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2.3 多级压缩过程
1、多级压缩的概念
p 有中间冷却的多次压缩过程称为多级压缩
n 容积式压缩机:压缩一次冷却一次,因为一次温升很大
n 速度式压缩机:压缩好几次才冷却一次,因为一次温升较小
2、多级压缩的好处
节省压缩气体的指示功
理论上讲,由于后级冷却不完善,使气体温度比原始温度
每增高3℃,约使下一级的功耗增加1%
n1
n
n
W (1 )p V (1 ) 1
i S 1 v S 0
n1
3、多级压缩的好处
降低排气温度
n1
T T n
d S
提高容积系数
1
m
1 1
v
降低活塞上的气体力(推导过程) 多级压缩气体力示意图
5 5 多级压缩气体力对比:
F 91 10 A 810 A
1 P1 P1 吸气绝对压力1bar
排气绝对压力9bar
5 5
F 31 10 A 91 10 A
2 P1 P2 中间回冷完全,等压比分配
两级较单级减少活塞力约40%
4、级数的选择
等温指示效率——理论等温循环指示功与实际循环指示功之比
单级的最佳压力比
n 存在等温指示效率最大的
n 因为过程指数与进排气损失
n 一定压力损失,过程指数越小,级最佳压比越高(图示)
不同级压力比理想等温循环与实际循环对比
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5、级数的选择
多级压缩机的最佳级数 多级压缩的缺点——结构复杂
n 整机等温指示效率最大 成本增加、气阀及通道流动损失增
n 效率相同时选少的级数 加、运动副增加,机械摩擦增大。
多级压缩机不同级数等温指示效率曲线
6、级数的选择
级数选择的其他原则:
n 大中型压缩机以省功为原则,不吝惜级数增多
n 小型移动式压缩机重量是矛盾,尽量选少级数
n 一些特殊气体压缩机级数取决于级允许的排温
可参考的经验表格(从常压开始压缩)
终压MPa(G) 0.3~1 0.6~6 1.4~15 3.6~40 15~100 80~150
级 数 1 2
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