天然气压缩机系统设计毕业设计论文(编辑修改稿)

天然气压缩机系统设计毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

义压力 由第一级进气压力和压力比可求得第一级排气压力 I1P ： I1 1P =P  即 I1P =   第一级排气压力即是第二级的吸气压力，具体如下表： 表 各级吸气压力 级次 I II 吸气压力 /Mpa 排气压力 /Mpa 压力比 资料来源： 计算 各级的排气温度 取压缩过程指数 n = 1nndsTT 1 1 . 1 1111 2 9 3 1 . 7 3 0 9n ndsT T k      1 1 . 1 1122 3 0 3 3 2 5 . 5n ndsT T k         确定各级容积效率 （ 1） 确定各级容积系数 取各级相对余隙容积和 膨胀指数如下。 1  2  1  2  得 11 11 . 1 6111 1 ) 1 0 . 1 2 ( 1 . 7 1 ) 0 . 9 3 0mV           21 11 . 2221 1 ) 1 0 . 1 4 ( 2 . 0 5 1 ) 0 . 8 8 5mV           （ 2） 选取压力系数 1  2  （ 3） 选取温度 系数 1  2  （ 4） 选取泄露系数 1  2  A （ 5） 确定容积效率 V V p t l    于是可得： 1 0. 93 0 0. 96 0. 96 0. 85 0. 72 9V      2 0. 88 5 0. 99 0. 97 0. 90 0. 76 5V      确定析水系数  第一级无水析出，故 1 1。 而各级进口温度下的饱和蒸汽压 SaP 查文献得1 2337saP Pa 2 4241saP Pa 5111 522 1 0 0 . 8 2 3 3 7 1 . 7 1 . 0 11 . 7 1 0 4 2 4 1s s as s app          确定各级行程容积 3117 0 . 0 1 2 8 07 5 0 0 . 7 2 9dsvQVmn   52 31 22 52 2 2 7 1 0 3 0 3 1 . 0 1 0 . 0 0 7 5 07 5 0 1 . 7 1 0 2 9 3 0 . 7 6 5dss svQp Tn p T    确定各级气缸直径，行程和实际行程容积 已知转速 n=750 转 /分，取行程 S=100mm,得活塞的平均速度 0 . 1 7 5 0/ 3 0 2 . 5 /30mv sn m s   取活塞杆直径 d=30mm,得第一级气缸直径 211 2 0 .2 8 62sV dD s   根据气缸直径标准，圆整为 290mm 实际行程容积为： 222 2 311 3( ) ( 90 ) 4 26 27s dV D s m        活塞有效面积为： 2 2 2 2 311 3 . 1 4 3 . 1 40 . 2 9 0 0 . 0 3 0 . 1 3 12 4 2 4pA D d m        同理，可得第二级气缸的直径： 2222 2 2 0 . 0 0 7 5 0 0 . 0 3 0 . 2 2 02 3 . 1 4 0 . 1 2sV dDms      根据气缸直径标准，圆整为 220mm。 实际行程容积为： 222 2 322 ( ) ( ) dV D s m       活塞有效面积为： 2 2 2 2 222 3 . 1 4 3 . 1 4 0 . 0 3 0 . 0 7 5 32 4 2 4pA D d m            考虑到圆整值与计算值之间的差值，这里采用维持压力比不变，调整相对余隙容积的方法，利用下式计算容积系数： pVVpAA   而 sp VA s于是得新的容积系数： 1  2  再通过下式计算新的相对余隙： 11 1Vm 结果得： 1  2  计算活塞力 （ 1） 计算实际吸排气压 力，各级进、排气相对压力损失取值，各级进、排气压力和实际压力比 第一级吸气压力 1 Mpa 排气压力 1 Mpa ，查相关资料和图表选取第一级进气压力损失和排气压力损失分别为 1  1  则实际压力及压力比为： 51 (1 0 .0 5 ) 1 1 0 0 .0 9 5sP M p a      51 (1 0 . 0 7 5 ) 1 . 7 1 0 0 . 1 8 2 8dP M p a      1  第二级吸气压力 2 Mpa 排气压力 2 Mpa 查相关资料 和图表选取进气压力损失和排气压力损失分别为 2  2  则实际压力及压力比为： 52 (1 0 . 0 3 ) 1 . 7 1 0 0 . 1 6 4 9sP M p a      52 (1 0 . 0 5 5 ) 1 0 0 . 3 1 6 5dP M p a       2  具体如下表： 表 各级进排气压力和实际压力比 级次 公称压力 /Mpa 压力损失 实际压力 /Mpa 实际压力比  sp dp s d sp dp Ⅰ Ⅱ 资料来源： 计算器计算 （ 2） 活塞力的计算 首先计算盖侧和轴侧活塞的工作面积见表 ；止点气体力计算见表 表 级次 盖侧 / m2 24cAD Ⅰ Ⅱ 资料来源 ：计算器计算 表 止点气体力计算 列次 内止点 外止点 Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ 1 1 1w s cF P A627N 2 2 2w s cF P A626N 1 1 1c d cF P A1206N 2 2 2c d cF P A1202N 资料来源 excel 计算 计算轴功率并选配电机 各级指示功率为 101 ( 1 ) { [ ( 1 ) ] 1 }60 1jjnnjij sj Vj sj sj j jjnN n P V n         1. 1 15 1. 11 1 1. 1( 1 0. 05 ) 0. 73 9 {[ 1. 7 ( 1 0. 12 5 ) ] 1 } 14 .6 2860 1. 1 1iN KW                   1. 1 15 1. 12 1 1. 1( 1 0. 03 ) 0. 77 8 {[ 2. 05 ( 1 0. 08 5 ) ] 1 } 42 .2 7860 1. 1 1iN KW                    总的指示功率为 121 1 4 . 6 2 8 4 2 . 2 7 8 5 7 . 0i ij i ijN N N N K W      取机械效率  ，所以轴功率为 57 6 7 .0 60 .8 5izmN KW    取电机功率余度为 10％则电机功率取 75KW 7 动力计算 已知条件和数据 根据第一部分热力计算的结果，得出所用数据如下所示： 活塞行程： s = 100mm 转 速： n = 750 转 /分 压缩机各级汽缸气体力指示图 设计的压缩机为单缸作用两级压缩机，各级汽缸参数及力学情况已知，则相应一些部分可以简化，作汽缸的动力计算。 现用作图法作汽缸示功图。 动 力计算基本数据 ： 表 盖侧活塞力 级数 吸气 排气 Ⅰ 627N 1206N Ⅱ 626N 1202N 资料来源 excel计算 相对余隙容积 1  2  绝热指数 k= 作图法绘制综合活塞力图 （ 1） 将设计示功图展开在横坐标为 2s 的综合活塞力图上，纵坐标与设计示功图中的力的比例尺相同。 （ 2） 按勃列克斯近似作图法在展开的设计示功图下方作两个半圆找出行程s与曲柄销转角  的关系，转角每等份取 15 （ 3） 列出一级往复惯性力数值表 曲柄半径与连杆长度比：查资料 取 15 曲轴旋转角速度： 13 .1 4 7 5 0 7 8 .53 0 3 0n s    曲柄销旋转半径： 50r s mm 由热力计算数据可知最大活塞力为 ,取 4P kN 由公式  m ax 2 1p pm r  代入数据 m a x324000 1115 0 1 0 7 8 . 5 15pm k g   往复质量 pm 在运动时产生的往复惯性力 I 为：  2 c o s c o s 2pI m r    （ 23）  3 3 8 9 c o s c o s 2   现将查得 (cos 2 cos )   与 xr 和 I的值如表 所示 表 一级往复惯性力数值表 o cos cos 2   I xr o 0 0 360 15 345 30 330 45 315 60 300 75 285 90 270 105 255 120 240 135 225 150 210 165 195 180 180 （单位： N mm） 资料来源： excel 计算 列出二级往复惯性力数值表 曲柄半径与连杆长度比：查资料 取 15 曲轴旋转角速度： 13 .1 4 7 5 0 7 8 .53 0 3 0n s    曲柄销旋转半径： 50r s mm 由热力计算数据可知最大活塞力为 ,取 3P kN 由公式  m ax 2 1p pm r  代入数据 m a x323000 815 0 1 0 7 8 . 5 15pm k g   往复质量 pm 在运动时产生的往复惯性力 I为：  2 c o s c o s 2pI m r    （ 23）  2 4 6 5 c o s c o s 2   现将查得 (cos 2 cos )   与 xr 和 I的值如表 所示 表 二级往复惯性力数值表 o cos cos 2   I xr o 0 0 360 15 345 30 330 45 315 60 300 75 285 90 270 105 255 120 240 135 225 150 210 165 195 180 180 （单位： N mm） 资料来源： excel 计算 （ 4）计算往复摩擦力 sf 查资料知， 1( 1 ) 60 2msifN sn （ 24） 111( 1 ) 60 2msifN sn 31 1 6 00 .8 50 .6 5 1 4 6 2 8 2 1 0 0 7 5 0 1 0      671N 221( 1 ) 60 2msifN sn 31 1 60 422 78 2 100 750 10      1939N 表 综合活塞力 o 第一级活塞力 第二级活塞力 综合活塞力 0 6725 15 30。