本科毕业论文---vf0.850空气压缩机的设计(整体、曲轴箱、曲轴部分设计).doc

编号无锡太湖学院毕业设计（论文）题目： VF-0.8/50空气压缩机的设计 整体、曲轴箱部件、曲轴部件设计 信机 系 机械工程及自动化 专业学 号： 0923166学生姓名： 指导教师： （职称：高级工程师） （职称： ） 2013年5月25日I无锡太湖学院本科毕业设计（论文）诚 信 承 诺 书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文） VF-0.8/50空气压缩机的设计（整体、曲轴箱、曲轴部分设计） 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其它个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班 级： 机械94 学 号： 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日无锡太湖学院信 机系 机械工程及自动化 专业毕 业 设 计论 文 任 务 书一、题目及专题：1、题目 VF-0.8/50空气压缩机的设计 2、专题 整体设计、曲轴箱设计、曲轴设计 二、课题来源及选题依据 VF-0.8/50一级有油，二、三级微油润滑空气压缩机是风冷单作用压缩机。压缩机由三相异步电动机作为原动机，经“V”型皮带传动，使曲轴作旋转运动，再通过连杆带动活塞在气缸内作往复运动。空气由进气阀吸入一级气缸，压缩后经排气阀进中间冷却器后再经二级气缸压缩后，再次经排气阀进入中间冷却器后三级气缸压缩后进入储气罐。采用自动停机方式控制排气压力，压缩机的冷却主要由兼作风扇的飞轮对气缸及中间冷却器进行强制对流换热来保证。 三、本设计（论文或其它）应达到的要求： 根据设计参数进行压缩机的热、动力计算(主要包括缸径确定，电动机功率计算及选型，压缩机中的作用力的分析，飞轮距的确定，惯性力和惯性力矩的平衡)； 绘制主机总图及主要零件图； 对压缩机主要零件进行强度校核； 根据计算结果，确定压缩机结构尺寸，完成总装配图； 查阅相关数据，完成毕业设计说明书一份，不少于30页。 四、接受任务学生： 机械94 班 姓名 李 达 五、开始及完成日期：自2012年11月12日 至2013年5月25日六、设计（论文）指导（或顾问）：指导教师签名 签名 签名教研室主任学科组组长研究所所长签名 系主任 签名2012年11月12日摘 要空气压缩机是一种用来压缩空气、提高气体压力或输送气体的机械，是将原动机的机械转化为压力能的工作机，简称空压机。而本次设计的活塞压缩机是依靠活塞在气缸内作往复运动而实现工作容积的周期性变化来工作的。本次设计的为角度式V型压缩机，分为两列，其中一列为一、二级气缸压缩，另外一列为一、三级气缸压缩，两列夹角为90，平衡性达到最佳。活塞式压缩机是利用活塞在汽缸中往复运动使容积缩小而提高气体浓度、压力的。相比于其它形式的压缩机有许多优点，如：效率高；适应性强，特别是用于排气量小的情况；涉及的压力范围广，低压和高压都适用。在实际的生产、生活中，此型号的压缩机的应用范围比较广泛。本设计的内容包括压缩机整体的设计、曲轴箱的设计、曲轴的设计。主要通过热力计算和动力计算来初步确定压缩机的整体设计。同时，对曲轴箱、曲轴进行设计，并绘出压缩机的总装配图，曲轴箱、轴承盖、曲轴、轴承座，风叶轮等的零部件设计。关键词：压缩机；活塞；曲轴箱；曲轴AbstractThe air compressor is a machine used to compress air, improve the gas pressure or gas transportation, is the original motivation of mechanical work into pressure energy, referred to as the compressor. While the piston compressor in this design is to rely on the piston in the cylinder for reciprocating motion and periodic variation of the volume of work to work.The design for the angle type V type compressor, divided into two columns, one tier one or two cylinder compression, the other as a, three cylinder, two angle is 90 , balance to achieve the best. Piston type compressor is the use of a piston in a cylinder of reciprocating motion to decrease in volume and improve the gas concentration, pressure. Compared to other forms of compressor has many advantages, such as: high efficiency; good adaptability, especially for exhaust volume small; pressure range wide, low pressure and high pressure are applicable. In the actual production, life, the scope of application of this type of compressor is widely.The design includes the overall design, the compressor crankcase design, the design of crankshaft. Through the calculation of thermodynamic calculation and dynamic to preliminary determine the overall design of the compressor. At the same time, the design of the crankcase, crankshaft, and the general assembly drawing of the compressor, crankshaft box, bearing cover, crankshaft, bearing, impeller and other parts design.Key words: compressor; piston; crankshaft; the crankshaft目 录摘 要ABSTRACT目 录1 绪论11.1 本课题的研究内容和意义11.2 压缩机的工作原理12压缩机总体设计22.1 结构方案选择22.2 级数的选择和各级压力比的分配22.2.1级数的选择22.2.2 各级压力比的分配32.3 压缩机转数和行程的确定33 压缩机的热力计算53.1 初步确定各级公称压力和温度53.1.1 初步确定各级公称压力53.1.2 计算绝热指数k53.1.3 计算各级排气温度T63.2 计算各级排气系数63.2.1容积系数63.2.1 压力系数83.2.2 温度系数83.2.3 气密系数93.3 计算干气系数和抽气系数103.3.1 计算干气系数103.3.2 计算抽气系数113.4 压缩机各级行程容积的确定113.5 压缩机各级气缸直径的确定123.6 修正各级公称压力和温度133.6.1 确定圆整后各级实际行程容积133.6.2 确定各级压力修正系数及133.6.3 修正后各级公称压力和压力比133.6.4 修正后各级排气温度143.7 计算活塞力143.7.1 计算气缸内实际吸排气压力143.7.2 计算各列的活塞力153.8 计算轴功率，选取电机153.8.1 计算各级指示功率153.8.2 计算轴功率173.8.3 驱动机功率，选取电动机174 压缩机的动力计算184.1 压缩机中的作用力194.2 作各级气缸示功图204.3 作往各列气缸复惯性力图224.4 作各列气缸综合活塞力图244.5 作各列气缸切向力图264.6 确定飞轮矩305 机体的设计325.1 机体的结构设计325.1.1 机体结构设计的基本原则325.1.2 机体主要结构尺寸的确定325.1.3 机体的壁厚325.1.4 机体加强筋的布置325.1.5 连接螺栓的布置335.2螺栓的强度计算335.3 机体的基本计算要求335.3.1 对材料的要求335.3.2 对毛坯件的要求335.3.3 对热处理的要求345.3.4 对机械加工的要求345.4 其它346 曲轴基本尺寸的设计356.1 曲轴基本结构356.1.1 曲轴结构设计356.1.2 曲颈和曲柄356.1.3 过渡圆角366.1.4 油孔366.1.5 曲轴的轴向定位366.1.6 油封376.1.7 轴端376.1.8 平衡铁376.2 曲轴结构设计376.2.1 曲轴设计基本原则376.2.2 曲轴基本尺寸的设计386.2.3 曲轴平衡的计算386.2.4 曲轴受力分析396.2.5 曲轴基本技术要求397 结论与不足417.1 结论417.2 不足之处41致谢42参考文献43VF-0.8/50空气压缩机的设计1 绪论1.1 本课题的研究内容和意义空气压缩机是一种用来压缩空气、提高气体压力或输送气体的机械，是将原动机的机械能转化成压力能的工作机，简称空压机。而本次设计的活塞压缩机是依靠活塞在气缸内作往复运动从而实现工作容积的周期性变化来工作的。 压缩机的应用极其广泛，因其用途的广泛而被称为“通用机械”，几乎遍及制冷与气体分离工程、采矿业、冶金业、土木工程、石油化学工业、机械制造业以及国防工业等。 压缩空气作为动力。压缩空气供驱动各种风动机械和风动工具，压缩机的排气压力常用范围0.70.8MPa，用于控制仪表及其自动化装置；高压爆破采煤，在有瓦斯的矿井中，避免产生火花引起爆炸，容易实现冲击机械往复、高速、冲击强的要求；车辆的制动、门窗的启闭；制药业、酿造业中的搅拌；大、中型柴油机的启动；喷气织机中纬砂的吹送；国防工业中某些武器的发射，鱼雷的射出、潜水艇的沉浮及驱动以及沉船打捞等。压缩机的用途还有很多。压缩空气用于制冷和气体分离，气体经压缩、冷却、膨胀而液化，用于人工制冷（冷冻、冷藏及空气调节），如氨或氟里昂压缩机，这一类压缩机一般被称为“冰机”或“制冷机”；液化的气体混合时，可在分离装置中将各组成成份分别分离出来，得到合格纯度的各种气体，如空气液化分离后，能得到纯氧、纯氮和纯的其它稀有气体；石油化学工业中，其原料气“石油裂解气”的分离，是先经压缩，然后采用不同的冷却温度，将各组份分别的分离出来；在化学工业中，气体压缩至高压，常有利于合成和聚合，例如氮和氢合成氨、氢与二氧化碳合成甲醇，二氧化碳与氨合成尿素等；压缩气体用于油的加氢精制 石油工业中，用人工办法把氢加热加压后与油反应，能使碳氢化合物的重组份裂化成碳氢化合物的轻组份，如重油的轻化、润滑油加氢精制等；气体经压缩后，便于用管道输送。1.2 压缩机的工作原理本机为往复活塞式压缩机，属于最早的压缩机设计之一，但它仍然是最通用和高效的一种压缩机。活塞式压缩机是唯一一种能够把空气和气体压缩至高压的设计，通过连杆和曲轴使活塞在气缸中往复运动，从而压缩气体体积来提高压力。多级压缩机中，空气被分多级压缩，并逐级增大压力。当驱动机“电机”启动后，通过皮带传动带动压缩机的曲轴运动，不断转动的曲轴使连杆不停地摆动，而牵动活塞杆和活塞，在气缸内做往复直线运动。压缩机工作时，在活塞从外止点到内止点的运动过程中，气缸容积处于相对真空状态，缸外气体从一级进气口通过吸气阀吸入缸内，当活塞行至外止点时，气缸内充满低压待压缩气体。当活塞从外止点向内止点运动时，吸气阀自动关闭，气缸内的气体随着活塞的运动压缩，气缸内的气体压力不断提高，当气体压力大于排气阀外气体压力和气阀弹簧力时，排气阀被打开，排出一级压缩气体，当活塞运动到内止点时，排气结束，准备重新吸气。至此，完成一个膨胀、吸气、压缩、排气、再吸气的工作循环。从一级气缸排出的气体，进入中间冷却器后，再进入二级气缸，进行第二级的压缩，以此直至经过第三次压缩至需要的压力，经过三级排气阀排出压缩机。因此，周而复始，活塞不断地进行往复运动，吸入气缸的气体又不断地被吸入排出，从而不断地获得压缩的气体。2 压缩机总体设计 已知:排气压力为5.0MPa（表压）2.1 结构方案选择在活塞式压缩机的结构方案选择时，应注意以下几点：机器的型式、级数、列数等。还应根据压缩机的用途、运转条件、排气量、排气压力、制造厂的可能性、驱动方式以及占地面积等条件，制定合适的方案。本次机型为角度式V型压缩机（无十字头），两列气缸中线线夹角为90，此机型有以下优点：1、可以将若干的连杆连结在同一曲拐上，曲轴的拐数则可减少，机器的轴向长度可缩短，因此主轴颈就可以采用滚动轴承；2、气缸彼此之间错开一定角度，这样有利于气阀的安装和布置，因而使气阀的流通面积有可能增加，中间冷却器和级间管道也可以直接装在机器上，使结构更加紧凑；3、各列的一阶惯性力的合力，可以用装在曲轴上的平衡块使大部分平衡或者完全平衡，可获取较高的转速；4、无十字头的结构简单、紧凑，机器的高度偏低，相应的机器重量也较轻，一般不需要专门的润滑机构，以减少成本。2.2 级数的选择和各级压力比的分配2.2.1级数的选择工业中用的气体，有时需要较高的压力，从而采用多级压缩。在选择压缩机的级数的时候，一般要遵循以下原则：使压缩机消耗的功达到最小，排气温度应在使用条件许可的范围之内，机器重量轻，造价则低，要使机器具有较高的热效率，则级数越多越好（各级的压力比越小越好）然而级数增多，则阻力的损失增加，机器总效率反而降低，结构也更加复杂，造价便大大上升。因此，必须根据压缩机的容量和工作特点，恰当的选择所需要的级数和各级压力比。 要求长期连续运转的大、中型压缩机，可靠性和经济性放在第一位。在选择级数Z时，从获得较高效率的观点出发，可以应用曲线图2.1初步确定所需的级数。图中横坐标表示级中相对压力损失，一般取平均的相对压力损失值为为，在初步的设计中，大型压缩机可取中间值，小型压缩机可取大值。纵坐标表示级中最佳压力比，按此压力比确定压缩机的级数可达较高效率。不同的曲线表示不同压缩过程指数值n。若已知压缩机的总压力比，则压缩机的级数Z为： (2.1)多级压缩机得主要优点是：(1) 功率相同的压缩机，列数增多，每列承受气体作用力就减小，每列的运动机构减轻，机器的转数从而可取得较高，因此，压缩机和驱动机紧凑，机体重量较轻。(2) 每列串联的气缸较少，气缸和活塞的装拆就比较方便。(3) 可通过合理的布置曲柄错角，来让切向力比较均匀，因此飞轮的重量可取得较轻。同时，各列的最大惯性力则不会同时发生，而且相互之间可以抵消。所以机器的惯性力平衡性比较好，机器转数可以提高，基础减小。图2.1级中最佳压力比与相对压力比损失值的关系曲线2.2.2 各级压力比的分配等级数确定后，再按等压力比的规律，求得各级的压力比为： （2.2）式中：-压缩机的总压缩比实际上，由于下列的原因，根据式2.2求出的各级压力比，往往需进行合理的调整：（1）为了确保各级排气温度比较均匀，一级的吸气温度往往取得比较低，所以有意将一级的压力比提高一些。 （2.3）（2）调节方式可能要引起末级压力比的上升从而造成末级气缸温度太高，末级压力比应该取得较低，按下式： （2.4）2.3 压缩机转数和行程的确定转速和行程的选取对机器的尺寸、制造难易、重量和成本有较大的影响，并且还直接影响机器的效率、寿命和动力特性。如果压缩机和驱动机直接的相连接，也影响驱动机的经济性和成本。近代设计中活塞式压缩机的总趋势是提高转数。 转数、行程、活塞的平均速度的关系式： （2.5）式中：-活塞的平均速度（m/s） n -压缩机的转数（转/分） S -活塞行程（m）活塞式压缩机设计中，在一定的参数和使用条件下，应该首先考虑选择合适的活塞平均速度，因为： （1）活塞速度过高，则气阀在气缸上难以得到相对应的安装面积，所以气阀、管道中的阻力损失就会很大，功率的消耗以及排气温度将会过高。严重的话会影响压缩机的运转的经济性、使用的可靠性。（2）活塞平均速度的高低，对压缩机运动机件中的磨擦和磨损有直接的影响。对气缸内的工作过程也有较大影响。一般说来，对于工艺流程中的大、中型压缩机，活塞速度可以取45米/秒；对于大批量生产的动力用固定式空气压缩机，为了获得较高的效率，可取34米/秒；移动式压缩机为了尽量减少机器的重量和外形尺寸，一般也取取45米/秒；微型、小型压缩机，为了使结构变得紧凑，只能采用较小的行程，虽有较高的转速，但是活塞的平均速度却较低，只有2米/秒左右。个别小型压缩机由于气阀的结构改进，也可取超过5米/秒。在这里，选转速。在一定的活塞速度下，活塞行程的选取，与下列因素有关：1、机器的结构型式。考虑到压缩机的使用和维护条件，对于V型结构的压缩机，活赛的行程不宜取得太长。2、排气量的大小。排气量大的行程应取得长一些，相反则应短一些。3、气缸结构。主要应考虑一级缸径与行程要保持一定比例，如果行程太小，则进入排气接管在气缸上的布置将发生困难。在常压进气时，一般当转速低于500转/分时，（为一级气缸直径）；转速高于500转/分时，。本机取活塞行程S=90mm,则根据式（2.5）得到活塞转速n=750转/分。结构图见图2.2。图2.2压缩机结构图3 压缩机的热力计算3.1 初步确定各级公称压力和温度 压缩机的热力计算，应该根据气体的压力、容积和温度之间存在一定的关系，并且结合压缩机的具体特性和使用要求而进行，其目的是要求得最有利的热力参数（各级的排气压力、所耗动力）和适合的主要结构尺寸（活塞行程、气缸行程）。3.1.1 初步确定各级公称压力表3-1各级公称压力及压力比级次吸气压力排气压力压力比一级1.034.073.95二级4.0714.453.55三级14.45513.533.1.2 计算绝热指数k在绝热循环的压缩过程中，气体同外界没有热交换。混合气体的绝热指数k值应按下式计算： （3.1）式中：k-混合气体的绝热指数 -混合气体中某组分的绝热指数查表3-2各种成分气体的绝热指数k为：表3-2某些气体的主要物理性质【3】表3-3空气主要成分气体的绝热指数气体名称容积百分数78.0920.950.030.93k（20）1.401.401.301.66根据公式（3.1）计算： 由此可得，k1.40，则3.1.3 计算各级排气温度T在压缩过程中，温度与压力间的关系，可按下式计算： （3.2）式中：，-压缩始点和终点的温度（） ，-压缩始点和终点的压力（公斤/）根据式（3.2），计算结果如下：表3-4各级排气温度级数吸气温度压力比k排气温度一级202933.951.40166439二级252983.551.40155428三级252983.531.401544273.2 计算各级排气系数压缩机在运行时，由于存在吸气阀的弹簧力和管道上的压力波动、余隙容积的影响、吸气时气体与气缸壁之间的热交换、气体泄漏等因素，使气缸行程容积的有效值相对减少。在气缸行程容积相同的情况下，上述四因素的影响越大，排气量则越小。设计计算中，考虑上述因素对排气量的影响而引用排气系数，以表示： （3.3）式中：-排气量 -行程容积 -容积系数 -压力系数 -温度系数 -气密系数3.2.1容积系数对于大多数压缩机来说对排气量的影响相对于其它系数的影响大，设计的时候必须充分考虑。对于实际的气体，计算时要考虑气体的压缩性系数，须按照下式计算： （3.4）式中：-相对余隙容积-气缸的名义压力比-膨胀过程指数在选取a值时，应注意到：（1）各种类型的气阀，在安装的直径相同时，但是具有不同的余隙容积。那么直流阀的余隙容积较大，环状阀和网状阀的小些，而进、排气组合阀的最小。此外，气阀余隙容积的大小也会直接影响相对余隙容积。（2）一般大直径的气缸具有较小的相对余隙容积，反之小直径的气缸具有较大的相对余隙容积。（3）多级压缩机中，高压级的相对余隙容积要比低压级的相对余隙容积大。（4）气阀在气缸上的布置位置的不同，相对余隙容积也不同。气阀布置在气缸端面上的相对余隙容积较小，气阀径向布置在气缸上的相对余隙容积较大；当斜缸上布置气阀时，相对余隙容积应该介于上述两者之间。（5）在相同的活塞线速度和排气量情况下，高转速短行程的压缩机相对余隙容积，要比低转数长行程的压缩机相对余隙容积大得多。本机选取的相对余隙容积分别为：，。膨胀过程指数m，膨胀过程指数表示余隙容积中的气体膨胀时，气体和缸壁、活塞端部的热交换情况。各级的m值参考表3-5选取,得： 表3-5不同压力下的m值 吸入压力mk为任意值k=1.4达1.5m=1+0.5(k-1)m=1.2大于1.54m=1+0.62(k-1)m=1.25大于410m=1+0.75(k-1)m=1.3大于1030m=1+0.88(k-1)m=1.35大于30M=km=1.4容积系数按式（3.4）进行计算： 3.2.1 压力系数吸气终了压力（相应于气缸内的压力），通常应低于公称吸入压力（相应于吸气管中压力）。气缸内的压力，需要达到吸气管内的压力，要经过一段预压缩。这又相当于使有效行程容积缩小，吸气能力从而再次下降。考虑因吸气过程中的压力损失使吸气能力下降而引用的系数称为压力系数。 吸气结束的时候，造成气缸内压力和吸气管中气体压力的差别的主要原因是：吸气阀存在弹簧力，吸气管中的压力波动。 过强的弹簧使阀会导致提前关闭，这将降低接近吸气终点时气缸内压力，增大了管道同气缸内的压力差，使下降。 由于活塞式压缩机吸气、排气过程的周期性，吸气管中的压力是呈周期性波动的。当吸气结束时，吸取阀即将关闭的瞬间，吸气管道中的压力处于波峰，气缸内的压力可能高于吸气管中的公称压力，这时压力系数应该大于1，在低于公称压力的时候，压力系数小于1。 当常压吸气时，较小值适用于通道截面较小的或者具有过强弹簧的气阀。在循环压缩机的第一级和多级压缩机得第二级，因吸气压力较高，即使同样大小的压力损失，相对压力损失仍然很小，这时。一般压缩机，在第三级开始的时候就可以认为。但是在长的导管，高的气流速度或者在导管与气缸见的缓冲容积不够大的时候，可发生很大的压力波动，这时压力系数不能按上述范围选取。 本机可取压力系数分别为：，。3.2.2 温度系数 吸入气体的温度总是高于吸入管中气体温度（由于气缸对气体加热），折算到名义吸气压力和名义吸气温度时的气体吸入容积将比值小，因而使气缸行程容积的吸气能力再次降低。用来表示在吸气过程中，因气体加热而对气缸吸气能力影响的系数称为温度系数。图3.1温度系数与压力比的关系影响气缸内气体在吸气终了时温度的主要因素是：在吸气过程同气体接触的气缸和活塞的壁面传给气体热量的大小，膨胀终了时余隙容积中残余气体温度的高低，气体在吸气过程中阻力损失的大小。显然，在吸气过程中。气体吸收的热量越多，温度便越高，温度就越小。要全面的考虑这些因素对温度系数的影响，精确的求得是比较困难的，计算时可根据压力比的大小。 根据图3.1得温度系数分别为：，。3.2.3 气密系数由于气阀、活塞环、填料以及管道、附属设备等密封不严而造成泄漏，使得压缩机的排气量总是要比气缸的吸气量小。压缩机泄漏的部位不同，对工作所造成的后果也会不同。填料、管道连接处以及单作用活塞的活塞环密封不严密，第一级吸气阀或延迟关闭，所漏出的气体将分别漏出的气体将分别漏人大气、吸气管或者与第一级吸气管相通的容积，这样的泄漏称之为外泄漏。外泄漏使压缩机的排气量降低，同时也会影响各级的压力。选取时应考虑到：（1）压力大小和级数：压力高，则级数多，气密系数取得小一些；反之取得大些。（2）气体性质：分子量小的气体，其具有较大的渗透性，容易泄漏。低粘度的气体，泄漏性也大。（3）压缩机的结构方案：列数和气缸排列型式会影响到值。增加压缩机列数，就增多了填料的数目，使外泄漏增加；多级活塞的串联和在高压缸的背面安装低压平衡缸，也会使泄漏量增加。（4）压缩机转数：高转数压缩机的气密系数可取得大一些，反之低转数取得小一些。（5）气阀、活塞、填料结构：不同结构的气阀、活塞、填料，其密封性能相差大。无油润滑压缩机的气密系数一般都较低。（6）气缸的直径：大直径的气缸，气密系数可以取得大一些，小直径气缸则应该取得小一些。表3-6各级相对泄漏系数各级相对泄漏系数一级二级三级气阀一级0.02二级0.02三级0.02活塞环一级0.01二级0.01三级0.010.030.030.030.970.970.97因此可得气密系数风别为，。综上可得： 3.3 计算干气系数和抽气系数3.3.1 计算干气系数若空压机一级进口含有水蒸气，那么气体经过压缩后，蒸汽的分压将被提高，而后在冷却器中冷却，当压缩机的蒸汽分压超过了冷却器气体出口温度下水的饱和蒸汽压时，气体中的蒸汽将冷凝，析出水分。水分的析出将会影响第一级以后各级的吸气量。计算时，如果不考虑水分的析出，那么使得各级实际压力同计算结果不相同。压缩机各级的干气系数，表示在不考虑中间抽气和泄漏的情况下，该级的吸气容积（换算到一级吸气状态）与一级吸气容积的比值，用下式计算： （3.5）式中：，-一级和i级吸气压力（公斤/零米） ，-一级和i级在进口温度下的饱和蒸汽压（公斤/厘米） ，-一级和i级进口气体的相对温度表3-7饱和水蒸汽在时的压力p（公斤/厘米）与重度（公斤/米）计算干气系数时应注意：（1）若，则i级前无水分析出，其中表示i级吸气压力与一级吸气压力的比值，；（2）一级为常压吸气的压缩机，在第三级以后，一般其压力已经超过10公斤/厘米，气体中遗留的水分会很少，可按下式计算： （3.6）（3）以上方法同样适用于其它蒸汽（如石油气中重组分）冷凝时干气系数的计算。查表3-7：（20），（25）一级无水析出：二级根据式（3.6）得：三级压力超过10公斤/厘米，则根据3-6得： 3.3.2 计算抽气系数 在化工流程中，经常遇到从级间抽气或者加气的情况，例如在合成氨生产中，要在不同压力下清除有害气体，这样会使得压缩机隔断的重量流量不相等。在确定各级的气缸行程容积时，也要考虑到它的影响。本机取各级抽气系数分别为：3.4 压缩机各级行程容积的确定压缩机一级的气缸行程容积按下式计算： （3.7）式中：-压缩机的排气量（） -压缩机的排气系数 多级压缩机其余各级的气缸行程容积按式(3.8)至式(3.9)计算。 （3.8） 或简写成： (3-9)以上各式中：，-一级和i级的公称吸气压力 ，-一级和i级的公称吸气温度 -i级的排气系数根据式(3.7)得一级行程容积：根据式(3.8)得二级行程容积: 三级行程容积： 3.5 压缩机各级气缸直径的确定表3-8气缸的公称直径二级气缸直径：三级气缸直径：一级气缸直径：查表3-8圆整后，各级气缸直径分别为： ，。3.6 修正各级公称压力和温度3.6.1 确定圆整后各级实际行程容积3.6.2 确定各级压力修正系数及修正系数： 修正系数： 3.6.3 修正后各级公称压力和压力比表3-9修正后各级公称压力和压力比级数一级二级三级计算行程容积1.700.330.077实际行程容积1.440.380.11修正系数11.360.11 续表3-9修正系数1.361.681公称吸气压力1.034.0714.451.035.5424.28公称排气压力4.0714.45515.5424.2851修正后的公称压力比5.384.392.1 注：3.6.4 修正后各级排气温度表3-10修正后各级排气温度级次一级二级三级压力比5.384.392.1吸气温度2932982981.621.531.25排气温度474.66455.94372.53.7 计算活塞力3.7.1 计算气缸内实际吸排气压力图3.2按指示图确定指定功率多级压缩机中，各级的公称吸气压力表示各级吸气阀前的压力；而各级的公称排气压力，又是指后一级的公称吸气压力。已知公称压力再求得各级间气体通过中间冷却器、管道、气阀等阻力损失，就可以计算气缸的实际吸排气压力。对于大、中型压缩机，在计算时可从图3.2按各级公称压力查得吸排气过程的相对压力损失和，而后按下式求得实际压力： （3.10）式中：，-i级的实际的公称吸气压力（公斤/厘米）； ，-i级的实际和公称排气压力（公斤/厘米）。选取压力损失的时候应注意： （1）在具有较大阻力的气阀和管路系统时，应该从实线查得;在具有较小阻力时，应该从虚线查的。（2）图3.2是根据空气以及重度非常接近于空气的气体，在活塞的平均速度是3.5米/秒的机器绘出。当应用于其它气体及别的活塞平均速度时，应该考虑适当修正。表3-11气缸内实际的吸排气压级次修正后公称压力相对压力损失（%）气缸内实际压力气缸内实际压力比一级1.035.544.570.9551.0700.985.936.05二级5.5424.282.750.9731.0505.3925.49