(1)膨脹階段? 當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)造成工作室容積的增加時(shí)，殘留在工作室內(nèi)的高壓氣體將膨脹，但吸人口活門還不會(huì)打開，只有當(dāng)工作室內(nèi)的壓力降低至等于或略小于吸入管路的壓力時(shí)，活門才會(huì)打開。

　　(2)吸氣階段? 吸入口活門在壓力的作用下打開，活塞繼續(xù)運(yùn)行，工作室容積繼續(xù)增大，氣體不斷被吸人。

　　(3)壓縮階段? 活塞反向運(yùn)行，工作室容積減少。工作室內(nèi)壓力增加，但排出口活門仍不打開，氣體被壓縮。

　　(4)排氣階段? 當(dāng)工作室內(nèi)的壓力等于或略大于排出管的壓力時(shí)，排出口活門打開，氣體被排出。

　　顯然，同離心泵相比，因?yàn)榇嬖谂蛎浥c壓縮這兩個(gè)過程，吸氣量減少了，缸的利用率下降了。另外，由于氣體本身沒有潤滑作用，因此必須使用潤滑油以保持良好潤滑，為了及時(shí)除去壓縮過程產(chǎn)生的熱量，缸外必須設(shè)冷水夾套，活門要靈活，緊湊和嚴(yán)密。

　　(二)? 多級壓縮

　　氣體在壓縮過程中，排出氣體的溫度總是高于吸人氣體的溫度，上升幅度取決于過程性質(zhì)及壓縮比，如果壓縮比過大，則能造成出口溫度很高，有可能使?jié)櫥妥兿』蛑?。且造成增加功耗等。因此，?dāng)壓縮比大于8時(shí)，常采用多級壓縮，以提高容積系數(shù)、降低壓縮機(jī)功耗及避免出口溫度過高。所謂多級壓縮是指氣體連續(xù)并依次經(jīng)過若干個(gè)氣缸壓縮，達(dá)到需要的壓縮比的壓縮過程。每經(jīng)過一次壓縮，稱為一級，級間設(shè)置冷卻器及油水分離器。理論證明，當(dāng)每級壓縮比相同時(shí)，多級壓縮所消耗的功最少。

　　(三)? 安全運(yùn)行分析

　　(1)排氣量是指在單位時(shí)間內(nèi)，壓縮機(jī)排出氣體體積，以入口狀態(tài)計(jì)算，也稱壓縮機(jī)的生產(chǎn)能力，用Q表示，單位m3／s。與往復(fù)泵相似，其理論排氣量只與氣缸的結(jié)構(gòu)尺寸、活塞的往復(fù)頻率及每一個(gè)工作周期的吸氣次數(shù)有關(guān)。但由于余隙內(nèi)氣體的存在，摩擦阻力、溫度升高、泄漏等因素，使其實(shí)際排氣量要小，往復(fù)式壓縮機(jī)的流量也是脈沖式的，不均勻的，為了發(fā)送流量的不均勻性，壓縮機(jī)出口均安裝油水分離器。即能起緩沖作用，又能除油沫水沫等，同時(shí)吸入口處需安裝過濾器，以免吸人雜物。

　　(2)開車前應(yīng)檢查儀表、閥門、電氣開關(guān)，聯(lián)鎖裝置，保安系統(tǒng)是否齊全、靈敏、準(zhǔn)確、可靠。

　　(3)啟動(dòng)潤滑油泵和冷卻水泵，控制在規(guī)定的壓力與流量。

　　(4)盤車檢查，確保轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　(5)充氮置換，當(dāng)被壓縮氣體易燃易爆時(shí)，必須用氮?dú)庵脫Q氣缸及系統(tǒng)內(nèi)的介質(zhì)，以防開車時(shí)發(fā)生爆炸。

　　(6)在統(tǒng)一指揮下，按開車步驟啟動(dòng)主機(jī)和開關(guān)閥門。

　　(7)調(diào)節(jié)排氣壓力時(shí)，要同時(shí)逐漸調(diào)節(jié)進(jìn)、出氣閥門，防止抽空和憋壓現(xiàn)象。

　　(8)經(jīng)?！翱础⒙?、摸、聞”檢查連接、潤滑、壓力、溫度等情況，發(fā)現(xiàn)隱患及時(shí)處理。

　　(9)在下列情況出現(xiàn)時(shí)緊急停車：斷水、斷電和斷潤滑油時(shí)；填料函及軸承溫度過高并冒煙時(shí)，電動(dòng)機(jī)聲音異常，有燒焦味或冒火星時(shí)；機(jī)身強(qiáng)烈振動(dòng)而減振無效時(shí)；缸體、閥門及管路嚴(yán)重漏氣時(shí)；有關(guān)崗位發(fā)生重大事故或調(diào)度命令停車時(shí)。

　　(10)停車時(shí)，要按操作規(guī)程熟練操作，不得誤操作。

　　七? 泵及壓縮機(jī)的安全控制系統(tǒng)

　　(1)離心泵? 在工業(yè)生產(chǎn)過程中，離心泵是使用最廣泛的流體輸送設(shè)備之一。它主要由葉輪和機(jī)殼構(gòu)成，葉輪在原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。出口處流體的壓頭來自于旋轉(zhuǎn)葉輪作用于液體而產(chǎn)生的離心力，轉(zhuǎn)速越高，離心力越大，壓頭也就越高。葉輪與機(jī)殼之間有空隙，關(guān)死泵的出口閥，流量為零，壓頭最高，此時(shí)泵所做的功，全部轉(zhuǎn)化為熱能而散發(fā)，同時(shí)也使泵內(nèi)液體溫度升高。所以，離心泵不宜長時(shí)間關(guān)閉出口閥。隨著排量逐漸增大，泵所能提供的壓頭慢慢下降。泵的壓頭H、排量Q和轉(zhuǎn)速"之間的函數(shù)關(guān)系稱為泵的特性，如圖6—11所示。

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　　若以經(jīng)驗(yàn)公式表示則

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　　因?yàn)楸每偸桥c一定的管路連接在一起工作的，它的排出量與壓頭的關(guān)系既與泵的特性有關(guān)，也與管道特性有關(guān)。所以在討論離心泵的工作狀態(tài)時(shí)，必須同時(shí)考慮泵和管道特性。管路特性就是管路系統(tǒng)中的流體流量與管路系統(tǒng)阻力之間的關(guān)系。管路系統(tǒng)的阻力包括(參照圖6—12)以下幾部分。

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　?、俟苈穬啥说撵o壓差引起的壓頭hpohp＝(p2一p1)／ρg，式中戶：，p1分別是管路系統(tǒng)出口和入口處的壓力，盧為流體的密度，g為重力加速度。

　?、诠苈穬啥说撵o液柱高度人hl，這項(xiàng)是恒定的。

　　③管路中的摩擦損失壓頭九fo、Af與流量的平方近似成比例關(guān)系。

　?、芸刂崎y兩端節(jié)流損失壓頭hvo在閥門開度一定時(shí)，hv，也與流量的平方成比例，但當(dāng)閥門的開度變化時(shí)，hv，也隨著改變。設(shè)H1。為管路總阻力，則

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　　上式即為管路特性的表達(dá)式，它的關(guān)系曲線示于圖6—12中。

　　當(dāng)整個(gè)離心泵系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，泵的壓頭H必然等于系統(tǒng)總阻力HL，這是建立平衡的條件。圖6—12中C點(diǎn)是泵的特性曲線與管路特性曲線的交點(diǎn)，它是泵的一個(gè)平衡工作點(diǎn)。

　　工作點(diǎn)C的流量應(yīng)滿足一定的工藝要求，可以用改變hv，或其他手段來滿足這一要求。通常有下列控制方案。

　　1)直接節(jié)流法? 即直接改變節(jié)流閥的開度，從而改變hv，造成管路特性變化，以達(dá)到控制目的。圖6—12表示這種控制方案和泵系統(tǒng)工作點(diǎn)的移動(dòng)情況。

　　如圖6—13所示，控制閥應(yīng)裝在泵的出口管線上，而不應(yīng)裝在泵的吸入口處。若閥裝在泵的吸入管道上，由于hv，的存在，使泵的入口壓力比無閥時(shí)要低，從而可能使流體部分汽化，造成泵的出口壓力降低，排量下降，甚至使排量等于零這種現(xiàn)象叫做“氣縛”；或者所夾帶的部分汽化產(chǎn)生的氣體到排出端后，因受到壓縮會(huì)重新凝聚成液體，對泵內(nèi)機(jī)件產(chǎn)生沖擊，情況嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞葉輪和機(jī)殼，這種現(xiàn)象叫做“氣蝕”。

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　　控制閥一般宜裝在檢測元件(如孔板)的下游，這樣將對保證測量精度有好處。此外，還需指出，控制閥兩端的壓差hv，隨閥開度的變化而變化。開度增大，流量增加，但hv，反而減小。

　　上述控制方案的優(yōu)點(diǎn)是簡便易行。但在流量小的情況下，總的機(jī)械效率較低。一般不宜用在流量低于正常排量30％的場合。

　　2)改變泵的轉(zhuǎn)速n? 改變泵的轉(zhuǎn)速同樣可以起到控制流量的目的。這種控制方案以及泵的特性隨轉(zhuǎn)速n變化的情況示于圖6—14。在控制方案中需要調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，例如采用調(diào)速電機(jī)，調(diào)節(jié)蒸汽透平的導(dǎo)向葉片的角度等。

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　　采用這種控制方式，管路上無需裝控制閥。所以，HL中的九，這一項(xiàng)等于零，減少了阻力損耗，泵的機(jī)械效率得以提高。然而，不論是采用調(diào)速電機(jī)還是蒸汽透平，實(shí)施調(diào)速的設(shè)備費(fèi)用都比較高，故這種控制方式大多被應(yīng)用在大功率、重要的泵裝置上。