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壓縮機(jī)網(wǎng) >雜志精華>正文

剖析角度式工藝用壓縮機(jī)十四例<三>

  <接上期——>

  【壓縮機(jī)網(wǎng)】12.英國康普艾公司PET吹瓶用5MPa氣缸無油空壓機(jī)

  試看圖12,它是CompAir公司生產(chǎn)的5281型PET吹瓶用大中型W型空壓機(jī)的法蘭電動機(jī)-空壓機(jī)組和各級緩沖-冷卻-分離部分,結(jié)構(gòu)極其緊湊。異步法蘭電動機(jī)的定子固結(jié)于壓縮機(jī)的曲軸箱,而轉(zhuǎn)子直接懸臂支承于壓縮機(jī)曲軸的動力輸入端。空壓機(jī)為3級壓縮,各級皆為雙作用,由左向右依次為Ⅰ級列、Ⅱ級列(居中)、Ⅲ級列。各級的緊湊組合式冷卻器、排氣緩沖器、分離器,無一不是由各相關(guān)級的氣缸進(jìn)、排氣法蘭支撐、連接,而與橇座毫無瓜葛。各級氣缸和各級冷卻器皆由水冷卻。各列氣缸與曲軸箱之間的中間接筒均開有十字頭銷用窗口及填料、刮油器用窗口。為謀求運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn),在曲軸箱的左、右兩側(cè)都外加有強(qiáng)剛性支腳(和曲軸箱之間為螺栓固結(jié)),且外伸距離大于兩側(cè)列十字頭銷z*遠(yuǎn)點(diǎn)。容積流量的調(diào)節(jié),由氣壓自動壓開各級吸氣來執(zhí)行。成橇后的該機(jī)組,在橇座上還設(shè)有第Ⅲ級排氣儲氣罐和壓縮空氣用冷凍干燥機(jī),很方便地提供了符合凈化等級要求的壓縮空氣。該系列之PET吹瓶用大中型W型空壓機(jī)組之技術(shù)數(shù)據(jù)見表2。

剖析角度式工藝用壓縮機(jī)十四例<三>

  其5283型機(jī),較早成為q*z*大功率(450kW)PET吹瓶用W型空壓機(jī)兼z*大功率W型壓縮機(jī)。

剖析角度式工藝用壓縮機(jī)十四例<三>

  13.德國紹爾公司角度式高壓壓縮機(jī)

  紹爾(SAUER)公司憑借毗鄰基爾軍港的優(yōu)勢,多年來傾心研發(fā)生產(chǎn)艦船用中高壓壓縮機(jī),其系列性能參數(shù)寬泛且涵蓋水、風(fēng)冷的多種結(jié)構(gòu)型式。近十余年來,紹爾公司在艦船用壓縮機(jī)技術(shù)優(yōu)勢基礎(chǔ)上,邁入了工藝用氣體壓縮機(jī)領(lǐng)域,并發(fā)揮了曲軸箱承受內(nèi)氣壓2.0MPa的優(yōu)越性,實(shí)現(xiàn)了壓縮機(jī)介質(zhì)無泄漏。

  圖13左為其WP4341型空壓機(jī)組。機(jī)組以4只減振器支撐于地坪,驅(qū)動用電動機(jī)軸豎直布置,同軸線直聯(lián)等速驅(qū)動4級、4缸扇型空壓機(jī)。全風(fēng)冷機(jī)組的冷卻風(fēng)扇和風(fēng)冷器,位于電動機(jī)之下、空壓機(jī)之上。其z*高排氣壓力35MPa、z*高轉(zhuǎn)速2000r/min。當(dāng)轉(zhuǎn)速1770r/min、排氣壓力30MPa時,容積流量1.15m3/min,軸功率25kW。機(jī)組結(jié)構(gòu)極其緊湊,總質(zhì)量550kg,外形尺寸1400×940×910mm。該風(fēng)冷機(jī)組可在環(huán)境溫度高達(dá)60℃處連續(xù)24小時運(yùn)行。

剖析角度式工藝用壓縮機(jī)十四例<三>

  圖13右為其WP4351型空壓機(jī)組。機(jī)組以3只減振器支撐于地坪(其中,和空壓機(jī)直聯(lián)的電動機(jī)下方設(shè)置1只減振器)。4級4缸空壓機(jī)z*高排氣壓力35MPa、z*高轉(zhuǎn)速2000r/min。當(dāng)轉(zhuǎn)速1770r/min、排氣壓力30MPa時,容積流量2.02m3/min、軸功率46.5kW。機(jī)組結(jié)構(gòu)亦極其緊湊,總質(zhì)量900kg,外形尺寸1690×990×1080mm。該風(fēng)冷機(jī)組亦可在環(huán)境溫度高達(dá)60℃處連續(xù)24小時運(yùn)行。

  紹爾公司的WP6000高壓壓縮機(jī)是系列化的,以雙重(雙曲拐)W型、無十字頭傳動件為基礎(chǔ),水冷卻,分3級、4級和5級壓縮三類。其吸氣壓力范圍自常壓到2.0MPa,排氣壓力為1.0MPa到40MPa,供氣量范圍4.2~34Nm3/min,驅(qū)動用電動機(jī)或柴油機(jī)功率90~230kW。直聯(lián)驅(qū)動的WP6000系列機(jī)組,總質(zhì)量3500kg,外形尺寸2800×1600×1800mm。壓縮機(jī)用4只減振器和驅(qū)動機(jī)用4只減振器,支撐在橇座上。壓縮介質(zhì)為空氣和多種其它氣體。

  WP6000系列的壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)剖視如圖14,其3級壓縮WP6310、4級壓縮WP6442、5級壓縮WP6550諸型,在兩種轉(zhuǎn)速時的供氣量、排氣壓力、軸功率曲線圖如圖15。

剖析角度式工藝用壓縮機(jī)十四例<三>

剖析角度式工藝用壓縮機(jī)十四例<三>

  其中,WP6442型,排氣壓力40MPa、轉(zhuǎn)速1480r/min時,氣量5m3/min,軸功率192kW。顯然易見,這是服役于核潛艇的。

  14.雙重倒T型CNG壓縮機(jī)組

  圖16所示之雙重(雙曲拐)倒T型CNG壓縮機(jī),系水—風(fēng)混合冷卻,3級壓縮,吸氣壓力1.0MPa,排氣壓力25MPa,吸氣狀態(tài)容積流量2m3/min,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)供氣量1200Nm3/h,軸功率180kW,直聯(lián)驅(qū)動的主電動機(jī)功率200kW。轉(zhuǎn)速730r/min,活塞行程140mm,活塞平均速度3.406m/s。曲軸的每一個曲拐上皆布置由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級各占一列。兩個Ⅰ級列皆立置,兩個Ⅱ級列及兩個Ⅲ級列皆水平臥置。兩只Ⅰ級氣缸,氣缸直徑125mm;兩只Ⅱ級氣缸,氣缸直徑75mm;兩只Ⅲ級氣缸,氣缸直徑40mm。各列活塞皆與“假活塞”實(shí)即十字頭為一體結(jié)構(gòu),各列之“法向力”皆由十字頭承載。十字頭外圓直徑160mm、長度200mm,十字頭銷直徑55mm,曲軸的主軸頸/曲柄銷直徑皆115mm。連桿小頭配用滾針軸承。曲軸兩處主軸頸配用調(diào)心滾子軸承,兩只主軸承中心跨距901mm。連桿長度(大小頭孔中心距)400mm。曲柄半徑與連桿長度之比λ=1/5.714。各級皆配用同心吸排氣組合氣。Ⅰ級為鑄造氣缸,同時提供了十字頭滑道的功能。Ⅱ、Ⅲ級皆用鍛造氣缸,故皆單獨(dú)鑄制了十字頭滑導(dǎo)。活塞環(huán)(氣環(huán)、密封環(huán))、刮油環(huán)材質(zhì)為耐磨合金鑄鐵。Ⅰ級氣環(huán)6道、油環(huán)2道,Ⅱ級氣環(huán)10道、油環(huán)2道,Ⅲ級氣環(huán)16道,油環(huán)2道。曲軸及連桿材質(zhì)皆為球墨鑄鐵,并皆開設(shè)潤滑油孔,實(shí)施“正向潤滑”。為確保十字頭體、十字頭銷處之潤滑狀態(tài),各列的十字頭滑道處又都專門增設(shè)一處潤滑油注入孔。油工作壓力1.5MPa。氣缸少油潤滑。氣缸及傳動部件統(tǒng)一使用同一品牌壓縮機(jī)油,可用L-DAB100牌號。曲軸箱油池容量200L。承受內(nèi)氣壓的曲軸箱壁厚25mm。曲軸箱內(nèi)部寬度630mm。水平布置的Ⅱ、Ⅲ級十字頭滑導(dǎo)中間接筒壁厚亦為25mm。主機(jī)水平氣缸方向長度2197mm,自主軸承中心至Ⅰ級氣缸蓋頂部高度1097mm。機(jī)組外形尺寸5000×2500×2450mm。機(jī)組總質(zhì)量10700kg。曲軸和曲軸箱之間,設(shè)置專用機(jī)械密封,確保天然氣無外泄。4只水平的“十字頭滑導(dǎo)”,特別鑄出了活塞體和十字頭間的空間,作為聯(lián)通曲軸箱內(nèi)氣體壓力的通道。Ⅰ級氣缸鑄有冷卻水套,Ⅱ、Ⅲ級鍛造氣缸外側(cè)都用鋼板焊制了冷卻水套。

剖析角度式工藝用壓縮機(jī)十四例<三>

  該機(jī)當(dāng)Ⅰ級吸氣壓力0.9~1.0MPa時,Ⅰ級排氣壓力2.9~3.2MPa,Ⅱ級排氣壓力8.6~9.4MPa,Ⅲ級排氣壓力25MPa。

  有必要特別指明,其各列往復(fù)運(yùn)動質(zhì)量間的數(shù)量關(guān)系,非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)刈裱私?jīng)典力學(xué)原則。兩個曲拐上各有一個的倒T型3列,皆如此。在每一個曲拐上,立列(第Ⅰ級)往復(fù)運(yùn)動質(zhì)量45.2Kg,水平相對布置的兩列(第Ⅱ級列和第Ⅲ級列),其往復(fù)運(yùn)動質(zhì)量皆各為22.6kg。即做到了立列和水平兩列往復(fù)運(yùn)動質(zhì)量間的數(shù)量關(guān)系,是精準(zhǔn)的2:1:1。也只有如此,才具備了倒T型壓縮機(jī)一階往復(fù)慣性力完全平衡的必要條件。倒T型壓縮機(jī)各列往復(fù)運(yùn)動質(zhì)量間的數(shù)量關(guān)系,顯然迥異于2列氣缸中心線夾角為90°的V型壓縮機(jī),以及3列氣缸中心線夾角為60°的W型壓縮機(jī)。V型、W型壓縮機(jī)一階往復(fù)慣性力完全平衡的必要條件,是其各列往復(fù)運(yùn)動質(zhì)量相等。

  當(dāng)然,該倒T型CNG壓縮機(jī)也實(shí)現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)慣性力完全平衡,從而達(dá)到了本結(jié)構(gòu)型式(倒T型)壓縮機(jī)慣性力平衡的z*佳狀態(tài)。

  <連載完>

  參考文獻(xiàn):
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  【7】高其烈,壓縮機(jī)世紀(jì)菁華續(xù)錄(一)~(十二)[J],壓縮機(jī)技術(shù),1998總一四七期~2001總一六五期,沈陽.
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  【9】Franz.Frolich, KolbenHubVerdichter[M], Springerlag, 1961,Berlin.

標(biāo)簽: 工藝用壓縮機(jī)  

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