往復式壓縮機屬于容積式壓縮機，是使一定容積的氣體順序地吸入和排出封閉空間提高靜壓力的壓縮機。曲軸帶動連桿，連桿帶動活塞，活塞做上下運動。活塞運動使氣缸內(nèi)的容積發(fā)生變化，當活塞向下運動的時候，汽缸容積增大，進氣閥打開，排氣閥關閉，空氣被吸進來，完成進氣過程;當活塞向上運動的時候，氣缸容積減小，出氣閥打開，進氣閥關閉，完成壓縮過程。通常活塞上有活塞環(huán)來密封氣缸和活塞之間的間隙，氣缸內(nèi)有潤滑油潤滑活塞環(huán)。
往復式壓縮機都有氣缸、活塞和氣閥。壓縮氣體的工作過程可分成膨脹、吸入、壓縮和排氣四個過程。
例：單吸式壓縮機的氣缸，這種壓縮機只在氣缸的一段有吸入氣閥和排除氣閥，活塞每往復一次只吸一次氣和排一次氣。
(1) 膨脹：當活塞向左邊移動時，缸的容積增大，壓力下降，原先殘留在氣缸中的余氣不斷膨脹。
(2) 吸入：當壓力降到稍小于進氣管中的氣體壓力時，進氣管中的氣體便推開吸入氣閥進入氣缸。隨著活塞向左移動，氣體繼續(xù)進入缸內(nèi)，直到活塞移至左邊的末端(又稱左死點)為止。
(3) 壓縮：當活塞調(diào)轉(zhuǎn)方向向右移動時，缸的容積逐漸縮小，這樣便開始了壓縮氣體的過程。由于吸入氣閥有止逆作用，故缸內(nèi)氣體不能倒回進口管中，而出口管中氣體壓力又高于氣缸內(nèi)部的氣體壓力，缸內(nèi)的氣體也無法從排氣閥跑到缸外。出口管中的氣體因排出氣閥有止逆作用，也不能流入缸內(nèi)。因此缸內(nèi)的氣體數(shù)量保持一定，只因活塞繼續(xù)向右移動，縮小了缸內(nèi)的容氣空間(容積)，使氣體的壓力不斷升高。
(4) 排出：隨著活塞右移，壓縮氣體的壓力升高到稍大于出口管中的氣體壓力時，缸內(nèi)氣體便頂開排除氣閥的彈簧進入出口管中，并不斷排出，直到活塞移至右邊的末端(又稱右死點)為止。然后，活塞右開始向左移動，重復上述動作。活塞在缸內(nèi)不斷的往復運動，使氣缸往復循環(huán)的吸入和排出氣體。活塞的每一次往復成為一個工作循環(huán)，活塞每來或回一次所經(jīng)過的距離叫做沖程。
什么是壓縮氣體的三種熱過程?
氣體在壓縮過程中的能量變化與氣體狀態(tài)(即溫度、壓力、體積等)有關。在壓縮氣體時產(chǎn)生大量的熱，導致壓縮后氣體溫度升高。氣體受壓縮的程度越大，其受熱的程度也越大，溫度也就升得越高。壓縮氣體時所產(chǎn)生的熱量，除了大部分留在氣體中使氣體溫度升高外，還有一部分傳給氣缸，使氣缸溫度升高，并有少部分熱量通過缸壁散失于空氣中。
壓縮氣體所需的壓縮功，決定于氣體狀態(tài)的改變。說通縮點，壓縮機耗功的大小與除去壓縮氣體所產(chǎn)生的熱量有直接關系。一般來說，壓縮氣體的過程有以下三種：
(1) 等溫壓縮過程：在壓縮過程中，把與壓縮功相當?shù)臒崃咳恳瞥垢變?nèi)氣體的溫度保持不變，這種壓縮成為等溫壓縮。在等溫壓縮過程中所消耗的壓縮功最小。但這一過程是一種理想過程，實際生產(chǎn)中是很難辦到的。
(2) 絕熱壓縮過程：在壓縮過程中，與外界沒有絲毫的熱交換，結(jié)果使缸內(nèi)氣體的溫度升高。這種不向外界散熱也不從外界吸熱的壓縮成為絕熱壓縮。這種壓縮過程的耗功最大，也是一種理想壓縮。因為實際生產(chǎn)中，無倫何種情況要想避免熱量的散失，是很難做到的。
(3) 多變壓縮過程：在壓縮氣體過程中，既不完全等溫，也不完全絕熱的過程，成為多變壓縮過程。這種壓縮過程介于等溫過程和絕熱過程之間。實際生產(chǎn)中氣體的壓縮過程均屬于多變壓縮過程。
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