長沙昱霆機電有限公司
Changsha Yuting electromechanical Co., Ltd
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顧名思義，所謂空氣壓縮機，是指把空氣從較低壓力狀態(tài)壓縮至較高壓力狀態(tài)的機器。若的定義來說，則一般所謂真空泵(Vacuum Pump)、蒸汽噴射器(Steam Ejector)以及送風(fēng)機(Blower)等，皆為空氣壓縮機的一種。但實際上，所謂的空氣壓縮機，皆指排氣壓力在1Kg/cm2G以上者，若以此狹義的說法，則因真空泵與蒸汽噴射器的排氣壓力約略在大氣壓力左右或以下，送風(fēng)機則在1Kg/cm2G以下，故均不稱為空氣壓縮機。
壓縮機
壓縮機能將電機或內(nèi)燃機的機械能轉(zhuǎn)化為壓縮空氣的壓力
空氣壓縮機分為兩大類：往復(fù)式與旋轉(zhuǎn)式
圖3.1表示了壓縮機的基本類型
往復(fù)式壓縮機
? 單級活塞壓縮機（圖3.2）
只由一個過程就將吸入的大氣壓空氣壓縮到所需要的壓力。
活塞下移，體積增加，缸內(nèi)壓力小于大氣壓，空氣便從進氣閥門進入缸內(nèi)。
在沖程未端，活塞向上運動，進氣閥門被打開，輸出空氣進入儲氣罐。
這種型式的壓縮機通常用于需要3-7巴范圍的系統(tǒng)。
? 兩級活塞式壓縮機（圖3.3）
在單級壓縮機中，若空氣壓力超過6巴，產(chǎn)生的過熱將大大地降低壓縮機的效率。因此，工業(yè)中使用的活塞式壓縮機通常是兩級的。
由兩面三刀個階段將吸入的大氣壓空氣壓縮到最終的壓力。
如果最終壓力為7巴，第一級通常將它壓縮到3巴，然后被冷卻，再輸送到第二級氣缸中壓縮到7巴。
壓縮空氣通過中間冷卻器后溫度大大下降，再進入第二級氣缸。因此，相對于單級壓縮機提高了效率。最后輸出的溫度可能在120°C左右。
? 膜片式壓縮機（圖3.4）
膜片式壓縮能提供5巴的壓縮空氣。由于它完全沒有油，因此廣泛用于儀器醫(yī)藥和相類似的工業(yè)中。
膜片使氣室容積發(fā)生變化，在下行程時吸進空氣，上行程時壓縮空氣。
旋轉(zhuǎn)式壓縮機
? 旋轉(zhuǎn)葉片式壓縮機
圖3.5.1,
圖3.5.2
圖3.5.3
當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，離心力使得葉片與定子內(nèi)壁相接觸，從進口現(xiàn)出口，相鄰兩葉片間的空間逐漸減少，因此能壓縮空氣。
在進所口的附近向氣流噴油目的是起潤滑和密封作用，油同時也能帶走一部分壓縮空氣產(chǎn)生的熱量，把輸出的溫度限制在190°左右。
旋轉(zhuǎn)式壓縮機
? 螺桿式壓縮機
圖3.6.1,
圖3.6.2
圖3.6.3
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氣路系統(tǒng)：
A 進氣過濾器
B 空氣進氣閥
C 壓縮機主機
D 單向閥
E 空氣/油分離器
F 最小壓力閥
G 后冷卻器
H 帶自動疏水器的水分離器
GA全性能機型在滿載工況時 油路系統(tǒng)：
J 油箱
K 恒溫旁通閥
L 油冷卻器
M 油過濾器
N 回油閥
O 斷油閥 冷凍系統(tǒng)：
P 冷凍壓縮機
Q 冷凝器
R 熱交換器
S 旁通系統(tǒng)
T 空氣出口過濾器
兩個嚙合的螺旋轉(zhuǎn)子以相反方向運動，它們當(dāng)中自由空間的容積沿軸向減少，從而壓縮兩轉(zhuǎn)子間的空氣。
利用噴油來潤滑和密封兩旋轉(zhuǎn)的螺桿，油分離器將油與輸出空氣分開。
此類壓縮機可連續(xù)輸出流量超過400M?/MIN，壓力高達10巴。
和葉片式壓縮機相比，此類壓縮機能輸送出連續(xù)的無脈動的壓縮空氣。
雖然螺桿式和葉片式壓縮機愈來愈受到青睞，但工業(yè)上最普遍使用的仍然是往復(fù)式壓縮機。
旋轉(zhuǎn)式壓縮機
? 渦旋式壓縮機
圖3.7.1
圖3.7.2
渦旋式壓縮機是20世紀(jì)90年代末期開發(fā)并問世的高科技壓縮機，由于結(jié)構(gòu)簡單、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪聲、長壽命等諸方面大大優(yōu)于其它型式的壓縮機，已經(jīng)得到壓縮機行業(yè)的關(guān)注和公認(rèn)。被譽為“環(huán)保型壓縮機”。
由于渦旋式壓縮機的獨特設(shè)計，使其成為當(dāng)今世界最節(jié)能壓縮機。
由于渦旋式壓縮機主要運動件渦卷付，只有磨合沒有磨損，因而壽命更長，被譽為免維修壓縮機。
由于渦旋式壓縮機運行平穩(wěn)、振動小、工作環(huán)境安靜，又被譽為“超靜壓縮機”。
圖3.7.3
渦旋式壓縮機零部件少，只有四個運行部件壓縮機工作腔由相運動渦卷付形成多個相互封閉的鐮形工作腔，當(dāng)動渦卷作平動運動時，使鐮形工作腔由大變小而達到壓縮和排出壓縮空氣的目的。
壓縮機的特性參數(shù)
壓縮機的容量或輸出量用標(biāo)準(zhǔn)容積流量來表示，單位為m?/S, Mn?/min, DMn?/S, 或L/min。容量也可用排量或“理論輸入量”來表示，對活塞式壓縮機來說：
Q（L/MIN）=活塞面積（dm?）X 行程（dm）X 第一級氣負(fù)缸數(shù) X 轉(zhuǎn)速（rpm）
對于兩級壓縮機，僅考慮其第一級氣缸。
由于容積和熱量損失，輸出量通常比輸入量為少。
在壓縮過程末端，不可能將所有的壓縮空氣排出，因此容積損失是難免的。壓縮后還留有一定的空間，稱之為“死容積”。
熱量損失是由于壓縮過程中溫度很高，因此容積增大，當(dāng)冷卻至室溫時，其容積又減少。
? 容積效率
比值 自由空氣輸出量/排氣量 用百分?jǐn)?shù)表示時，叫做容積效率，它隨尺寸大小，型號和壓縮機的加工，級數(shù)和最終的壓力變化而變化。二級壓縮機的容積效率小于一級，因為第一、二級氣缸之間有“死容積”。
? 熱效率及總效率
除了上述損失外，熱量的影響也使壓縮空氣的效率降低。這些損失使總效率進一步減少，減少的程度取決于壓縮比和負(fù)荷。滿量工作的壓縮機積聚了大量的熱量從而降低了效率。在兩面三刀級壓縮機中，壓縮比逐漸減小，部分在第一級中被壓縮的空氣在第二級氣缸被壓至最終壓力前，經(jīng)過中間冷卻器冷卻。
例如，如果第一級氣缸吸入的在氣衩壓縮至它體積的三分之一，那么在輸出處它的絕對壓力將達3巴，相對來說，由于壓縮比小因而產(chǎn)生的熱量相應(yīng)較低，壓縮空氣通過中間冷卻器后輸入第二級氣缸，然后又衩壓縮到它體積的三分之一，于是最終壓力為9巴（ABS）。
在一級壓縮機中將空氣從大氣壓直接壓縮到9巴（ABS）所產(chǎn)生的熱量比二級壓縮機要多得多，總效率也將大大下降。
對于較低的最終壓力單級壓縮，因其純?nèi)莘e效率較高。然而，隨著最終壓力的逐漸嗇，熱量損失變得愈來愈重要，具有較高熱效率的二級壓縮機的優(yōu)越性就體現(xiàn)出來了。
“單位能量消耗”是衡量總效率的指標(biāo)，并且能用于估計制造壓縮空氣的需的費用，平均的，1Kw電能產(chǎn)生120-150l/min(=0.12-0.15M?n/min/kw)工作壓力為7巴的壓縮空氣。
壓縮機的輔件
? 儲氣罐
儲氣罐是鋼板焊接制成的壓力容器，水平或垂直地直接安裝在后冷卻器后面來儲存壓縮空氣，因此，可以減少空氣流的脈動。
它的重要功能是貯備足夠的空氣來滿足超出壓縮機容量的要求，盡可能減少壓縮機常發(fā)生的“滿載”與“空載”現(xiàn)象，它在進一步分配空氣前再補充和凝結(jié)從后冷卻器中出來的油和水份，因此，最好將儲氣罐放在陰涼處。
這種容器應(yīng)該裝上安全閥、壓力表、排水閥以及便于檢查和清潔其內(nèi)部的人孔蓋。
儲氣罐的尺寸大小根據(jù)壓縮機的輸出量，系統(tǒng)的尺寸大小根據(jù)壓縮機的輸出量，系統(tǒng)的尺寸大小以需求量是桓定的還是變化的來確定。
工業(yè)里供給一個網(wǎng)絡(luò)使用的電力驅(qū)動壓縮機，通常在最小壓力和最大壓力之間切換，這種控制稱為“自動控制”。這就需要相當(dāng)于的最小儲氣罐容積避免這種頻繁的切換。
由內(nèi)燃機驅(qū)動的流動壓縮機將空氣壓到最大壓力后也不停止，但吸氣瘩上升以便空氣自由地進入氣缸而不被壓縮，壓縮和空載運動之間壓力差很小，這時僅需較小儲氣罐。
對工廠來說，計算儲氣罐尺寸的原則是：
儲氣罐容量=壓縮機每分鐘壓縮空氣的輸出量（不是F.A.D）!
例如，壓縮機輸出18mn?/min的流量（自由空氣），平均壓力為7巴，因此壓縮空氣每分鐘輸出量為18000/7約等于2500l，即容積為2750l的儲氣罐是合適的。
? 入口過濾器
典型的城市空氣含有4000萬單位/M?的固體顆粒，即灰塵、油泥、花粉等。如果這種空氣被壓縮到7巴，那么濃度將達到3.2億單位/m?。壓縮機工作可靠的一個重要條件是必須提供合適且有效的過濾器，以免氣缸和活塞環(huán)過量損耗，這種損耗主要是由于這樣不純物質(zhì)的磨擦而引起的。
過濾器不需太細(xì)密，因為壓縮機的效率隨空氣阻力的增加而減少。因此，細(xì)小的顆粒（2-5?）不能濾掉。
吸氣口應(yīng)設(shè)置和盡可能遠(yuǎn)，干凈干燥的空氣向上流動，進氣管的直徑足夠大以避免過大的壓力。當(dāng)應(yīng)用消聲器時，過濾器應(yīng)放在它的上端以盡可能減小空氣流的脈動。
