本文關鍵詞：無油渦旋空氣壓縮膨脹一體機的設計與研究

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【摘要】：渦旋壓縮機具有壓縮效率高、運行可靠性高、耗能低、噪音低、振動小、結構緊湊、零部件少等突出優(yōu)點,逐漸被應用于各類壓縮需求場合。與渦旋壓縮機結構相似的渦旋膨脹機,由于能源危機以及霧霾、環(huán)境污染等問題的出現(xiàn),逐漸被科研工作者關注,并在不同的領域有了越來越廣泛的應用。本文在充分分析國內外渦旋壓縮機、渦旋膨脹機以及渦旋壓縮膨脹復合機的基礎上,根據設計指標,設計了一臺無油渦旋空氣壓縮膨脹一體機。在提供無油高壓空氣的同時,利用高能態(tài)廢氣回收能量,以減少系統(tǒng)功耗。主要的研究內容包括以下幾項。1、根據系統(tǒng)設計要求,需要提供無油高壓空氣,而無油渦旋空氣壓縮機可以在不添加任何除油裝置的情況下,可提供無油高壓空氣。因此,確定以渦旋機械為基礎,完成了無油渦旋空氣壓縮膨脹一體機的方案,并確定基本原理和結構造型,采用渦旋壓縮機與渦旋膨脹機共用一個動渦旋盤的結構,以減少能量轉化環(huán)節(jié),提高能量回收效率。2、根據渦旋壓縮部分與渦旋膨脹部分的設計指標,渦旋壓縮部分屬于大排量、小壓縮比的特性,利用雙渦旋齒型線的優(yōu)點,在相同盤徑下,可獲得大排量,而壓縮比較小的特征,所以,渦旋壓縮部分采用雙渦旋齒型線;而渦旋膨脹部分受動渦旋盤結構影響,采用雙渦旋線結構,將無法完成一個完整的膨脹過程,所以采用單渦旋齒結構。渦旋齒齒頭型線的修正,對渦旋機械的性能有著至關重要的影響。合理的型線修正,可以提高渦旋機械的排量和壓縮比或膨脹比。雙渦旋齒頭采用了目前通用的修正方法。單渦旋齒齒頭通過分析對比PMP型線修正、PMP型線加直線修正以及異形修正,最后采用異形修正以降低渦旋膨脹機進氣孔功率損耗。3、根據渦旋壓縮部分和渦旋膨脹部分不同的設計原則,完成了無油渦旋空氣壓縮膨脹一體機的結構參數設計,并借助三維軟件Solid works繪制了所有零件的三維造型圖以及裝配圖,并將關鍵零件轉化為二維機加工圖紙。4、渦旋機械中,進氣孔和排氣孔的開設非常重要,其優(yōu)化程度直接影響渦旋機械的運行狀況。針對渦旋壓縮和渦旋膨脹的不同特征,設計了滿足各自需求的進氣孔和排氣孔。并對各自氣流脈動情況進行了分析,以及膨脹進氣孔功率損耗情況做進一步深入研究。
【學位授予單位】：南昌大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH45

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本文編號：1161657