活塞式空气压缩机选型
2.10.1 往复压缩机的分类
1 按排气压力分
低压压缩机 <1 MPa
高压压缩机 10～100MPa
中压压缩机 1～10 MPa
超高压压缩机 >100MP
2 按容积流量分
微型压缩机 <1m3/min
中型压缩机 10～100m3/min
小型压缩机 1～10m3/min
超高压压缩机 >100m3/min
3 按达到排气压力所需要的级数分
单级压缩机—气体经过一级压缩达到排气压力；
两级压缩机—气体经过两级压缩达到排气压力；
多级压缩机—气体经过三级或三级以上压缩达到排气压力。
4 按气缸中心线相对地平线位置或其彼此间关系分
立式压缩机—气缸中心线与地平面垂直；
卧式压缩机—气缸中心线与地平面平行，其中按气缸相对于机身的位置又分为：一般卧式压缩机，对动式和对置式压缩机；
角度式压缩机—气缸中心线与地平面成一角度，并按气缸排列所呈的形状又有：L型、W型、V型、扇型、星型等。
5 其他分类方式
按被压缩的气体介质分有空气压缩机、氢气压缩机、石油气压缩机等；
按冷却方式可分为风(空)冷压缩机和水冷压缩机；
按机器工作地点固定与否分为移动式和固定式等。
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2.10.2 往复压缩机型式选择
1、立式压缩机
优点是：主机直立，占地面积小；活塞重量不支承在气缸上，没有因此而产生的摩擦和磨损。
缺点是：大型时高度大，需设置操作平台，操作不方便；管道布置困难；多级时级间设备占地面积大。
所以，立式压缩机现仅用于中、小型及微型，使机器高度均处于人体高度便于操作的范围内，且中型压缩机主要用于无油润滑结构——活塞无需支承而仅需导向；此外，级数以少为宜，以避免管道布置的麻烦。
2、卧式压缩机
卧式压缩机大都制成气缸置于机身两侧的结构，其优缺点恰好和立式压缩机相反；卧式压缩机的级间设备甚至可配置在压缩机的上方或下方，故中、大型压缩机宜采用卧式结构。
在卧式压缩机中，相对列活塞相向运动的对动式压缩机，其动力平衡性能特别好，并因为相对列力矩转化的力，故轴承受力情况改善，且不论奇数列还是偶数列都可做成对动式结构，所以现在应用最普遍。当然对动式压缩机也有缺点：首先，两相对列中，总有一列十字头上作用的侧向力向上，而在两止点位置侧向力小时，其重力又向下，因此造成十字头在运动中有敲击，并导致活塞杆随之摆动，从而影响填料的密封性及耐久性；其次，仅两列的对动式压缩机，其总切向力曲线很不均匀，由此使飞轮矩要比角度式结构大。
所谓对置式压缩机，就是其相对列的活塞部件并不做对称运动。采用一连杆而具有框架式十字头的对置式压缩机主要用于超高压的增压压缩机。因为超高压级一般都是单作用式，采用框架式十字头可使相对列的气体力抵消掉一部分，从而减少了连杆、曲轴的负荷，此外，两列均无向上的侧向力，故运转时比较平稳。这种结构往复质量很大，但因考虑到密封元件等的耐久性，超高压压缩机一般转速不高，其惯性力仍不至超过最大气体力。
角度式压缩机其优点是结构紧凑，每个曲拐上装有两根以上的连杆，使曲轴结构简单、长度较短，并可能采用滚动轴承；缺点是大型时高度大。所以，角度式压缩机的适用范围也主要是中、小型及微型压缩机。
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2.10.3 列数及级的配置
1 列数
为了获得较好的动力平衡性能，不论什么型式的压缩机，列数以等于或多于两列为宜；只有那些微型的低压或高压压缩机，因为动力平衡性能不重要，以及由于密封等原因，才采用单列结构。但是，列数也不是愈多愈好，因为列数多时将使压缩机结构复杂，故列数需视机型系列化的情况、气量大小、压力高低等来决定。通常活塞力为(2～22)*104N时取2～4列，大于22*104N取3～8列。对于活塞力小于2*104N时，大都为无十字头的压缩机，一般2～4列，而在冷冻压缩机中目前也有多达16列的。
2 级在列中的配置
关于级在列中的配置，有十字头和无十字头压缩机不一样，但基本原则是类似的，即应注意到下列四方面：
各列活塞力要均衡，有十字头时希望往返行程中的活塞力也能均衡，这样曲轴、连杆的强度利用比较充分；
力求减少气体泄漏量，所以应使相邻容积压力差较小；
在曲轴一侧配置较低压力级，以利于填料密封；
制造和装配方便。
在多列压缩机中，通常每列仅配置1～2级，个别的达3级或更多。每列配置一个级，在无十字头压缩机中只能作成单作用式；而有十字头式压缩机，在低、中压时大都作成双作用式，这样往返行程活塞力均衡，且泄漏较少。高压或超高压时也作成单作用式，因为高压时即使作成双作用，由于活塞杆的影响，往返行程中活塞力的差别也很大。若高压级一定也要作成双作用，则需要采用贯穿活塞杆，这样活塞力均衡了，但要多增加一道活塞杆密封装置。
一列中配置两级或三级时，无十字头有如图2-50所示几种方案，其中图2-50（a)方案泄露少但活塞力往返行程不均衡；图2-50(b)所示方案泄漏较严重，但活塞力均衡，
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2.10.4 往复压缩机的结构
合成氨用的氮、氢混合气对置平衡式压缩机，该机器为MH型结构，其右边四列组成M型结构，它能将气体从常压压缩至32MPa。四、五级气缸为级差式六、七级为单作用式。
机器有六个曲拐，相对列曲柄错角为180o，三个相对列之间的曲柄夹角为60o，这样，当各列往复质量相等时，不仅一阶、二阶往复惯性力、回转惯性力能完全平衡，而且往复惯性力矩和回转惯性力矩也完全平衡，所以其平衡性能十分完美。
对置式超高压压缩机及其气缸的剖面图。它的用途是将进口压力(20～30)MPa的乙烯气体经过两级压缩达到(250～300)MPa后再进行聚合。对置的两缸均为单作用式。其相对列的活塞杆固接于一个框架式十字头上，由一个曲拐通过连杆来驱动。超高压压缩机的气缸由若干层圆筒组成，在压力交变区尽量避免径向开孔，活塞为柱塞式，并用填料密封。为防止十字头往返运动引起柱塞跳动，机器上设有辅助导向滑道。气阀为组合式，气体从径向进入，轴向排出。此种机器转速比较低，n≈125～150r/min。为了得到较好的平衡性能，一般做成四列～六列。
立式迷宫压缩机，其气缸、活塞和填料密封圈上带有密宫槽，中体内有导向套可保证活塞杆的运动，因此，该压缩机无需带液润滑，保证了压缩介质的高度纯净。
两级隔膜压缩机，其容积流量10 m3／h，排气压力25.1MPa。该压缩机为V形结构，一、二级缸各占一列。排气阀配置在膜腔盖板的中央，进气阀配置在膜腔型面拐点形成的圆周上。一级盖板上装有两个螺杆和手轮供拆卸盖板之用。从图中可以看出，机器采用主、副连杆，连杆大头采用滚动轴承。为了安装滚动轴承，曲轴的一端制成较大的过渡圆弧。补油泵是柱塞式油泵，由曲轴端部的偏心轮驱动，每一缸都有自己单独的补油泵，油直接来自曲轴箱。放油阀中释放出来的油，一级缸直接排入曲轴箱，二级缸排至其滑道的上端，用于润滑滑道导向面。机器上还附设一个手动的齿轮泵供油系统，用于新机器开动前向液压缸中灌油，为了排放出液压缸腔室高位置的支板上，设有一个放气孔，待油充满后即用螺钉堵塞。
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2.10.5 往复压缩机选型
a 压缩机选型的三种情形：
新建厂的压缩机选型计算
扩建厂的选型计算
技术改造的选型与改型计算
b 明确流程的原始计算数据：
明确气体的性质和吸气状态
根据生产规模或流程需要确定总供气量
确定需要的排气压力
考虑排气温度的要求
单机容积流量的计算
热力计算
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2.10.6 压缩机驱动方式选择
a 电动机
电动机价格最便宜，而且结构简单、操作方便，所以凡是有电能的地方应用电动机驱动。
b 内燃机
在没有电能的地方或具有天然气及可以利用可燃气体的地方应用内燃机。虽然内燃机价格昂贵，但用天然气的能源消耗费用最便宜，高的成本费用几年内便可用低的运行费用所抵偿。
c 气轮机
气轮机驱动，通常用在化工厂中因工艺流程本身需要蒸汽，因而有现成的蒸汽可用，也有很高的运行经济性。
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2.10.7 压缩机复算性计算
复算性计算具体步骤如下：
计算各级行程容积；
确定与容积流量有关的系数；
复算级间压力和压力比。
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2.10.8 往复压缩机选型实例
1 选型分析
例如某一工厂需要一台动力用空气压缩机，要求其排气量10m3(Vn)/min，绝对排气压力0.9MPa。请选择合适的压缩机。
考虑因素：
压缩介质 : 本例中则应当采用动力用空气压缩机，通常动力用空气压缩机已经有产品标准，因此可以先将气量转换成标准工况下的排气量，了解压缩机型号的含义(见附录1)，查找压缩机产品目录及标准。
冷却方式 : 根据冷却情况确定风冷还是水冷，如果空气质量要求很高，则要用无油润滑压缩机。如果对空气质量无特殊要求，在室内使用，应选有油润滑、水冷。
驱动方式
场地大小
比功率 : 如果同时有几种符合要求，还应该比较其比功率，比功率小意味着机器比较省功。
机器价格
结构型式:从结构型式考虑，L型或V型是比较好的选择。
结 论 : 根据附录2表2可以看到10m3(Vn)／min的压缩机压力分别有0.7MPa、1.0MPa、1.25MPa等。故可以选择排气压力为0.7MPa或1.0MPa的机器的两级压缩机，如果对空气质量无特殊要求，在室内使用，从价格便宜的角度考虑应选有油润滑、水冷，并由电动机驱动的压缩机。
24小时咨询电话：13681906406 束先生
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