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第四篇 矿山空气压缩设备 矿山流体机械
第四篇 矿山压缩空气设备第十一章 矿山压缩空气设备概述及热力学基础知识 第一节 矿山压缩空气设备概述概述 现代企业中,使用压缩气体的机愈来愈多,例如:化工、石油、冶金、轻工、纺织及采矿等,许多工业中无不广泛使用各种各类的气体压缩机。因此,气体压缩机是近代工业生产中不可缺少的通用机械。 一、矿山空压机站的组成 矿山空压机站主要包括:空压机、电动机及电控设备、冷却泵站、附属设备、管路等。 二、空压机的分类 现代工业中使用的压缩机种类很多,按其结构型式不同,分类如下: 第二节 热力学基础知识 一、气体的状态参数 1、压力(压强) 2、温度T 温标分摄氏温标t(°C)和绝对温标T(K) T=t+273 3、比容ν =V/M=I/ρ (m3/kg) 二、理想气体状态方程式 1、理想气体概念:分子无体积、无相互作用力、完全弹性体。 2、波义耳-马略特定律:T一定 3盖-吕萨克定律:p一定 4、理想气体状态方程式 三、内能U——与T有关,单位:卡(cal)或千卡(kcal),焦耳(J),1cal=4.2J 四、焓H=U+Pv 比焓——1kg介质的焓 五、熵——气体从一个状态转变为另一个状态后的改变程度即无序度。 空压机压缩过程中,伴有热量损失,其熵值增加;熵的增加值越小,说明热量损失越小,空压机效率越高。 六、热力学第一、第二定律 1、热力学第一定律 Q=U2-U1+W 式中:Q——热量,吸热Q0,放热Q0; W——系统对外界做功W0,反之W0 2、热力学第二定律——单一热源来循环做功是不可能的,如从海水中吸热来带动机器工作。 ——热量传递和热功间的转变是有方向性的,功能转变为热,热不能全部转变为功,如热量不可能自动从低温物体传递给高温物体 七、气体的比热容C 1、定义: 比热容(比热)—单位质量的气体,温度变化1K时吸收或放出得热量。T升高C增大,单位:J/kgK 2、定容比热CV——吸放热是在气体体积不变情况下的比热。 T升高,CV升高,常取一定温度范围的空气平均比热CV=718J/kgK 3、定压比热Cp—吸放热是在气体压力不变情况下的比热。 T升高,Cp升高,常取一定温度范围的空气平均比热Cp=1005J/kgK 4、空气的绝热指数k= Cp/ CV=1.4 八、理想气体状态的变化过程(热力过程) 1、等容过程:V(或)ν=常数 (1)状态参数关系: (2)p-V(ν)线图及意义 (3)热力学第一定律应用意义 Q=U2-U1+W , W=0 Q=U2-U1 , 吸收(或放出)的热量全部用于增加(或减少)气体的内能 2、等压过程:p=常数 (1)状态参数关系: (2)p-V(ν)线图及意义 (3)热力学第一定律应用意义 吸收(或放出)的热量一部分用于增加(或减少)气体的内能,一部分用于做功。 3、等温过程:T=常数 (1)状态参数关系: (2)p-V(ν)线图及意义 (3)热力学第一定律应用意义 吸收(或放出)的热量全部用于用于做功。 4、绝热过程:ΔQ=0 (1)状态参数关系: (2)p-V(ν)线图及意义 (3)热力学第一定律应用意义 绝热过程,气体膨胀将消耗内能;压缩气体将增加内能。 5、多变过程:状态参数同时变化 (1)状态参数关系: n——多变指数,在-∞~+∞内变化 (2)p-V(ν)线图及意义 (3)热力学第一定律应用意义 n—多变指数 第十二章 螺杆式空压机的工作理论 掌握螺杆式空压机的工作原理和类型 掌握螺杆式空压机的工作理论 掌握螺杆式空压机的工作参数 了解活塞式空压机的工作理论 第一节 螺杆式空压机概述 用螺杆空压机具有结构简单、体积小、没有易损件、工作可靠、寿命长、维修简单等优点。可靠性高的螺杆式空压机取代易损件多、可靠性差的活塞式空压机,已经成为必然趋势。 。 螺杆空压机有双螺杆与单螺杆两种。单螺杆空压机的发明比双螺杆空压机晚十几年,设计上双螺杆式空压机更趋合理、先进。双螺杆空压机克服了单螺杆空压机不平衡、轴承易损的缺点;具有寿命长,噪音低,更加节能等优点。 在压缩机的主机中平行地配置着一对相互啮合的螺旋形转子,通常把节圆外具有凸齿的转子(从横截面看),称为阳转子或阳螺杆;把节圆内具有凹齿的转子(从横截面看),称为阴转子
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