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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