活塞平均速度對壓縮機的影響
活塞環與氣缸、填料與活塞桿、十字頭與滑塊的大小表征了壓縮機往復滑動摩擦副 道一之間的骨動速度。
對有充分潤滑油潤滑的摩擦副,較大的活塞平均速度有利于液體動力潤滑油膜的形成。
但是,活塞平均速度愈高,液體潤滑的摩擦阻力也就越大,同時摩擦副的散熱能力也就越差,導致油膜溫度升高和粘度下降,這又不利于油膜的形成。
因此,過大或過小的 活塞平均速度都不利于潤滑,在有油潤滑的壓縮機中,往復摩擦副的實際摩擦還存在部分邊界 潤滑狀態。在這種情況下,零件會發生磨損。
對于活塞環填料密封環和十字頭這些零件摩擦表 面,在單位時間內摩擦的距離越長,產生的磨損就越大。
因此,增大um 會增加磨損,特別在壓 力負荷大、摩擦表面溫度高時,會出現潤滑失效,發生摩擦表面擦傷或燒死。
對無油潤滑的壓縮機往復摩擦副,高的活塞平均速度總會使摩擦和磨損明顯增加。
活塞平均速度還與氣體進出汽缸的流動損失相關。根據連續方程,流經氣缸進排氣閥通道 的氣流平均速度
A,一- 進氣、或排氣閥的通流面積;
式中p一氣閥的流量系數。
對于一臺壓縮機,排氣量給定時,活塞平均速度愈高,氣缸的直徑就應設計得愈小,或者氣 缸工作腔的長度(行程)就愈短。
由于受到氣缸結構上的限制,在氣缸周圍就難以設計布置流 通面積足夠的氣閥供氣體流過,也就是式(5-4) 中的A,較小。
所有這些因素都將使通過氣閥的氣流速度增大。
按照流體力學的基本原理,壓力損失與速度平方成正比,故um愈高,則流經 管道及閥產生的壓力損失越大;但從壓縮機的總體來看,活塞平均速度um取高值時,氣缸及 機器的尺寸可以減小。
綜上所述,活塞平均速度直接影響壓縮機的經濟性和可靠性。下面列出的um 數值,是根 據國內外已有的壓縮機產品統計得出的,在設計機器時,可供參考:
采用環狀閥及網狀閥的,中大型壓縮機采用直流閥的壓縮機,微型壓縮機 迷宮壓縮機,為了減少相對泄漏時間采用自潤滑材料,的密封環考慮到散熱 超高壓壓縮機,為了保證摩擦副的耐久性乙炔壓縮機考慮到安全防爆。