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              空氣壓縮機(空壓機)的工作原理

                空氣壓縮機(空壓機)的工作原理:
                容積型壓縮機的工作原理是壓縮氣體的體積,  使單位體積內氣體分子的密度增加以提高壓縮空氣的壓力;
                速度型壓縮機的工作原理是提高氣體分子的運動速度,  使氣體分子具有的動能轉化為氣體的壓力能,  從而提高壓縮空氣的壓力。 
              空氣壓縮機的定義
                空氣壓縮機(英文為:air compressor)是氣源裝置中的主體,它是將原動機(通常是電動機)的機械能轉換成氣體壓力能的裝置,是壓縮空氣的氣壓發生裝置。
                多機組組合中壓空壓機
              空氣壓縮機的種類
                空氣壓縮機的種類很多,按工作原理可分為容積式壓縮機,往復式壓縮機,離心式壓縮機,容積式壓縮機的工作原理是壓縮氣體的體積,使單位體積內氣體分子的密度增加以提高壓縮空氣的壓力;離心式壓縮機的工作原理是提高氣體分子的運動速度,使氣體分子具有的動能轉化為氣體的壓力能,從而提高壓縮空氣的壓力。往復式壓縮機(也稱活塞式壓縮機)的工作原理是直接壓縮氣體,當氣體達到一定壓力后排出??諝鈮嚎s機
                現在常用的空氣壓縮機有活塞式空氣壓縮機,螺桿式空氣壓縮機,(螺桿空氣壓縮機又分為雙螺桿空氣壓縮機和單螺桿空氣壓縮機),離心式壓縮機以及滑片式空氣壓縮機,渦旋式空氣壓縮機。下面是各種壓縮機的定義。凸輪式,膜片式和擴散泵等壓縮機沒有列入其中,是因為它們用途特殊而尺寸相對較小。
                容積式壓縮機--直接依靠改變氣體容積來提高氣體壓力的壓縮機。
                往復式壓縮機--是容積式壓縮機,其壓縮元件是一個活塞,在氣缸內作往復運動。
                回轉式壓縮機--是容積式壓縮機,壓縮是由旋轉元件的強制運動實現的。
                滑片式壓縮機--是回轉式變容壓縮機,其軸向滑片在同圓柱缸體偏心的轉子上作徑向滑動。截留于滑片之間的空氣被壓縮后排出。
                液體-活塞式壓縮機--是回轉容積式壓縮機,在其中水或其它液體當作活塞來壓縮氣體,然后將氣體排出。
                羅茨雙轉子式壓縮機--屬回轉容積式壓縮機,在其中兩個羅茨轉子互相嚙合從而將氣體截住,并將其從進氣口送到排氣口。沒有內部壓縮。
                螺桿壓縮機--是回轉容積式壓縮機,在其中兩個帶有螺旋型齒輪的轉子相互嚙合,從而將氣體壓縮并排出。
                速度型壓縮機--是回轉式連續氣流壓縮機,在其中高速旋轉的葉片使通過它的氣體加速,從而將速度能轉化為壓力。這種轉化部分發生在旋轉葉片上,部分發生在固定的擴壓器或回流器擋板上。
                離心式壓縮機--屬速度型壓縮機,在其中有一個或多個旋轉葉輪(葉片通常在側面)使氣體加速。主氣流是徑向的。
                軸流式壓縮機--屬速度型壓縮機,在其中氣體由裝有葉片的轉子加速。主氣流是軸向的。
                混合流式壓縮機--也屬速度型壓縮機,其轉子的形狀結合了離心式和軸流式兩者的一些特點。
                噴射式壓縮機--利用高速氣體或蒸汽噴射流帶走吸入的氣體,然后在擴壓器上將混合氣體的速度轉化為壓力。
              空壓機的特點
                由電動機直接驅動壓縮機,使曲軸產生旋轉運動,帶動連桿使活塞產生往復運動,引起氣缸容積變化。由於氣缸內壓力的變化,通過進氣閥使空氣經過空氣濾清器(消聲器)進入氣缸,在壓縮行程中,由於氣缸容積的縮小,壓縮空氣經過排氣閥的作用,經排氣管,單向閥(止回閥)進入儲氣罐,當排氣壓力達到額定壓力0.7MPa時由壓力開關控制而自動停機。當儲氣罐壓力降至0.5--0.6MPa時壓力開關自動聯接啟動。
              空氣壓縮機的選擇
                空氣壓縮機的選擇主要依據氣動系統的工作壓力和流量。
                氣源的工作壓力應比氣動系統中的最高工作壓力高20%左右,因為要考慮供氣管道的沿程損失和局部損失。如果系統中某些地方的工作壓力要求較低,可以采用減壓閥來供氣??諝鈮嚎s機的額定排氣壓力分為低壓(0.7~1.0MPa)、中壓(1.0~10MPa)、 高壓(10~100MPa)和超高壓(100MPa以上),可根據實際需求來選擇。常見使用壓力一般為0.7-1.25。結構示意
                首先按空壓機的特性要求,選擇空壓機的類型。再根據氣動系統所需要的工作壓力和流量兩個參數,確定空壓機的輸出壓力pc和吸入流量qc,最終選取空壓機的型號。
               ?。?)空壓機的輸出壓力pc
                pc=p+∑△p
                pc:空壓機的輸出壓力
                p:氣動執行元件的最高使用壓力
                ∑△p:氣動系統的總壓力損失。
                一般情況下,另∑△p=0.15~0.2MPa。
               ?。?)空壓機的吸入流量qc
                不設氣罐,qb=qmax
                設氣罐,qb=qsa
                qb:氣動系統提供的流量
                qmax:氣動系統的最大耗氣量
                qsa:氣動系統的平均耗氣量
                空壓機的吸入流量,qc=kqb
                qc:空壓機的吸入流量
                k:修正系數。主要考慮氣動元件、管接頭等處的漏損、氣動系統耗氣量的估算誤差、多臺氣動設備不同時使用的利用率以及增添新的氣動設備的可能性等因素。一般k=1.5~2.0.
                (3)空壓機的功率P
                p=(n+1)*k*p1*qc*(pc/p1)^{[(k-1)/[(n+1)*k]-1}/(k-1)*0.06
              空氣壓縮機的用途
                a 、傳統的空氣動力:風動工具,鑿巖機、風鎬、氣動扳手,氣動噴砂
                b 、儀表控制及自動化裝置,如加工中心的刀具更換等c、車輛制動,門窗啟閉
                d 、噴氣織機中用壓縮空氣吹送緯紗以代替梭子無油空氣壓縮機
                e 、食品、制藥工業,利用壓縮空氣攪拌漿液
                f 、大型船用柴油機的起動g 、風洞實驗、地下通道換氣、金屬冶煉
                h 、油井壓裂
                i、 高壓空氣爆破采煤
                j 、武器系統,導彈發射、魚雷發射
                k、潛艇沉浮、沉船打撈、海底石油勘探、氣墊船
                l、 輪胎充氣
                m、噴漆,
                n、 吹瓶機
              空氣壓縮機的維護
                一、各主要部件的定期保養和維護
                 為了使空壓機能夠正??煽康剡\行,保證機組的使用壽命,須制定詳細的維護計劃,執行定人操作、定期維護、定期檢查保養,使空壓機組保持清潔、無油、無污垢。
                主要部件維護保養參照下表進行:
                清潔周期 注意:
                A.按上表維修及更換各部件時必須確定:空壓機系統內的壓力都已釋放,與其它壓力源已隔開,主電路上的開關已經斷開,且已做好不準合閘的安全標識。
                B.壓縮機冷卻潤滑油的更換時間取決于使用環境、濕度、塵埃和空氣中是否有酸堿性氣體。新購置的空壓機首次運行500小時須更換新油,以后按正常換油周期每4000小時更換一次,年運行不足4000小時的機器應每年更換一次。
                C.油過濾器在第一次開機運行300-500小時必須更換,第二次在使用2000小時更換,以后則按正常時間每2000小時更換。
                D.維修及更換空氣過濾器或進氣閥時切記防止任何雜物落入壓縮機主機腔內。操作時將主機入口封閉,操作完畢后,要用手按主機轉動方向旋轉數圈,確定無任何阻礙,才能開機。
                E.在機器每運行2000小時左右須檢查皮帶的松緊度,如果皮帶偏松,須調整,直至皮帶張緊為止;為了保護皮帶,在整個過程中需防止皮帶因受油污染而報廢。
                F.每次換油時,須同時更換油過濾器。
                G.更換部件盡量采用原裝公司部件,否則出現匹配問題,供應商不會負責。
                二、清潔冷卻器
                空壓機每運行2000h左右,為清除散熱表面灰塵,需將風扇支架上的冷卻器吹掃孔蓋打開,用吹塵氣槍對冷卻器進行吹掃,直至散熱表面灰塵吹掃干凈。尚若散熱表面污垢嚴重,難以吹掃干凈,可將冷卻器卸下,倒出冷卻器內的油并將四個進出口封閉以防止污物進入,然后用壓縮空氣吹除兩面的灰塵或用水沖洗,最后吹干表面的水漬。裝回原位。
                切記!勿用鐵刷等硬物刮除污物,以免損壞散熱器表面。
                三、排放冷凝水
                 空氣中的水分可能會在在油氣分離罐中凝結,特別是在潮濕天氣,當排氣溫度低于空氣的壓力露點或停機冷卻時,會有更多的冷凝水析出。油中含有過多的水份將會造成潤滑油的乳化,影響機器的安全運行,如:
                ---造成壓縮機主機潤滑不良;
                ---油氣分離效果變差,油氣分離器壓差變大;
                ---引起機件銹蝕。
                因此,應根據濕度情況制定冷凝水排放時間表。
                冷凝水的排放方法
                應在機器停機、油氣分離罐內無壓力、充分冷卻、冷凝水得到充分沉淀后進行,如早上開機前。
               ?、贁Q出油氣分離罐底部的球閥前螺堵。
               ?、诰徛蜷_球閥排水,直到有油流出,關閉球閥。
               ?、蹟Q上球閥前螺堵。工作原理
                四、安全閥
                安全閥在整機出廠前已調定,供應商不提倡用戶私自調整安全閥。如確需調整,則應在當地勞動安全部門或供應商維修人員指導下進行,以免造成不良后果。
                五、維護工作建議
                 對一般用戶,提供一些壓縮機維護建議,用戶可參考實行。
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                a.檢查機組有無異常聲響和泄漏;
                b檢查儀表讀數是否正確;
                c.檢查溫度顯示是否顯示正常。
               ?、诿吭拢?/span>
                a.檢查機內是否有銹蝕、松動之處,如有銹蝕則去銹上油或涂漆,松動處上緊;
                b.排放冷凝水。
               ?、勖咳齻€月:
                a.清除冷卻器外表面及風扇罩、扇葉處的灰塵;
                b.加注潤滑油于電動機軸承上;
                c.檢查軟管有無老化、破裂現象;
                d.檢查電器元件,清潔電控箱。
                六、壓縮機補油
                 在運行狀態下,壓縮機的油位應保持在最低與最高油位之間,油多會影響分離效果,油少會影響機器潤滑及冷卻性能,在換油周期內,如果油面低于最低油位,應及時補充潤滑油,方法是:
               ?、偻C等內壓釋放完畢(確認系統無壓力),拉下電源總開關。
               ?、诖蜷_油氣分離罐上的加油口,補充適量的冷卻潤滑油。
               ?、劭諝鈮嚎s機正常運行后的換油時間參見定期維護保養表。

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