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译序6

原作者序7

符号8

引言10

第一章 活塞式压缩机的理论基础12

1.1 活塞式压缩机结构简图和工作原理12

1.2 气体状态参数和热力学基本关系12

1.3 压缩机的理论工作过程14

1.3.1 等温过程16

1.3.2 绝热过程17

1.3.3 多变过程17

1.4 压缩机工作循环18

1.5 指示图20

1.6 压缩机中空气的实际压缩过程21

1.6.1 压缩机的容积系数22

1.6.2 进气压力损失23

1.6.3 进气时气体与气缸壁之间的热交换23

1.6.4 压缩机中气体的泄漏23

1.6.5 气体的湿度24

1.6.6 排气系统24

1.7 高压下实际气体的压缩26

1.8 效率27

1.9 多级压缩28

1.10 压缩机中气体的冷却29

1.11 自由活塞压缩机压缩级热力循环的特点30

1.11.1 自由活塞压缩机压缩级的指示功30

1.11.2 平均指示压力31

1.11.3 压缩机的容积系数32

1.11.4 带中间抽气的压缩级32

1.11.5 带中间抽气的压缩级的容积系数33

1.11.6 带抽气的压缩级的平均指示压力和循环所作的功33

1.11.7 压缩级反行程的功33

1.12 确定自由活塞压缩机各参数之间相互关系的塞本方程34

1.12.1 自由活塞压缩机基本方程的推导34

1.12.2 循环质量平衡和功平衡方程的联立解35

1.13 反行程能量平衡方程37

1.14 同步机构均匀承载方程41

1.15 压缩缸排气行程相等方程41

1.16 扫气泵尺寸的确定43

1.17 压缩级数的选择46

第二章 船用活塞式压缩机动力学47

2.1 曲柄连杆机构运动学47

2.2 曲柄连杆机构动力学50

2.2.1 连杆质量的折算50

2.2.2 旋转质量的折算52

2.2.3 曲柄连杆机构的惯性力52

2.2.4 空气压力53

2.2.5 指示图的绘制53

2.2.6 活塞力图55

2.2.7 曲柄连杆机构中的总作用力56

2.2.8 反作用力矩图58

2.2.9 飞轮尺寸的确定61

2.3 船用活塞式压缩机的振动和噪声62

2.3.1 活塞式压缩机的机械噪声和振动62

2.3.2 气体动力噪声62

2.3.3 电磁噪声源63

2.3.4 降低振动源音频振动的主要措施63

2.3.5 齿轮的噪声及其降噪措施63

2.3.6 隔声和隔振65

2.3.7 压缩机在船上的减振65

2.3.8 吸声66

2.4 船用活塞式压缩机的结构方案66

2.5 船用活塞式压缩机布置的一般原则70

2.6 活塞式压缩机的平衡72

2.6.1 机座所承受的力72

2.6.2 曲柄连杆机构惯性力的平衡72

2.6.3 旋转质量离心惯性力的平衡73

2.6.4 单列立式压缩机的平衡74

2.6.5 双列立式压缩机的平衡76

2.6.6 多列立式压缩机的平衡78

2.6.7 带公共曲柄和气缸夹角为90°的V型压缩机的平衡78

2.6.8 卧式对置压缩机的平衡79

第三章 船用活塞式压缩机的计算81

3.1 曲柄连杆机构式活塞式压缩机的计算81

3.1.1 计算压缩机时所必需的参数81

3.1.2 热力计算81

3.1.3 压缩机的动力计算93

3.2 自由活塞压缩机计算方法99

3.2.1 结构方案和工作原理99

3.2.2 自由活塞压缩机的计算参数和计算步骤100

3.2.3 自由活塞压缩机额定工况计算100

3.2.4 自由活塞压缩机的同步机构104

3.2.5 自由活塞压缩机的变工况分析105

3.2.6 自由活塞压缩机的动力计算111

第四章 船用活塞式压缩机的结构部件116

4.1 压缩机的主要结构部件116

4.2 机座、曲轴箱和机架116

4.3 压缩机运动机构117

4.3.1 曲轴118

4.3.2 曲轴计算120

4.3.3 轴承123

4.3.4 连杆126

4.4 活塞132

4.4.1 活塞尺寸选择134

4.4.2 活塞计算134

4.4.3 活塞环134

4.4.4 活塞环计算137

4.4.5 活塞销139

4.4.6 活塞销计算140

4.5 压缩机气缸141

4.5.1 气缸套143

4.5.2 工作气缸和气缸套计算144

4.5.3 动力螺栓和螺柱计算146

4.6 船用压缩机的配气机构147

4.6.1 自动气阀结构148

4.6.2 自动气阀计算150

第五章 压缩机附属机械、设备和密封155

5.1 冷却水泵155

5.1.1 泵的型式和作用原理155

5.1.2 泵的塞本技术参数和结构部件155

5.1.3 离心泵的计算157

5.2 冷却器162

5.2.1 冷却器的热力计算164

5.3 油水分离器169

5.4 润滑油泵171

5.5 润滑油冷却器173

5.6 润滑油滤器174

5.7 密封和密封材料176

5.7.1 密封的型式和用途176

5.7.2 静密封177

5.7.3 橡胶垫片密封178

5.7.4 橡胶密封圈密封179

5.7.5 高压金属静密封180

5.7.6 金属垫片密封181

5.7.7 动密封181

5.7.8 橡胶密封圈动密封181

5.7.9 V形密封圈183

5.8 静密封和动密封的材料184

第六章 管路系统、安全装置和检测仪表186

6.1 压缩机的空气管路186

6.2 高压空气系统中的压缩187

6.3 压缩机的冷却系统189

6.3.1 冷却系统的防污染和防腐蚀措施190

6.3.2 牺牲阳极的结构191

6.4 船用压缩机的润滑系统192

6.5 船用压缩机的润滑材料194

6.6 船用压缩机的自动化194

6.7 船用压缩机的接地装置195

6.8 安全装置195

6.8.1 高压空气的安全装置195

6.8.2 冷却水系统的安全装置196

6.8.3 安全阀196

6.8.4 安全阀的计算199

6.9 检测仪表203

第七章 船用活塞式压缩机205

7.1 船用活塞式压缩机的主要型式205

7.2 低压和中压压缩机205

7.2.1 θΚ1σ低压压缩机206

7.2.2 20Κ1中压压缩机206

7.2.3 2Κ-35/320M5中压压缩机207

7.2.4 ΓΚ-0.17/45M中压压缩机208

7.3 高压压缩机209

7.3.1 二级压缩机209

7.3.2 三级压缩机209

7.3.3 四级和五级压缩机211

7.3.4 自由活塞式柴油压缩机220

7.4 气缸无油润滑式压缩机225

7.5 膜片式压缩机227

第八章 高压空气的干燥和净化装置230

8.1 高压空气干燥的理论基础230

8.2 高压空气的干燥和净化装置231

8.2.1 高压空气干燥和净化的主要方法231

8.2.2 工作过程和结构原理图232

8.3 高压空气干燥和净化装置的主要结构部件234

8.3.1 БО1-1型装置234

8.3.2 19БО型装置235

8.3.3 10БО型高压空气干燥和净化装置241

8.4 干燥装置后压缩空气参数的检测244

8.4.1 湿度测量244

8.4.2 空气含油量的分析244

8.4.3 压缩空气中机械杂质的检测244

8.5 空气净化过程的自动化244

8.6 高压空气干燥和净化方法的发展趋势247

8.7 高压空气干燥装置的计算248

参考文献253

附录254