空气压缩机是一种用以压缩气体的设备。空气压缩机与水泵构造类似。大多数空气压缩机是往复活塞式,旋转叶片或旋转螺杆。离心式压缩机是非常大的应用程序。空气压缩机是机械工业的基础产品,其广泛应用于各行业。空气压缩机是将驱动机(电动机或柴油机)输出的旋转机械能转换为气体的压力能,为气动系统(或气力吹扫点)提供动力的核心设备。空气压缩机按结构和工作原理不同,可分为活塞式空气压缩机(简称活塞机)、螺杆式空气压缩机(简称螺杆机)、滑片式空气压缩机(简称滑片机)、离心式空气压缩机(简称离心机)、涡旋式空气压缩机(简称涡旋机)五类。
活塞式空气压缩机工作原理
活塞机的电动机驱动曲轴产生旋转运动,曲轴带动连杆使活塞产生往复运动,引起气缸容积变化。由于气缸内压力的变化,空气经过空气滤清器(消声器)和吸气阀进入气缸,在压缩行程中,随着气缸容积的缩小,产生压缩空气。
主要运转零件较多,有曲轴(1件)、曲柄(2件)、连杆(2件)、活塞(2件)、吸排气阀(阀片、弹簧若干)、轴承(2件)等。单台产气由一般为0.15~100m3/min,主电机功率由2.2kw~550kw。
活塞机运转部件较多,吸排气阀片及弹簧容易磨损和疲劳损坏,导致压缩效率降低,能耗增大,维修工作量大。但其价格低廉,国内有大量厂家可自主生产,属于低端高耗产品,市场在逐渐淘汰。
螺杆式空气压缩机工作原理
螺杆机又分为单螺杆和双螺杆,其工作原理是旋转的相互啮合的螺杆,将油和空气从进气端一起吸入,随着螺杆的旋转和输送,啮合容积逐渐减小,在螺杆的另一端压缩出油气混合物。油气混合物经过油气分离后,排除可用的压缩空气。螺杆机的主要运转零件也较多,直连驱动的有主被动齿轮1对(皮带传动的还要增加皮带轮2件、皮带3条)、轴承(6件)、阴阳转子(1对)等。螺杆机单台产气量一般为0.8~60m3/min,主电机功率为5.5kw~355kw。
螺杆机目前是空压机市场的主流,国内已经有大量的厂家能自主生产,在中小型用气量的空压站或单体设备配置中,占有主要地位。缺点是主机阴阳转子磨损后产气量衰减较大,加卸载越来越频繁,能耗损失越来越大,机头装配精密度高、用户现场无法修复等。
螺杆式空气压缩机
滑片式空气压缩机工作原理
滑片机工作原理:电机直接连接到主机内偏心安装的转子轴上,转子上开有径向滑槽,转动时滑片沿径向滑动,与定子形成密封腔。随着转子转动,滑片与定子间的密封腔容积变化,将油气混合物吸入和压缩,经过油气分离器后产生压缩空气。
滑片机主要运转部件Z少,仅有一个转子和滑片。产气量一般由0.16~440.8~60m3/min,主电机功率为1.5kw~250kw。
滑片机的优点是滑片具有自补偿性,压缩容积和效率不会随着使用时间增加而衰减,产气量始终如一,具有显著的节能效果,运行费用低,主机现场拆卸检修非常方便,可维修性强,转子转速低,无滚动轴承而使用轴瓦,主机寿命长等。其缺点是制造技术和材质要求高,单机产气量较小仅达44m3/min以下,国内还不能自主生产,只能组装90kw以下机型,价格比螺杆机稍贵。
滑片式空气压缩机
离心式空气压缩机工作原理
离心机的工作原理:电机直接驱动主动大齿轮,带动锥状的叶片(叶轮)高速旋转(叶轮轴转速可达40000rpm)将空气向离心方向加速,从而产生压力。一般需要经过三级压缩叶轮加压,才能产生0.4~0.8MPa的压缩空气。
离心机的结构复杂,运转部件较多,有主动齿轮(1套)、一至三级叶轮(3套)、滚动轴承(8付)等,体积也较大。单台离心机的产气量一般为26~530m3/min,主电机功率为130kw~4200kw。
离心机适于大型企业集中建站,投资巨大,运行费用昂贵,国内没有自主品牌,基本上都是国外品牌在ZG建立合资企业进行组装。
涡旋式空气压缩机工作原理
涡旋机是由两个双函数方程型线的动、静涡盘相互啮合而成。在吸气、压缩、排气工作过程中,静盘固定在机架上,动盘由偏心轴驱动并由防自转机构制约,围绕静盘基圆ZX,作很小半径的平面转动。气体通过空气滤芯吸入静盘的外围,随着偏心轴旋转,气体在动静盘噬合所组合的若干个月牙形压缩腔内被逐步压缩,然后由静盘ZX部件的轴向孔连续排出。 涡旋机是近年来开发出来的Z新型的空压机,它与传统空压机相比,具有结构新颖、体积小、重量轻、噪音低,输气平稳连续,操作简便, 维护费用少等一系列优异的技术性能。其缺点是产气量和装机功率较小,一般在37kw以下,国内无组装厂,价格昂贵,市场基本上处于培育状态。
空气压缩机工作注意事项
(1) 注意各部声响和震动情况;
(2) 注意检查注油器油室的油量是否足够,机身油池内的油面是否在油标尺规定的范围 内,各部供油情况是否良好;
(3) 注意检查电气仪表的读数和电动机的温度;
(4) 空压机每工作两小时,将中间冷却器、后冷却器内的油水排放一次;每班将风包内的 油水排放一次。
(5) 注意检查各部温度和压力表的读数;
①润滑油压力在(1.47~2.45)×105N/m2, 但不低于0.981×105N/m2 ;
②冷却水Z高排水温度不超过40℃;
③机身内油温不超过60℃;
④各级排气温度不超过160℃;
⑤一级压力表和二级压力表读数在规定范围内。
(6) 当发现润滑油、冷却水中断,排气压力突然上升,安全阀失灵,声音不正常和出现异 常情况时,应立即停车处理。
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