讓您全面了解螺桿空壓機(jī)工作系統(tǒng)

2018/09/15 16:47

空氣具有可壓縮性，經(jīng)空氣壓縮機(jī)做機(jī)械功使本身體積縮小，壓力提高后的空氣叫壓縮空氣。壓縮空氣是一種重要的動(dòng)力源，與其它能源比，它具有容易輸送，使用方便，且壓縮空氣主要來自地面大氣，取之容易，用之不盡。

壓縮空氣系統(tǒng)基本原理與重要組成

工作原理：在壓縮機(jī)的機(jī)體內(nèi)有一對(duì)等直徑相互嚙合的轉(zhuǎn)子，其中陽轉(zhuǎn)子有四個(gè)齒，陰轉(zhuǎn)子有六個(gè)齒。電機(jī)通過彈性聯(lián)軸器帶動(dòng)陽轉(zhuǎn)子，再由陽轉(zhuǎn)子帶動(dòng)陰轉(zhuǎn)子一起高速旋轉(zhuǎn)。隨著齒間容積的不斷縮小，從空氣濾清器中被吸入的空氣不斷被壓縮而升高壓力，當(dāng)齒間容積與壓縮機(jī)的排氣口相通時(shí)，壓縮空氣便從排氣口排出，進(jìn)入油氣分離器進(jìn)行油氣分離。經(jīng)油氣分離后的氣體依次通過最小壓力閥、后冷卻器和疏水閥而排出機(jī)外，與此同時(shí)在陰陽轉(zhuǎn)子入口也持續(xù)形成負(fù)壓，這樣在大氣壓作用下，外界空氣連續(xù)送到陰陽轉(zhuǎn)子的入口進(jìn)行做功。分離出來的潤(rùn)滑油沉降到油氣分離器的底部，在壓差作用下，經(jīng)冷卻后再回到主機(jī)工作腔而循環(huán)使用。

螺桿式空壓機(jī)的幾個(gè)工作過程

吸氣過程

吸氣系統(tǒng)主要由空氣濾清器、進(jìn)氣閥、壓縮機(jī)主機(jī)以及彎頭、接管等組成。機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，空氣濾清器進(jìn)氣口吸入空氣，經(jīng)過濾后由打開的進(jìn)氣閥進(jìn)入壓縮機(jī)工作腔，被高速旋轉(zhuǎn)的陰、陽轉(zhuǎn)子壓縮而升高壓力，當(dāng)齒間容積與排氣口相通時(shí)，便從壓縮機(jī)的排氣口排出。

排氣過程

由壓縮機(jī)、油氣分離器、最小壓力閥、安全閥、放空閥、后冷卻器、氣水分離器和連接管路組成。

經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后的油氣混合物，通過壓縮機(jī)排口進(jìn)入油氣分離器，把潤(rùn)滑油從壓縮空氣中分離出來，從而獲得潔凈的壓縮空氣。經(jīng)油氣分離后的壓縮空氣通過最小壓力閥后，依次進(jìn)入后冷卻器和氣水分離器，將高溫氣體冷卻至常溫及將壓縮空氣中的冷凝水分離出來，最后排出機(jī)外供用戶使用。

壓縮空氣基本常識(shí)

狀態(tài)及氣量

標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)

空氣吸入壓力0.1MPa，溫度15.6℃(國(guó)內(nèi)行業(yè)定義0℃)的狀態(tài)下提供給用戶系統(tǒng)的空氣容積。

常態(tài)空氣

壓力0.1MPa，溫度20℃，相對(duì)濕度36%；

常態(tài)空氣與標(biāo)準(zhǔn)空氣不同在于溫度并含有水；

當(dāng)空氣中有水分，一旦把水氣分離，氣量將有所降低。

吸入狀態(tài)

壓縮機(jī)進(jìn)口狀態(tài)下的空氣；

海拔高度；

按海平面垂直向上衡量，海拔是指海平面以上的高度；

在壓縮機(jī)工程方面占重要因素，隨海拔高度升高，空氣變得越稀薄、絕對(duì)壓力變得越低。

電動(dòng)機(jī)冷卻效果比較差

通常允許運(yùn)行海拔高度為2286米℃。

排氣量

可以提供一定量的壓縮空氣

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排氣量常用表示方式

CFM立方英尺每分鐘

M3/min立方米每分鐘

實(shí)際以氣體容積表示

FAD即在壓縮機(jī)排氣端測(cè)得排出氣體量換算成進(jìn)氣狀態(tài)【壓力和溫度】

影響排氣量因素

壓力、溫度、海拔高度、濕度、效率、泄漏

容積流量

在單位時(shí)間內(nèi)壓縮機(jī)吸入標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下空氣流量

單位立方米/分

標(biāo)方用

1CFM=0.02832M3/min

1M3/min=35.311CFM

余隙容積

正排量容積式（往復(fù)/螺桿）壓縮機(jī)沖程終端留下的容積

此容積的壓縮空氣經(jīng)膨脹后返回吸入口并對(duì)容積系數(shù)產(chǎn)生影響

負(fù)載系數(shù)

某一段時(shí)間內(nèi)壓縮機(jī)平均輸出與壓縮機(jī)最大輸出之比

取用戶系統(tǒng)所需氣量的極大值，除以0.9負(fù)載系數(shù)。

噪音和聲音評(píng)估

分貝的定義

可以解釋為兩種能量比值的對(duì)數(shù)

工業(yè)噪聲測(cè)量

dBA

反射的噪聲

ANSLS51規(guī)則------“空曠野外條件”。

噪聲距離機(jī)器1M遠(yuǎn)，1.5M高處。

噪音差異

同樣的噪聲水平，不同的轉(zhuǎn)速，聽起來完全不一樣。

差異，由于反射，不能將機(jī)器安置在房間，然后期望有和空曠野外條件下相同的水平。

不能光憑二臺(tái)不同機(jī)器（轉(zhuǎn)速、驅(qū)動(dòng)方式、不同組件、不同外殼），就能對(duì)噪聲水平做出猜測(cè)，測(cè)量唯一方法是同一臺(tái)聲音測(cè)量設(shè)備。

克服噪聲水平明顯差異

準(zhǔn)確的測(cè)量噪聲水平

了解噪聲水平是怎樣構(gòu)成來理智制動(dòng)頻率的差別和刺耳的因素。

知道二個(gè)相同水平，然而不同頻率特性的噪聲對(duì)耳朵的傷害是相同的。

壓縮機(jī)的分類和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

螺桿式壓縮機(jī)系統(tǒng)

主機(jī) / 電機(jī)系統(tǒng)

冷卻 / 分離系統(tǒng)

氣路 / 調(diào)節(jié)系統(tǒng)

控制 / 電器系統(tǒng)

保護(hù)系統(tǒng)

任何螺桿式空壓機(jī)都可以分解成以上幾個(gè)系統(tǒng)

螺桿式壓縮機(jī)系統(tǒng)重要輔件

空氣濾清器

空氣濾清器的作用是將吸入的空氣加以過濾，保證進(jìn)入壓縮機(jī)的空氣清潔干凈。如果吸入的空氣中混有雜質(zhì)，會(huì)引起轉(zhuǎn)子型面的磨損，并污染潤(rùn)滑油。不按要求保養(yǎng)空濾器或使用替代濾芯，會(huì)減低潤(rùn)滑油和油氣分離濾芯的使用壽命，并將失去保固權(quán)利。

進(jìn)氣閥

進(jìn)氣閥的功能是控制進(jìn)氣量。機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，進(jìn)氣閥處于全開狀態(tài)。當(dāng)用戶所需用氣量減小時(shí)，由氣量調(diào)節(jié)裝置向進(jìn)氣閥輸入壓縮空氣，使進(jìn)氣閥開度減小，從而減少壓縮機(jī)的進(jìn)氣量。當(dāng)用戶停止用氣時(shí)，進(jìn)氣閥關(guān)閉，停止進(jìn)氣，壓縮機(jī)進(jìn)入空載運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)用戶恢復(fù)用氣時(shí)，調(diào)節(jié)裝置又會(huì)調(diào)節(jié)進(jìn)氣閥使之重新打開。

油氣分離器

油氣分離器由罐體和濾芯兩部分組成，濾芯有兩個(gè)，包括初級(jí)濾芯和二級(jí)濾芯。參見零部件目錄中的油氣分離器圖。油氣分離器的功能體現(xiàn)在四個(gè)方面：

1、作為初級(jí)分離器。來自主機(jī)的油氣混合物進(jìn)入油氣分離器后，沿著濾芯外面的圓筒外壁高速旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行機(jī)械離心式分離并撞擊分離器內(nèi)設(shè)置的壁面擋板，降低其流速，形成較大的油滴。由于油滴自身的重量，它們大部分沉降到分離器的底部。

2、作為壓縮機(jī)的儲(chǔ)油罐，儲(chǔ)存潤(rùn)滑油。

3、進(jìn)行精分離。罐體內(nèi)裝有雙層嵌套式濾芯——初級(jí)濾芯和二級(jí)濾芯。進(jìn)入罐體內(nèi)的油氣混合物經(jīng)離心分離、撞擊分離后，再通過這兩道濾芯，作精細(xì)分離，把殘留在壓縮空氣中的少量潤(rùn)滑油分離出來，并積聚在濾芯的底部。然后分別通過兩根回油管，回到主機(jī)進(jìn)氣口，吸入工作腔。

4、穩(wěn)壓作用。由于油氣分離器罐本身儲(chǔ)存一定量的氣體，可有效地避免用戶管路中的壓力波動(dòng)，從而起到穩(wěn)定壓力的作用。

安全閥

油氣分離器上設(shè)有安全閥。當(dāng)分離器內(nèi)的壓力超過設(shè)定壓力時(shí)，安全閥會(huì)自動(dòng)打開，迅速放氣卸壓，從而確保機(jī)組的安全。

機(jī)組還應(yīng)設(shè)有高壓停機(jī)開關(guān)。當(dāng)油氣分離器中的壓力達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)就會(huì)自動(dòng)停機(jī)。所以，在正常情況下，安全閥是不會(huì)打開的。

熱力閥

熱力閥（僅水冷機(jī)組）的作用是調(diào)整噴油溫度，在低溫環(huán)境下避免水份析出而造成油質(zhì)變化。

熱力閥內(nèi)腔有一個(gè)旁通閥門，此門是常開的。當(dāng)油溫低時(shí)，熱力閥不動(dòng)作，潤(rùn)滑油經(jīng)旁通閥門、旁通油管、三通、油過濾器而未經(jīng)冷卻直接進(jìn)入主機(jī)工作腔。當(dāng)油溫升高后，熱力閥打開并逐步關(guān)閉旁通閥門，潤(rùn)滑油進(jìn)入油冷卻器，進(jìn)行降溫。然后經(jīng)三通、油過濾器而進(jìn)入主機(jī)工作腔。

油過濾器

油過濾器用來濾去潤(rùn)滑油中的雜質(zhì)，以保證潔凈的潤(rùn)滑油進(jìn)入主機(jī)工作腔和各潤(rùn)滑點(diǎn)。如果潤(rùn)滑油中含有雜質(zhì)，就會(huì)引起轉(zhuǎn)子型面、齒輪嚙合面和軸承的磨損，減少壓縮機(jī)的壽命。

油過濾器的濾芯應(yīng)定期更換，以保證油路暢通。

油過濾器頂部設(shè)有壓差傳感器。當(dāng)濾芯前后的壓差超過設(shè)定的壓力（0.14MPa）時(shí)，監(jiān)控器的面板上就會(huì)顯示維護(hù)信號(hào)（OIL FILTER MAINTREQD），提醒機(jī)組操作人員及時(shí)更換濾芯。

最小壓力閥

最小壓力閥位于油氣分離器的側(cè)上方，其作用是確保油氣分離器中的壓力不低于0.34MPa，從而保證潤(rùn)滑油在油管路中正常運(yùn)行，還可降低油耗。因此只有當(dāng)分離器中的壓力大于0.34MPa時(shí)同時(shí)高于管線壓力，最小壓力閥才會(huì)打開。其次，在壓縮機(jī)聯(lián)網(wǎng)使用時(shí)，最小壓力閥還可起單向閥的作用，當(dāng)壓縮機(jī)卸載時(shí)，阻止管網(wǎng)中的壓縮空氣倒流到分離器及主機(jī)中去。

油路系統(tǒng)

最小壓力閥位于油氣分離器的側(cè)上方，其作用是確保油氣分離器中的壓力不低于0.34MPa，從而保證潤(rùn)滑油在油管路中正常運(yùn)行，還可降低油耗。因此只有當(dāng)分離器中的壓力大于0.34MPa時(shí)同時(shí)高于管線壓力，最小壓力閥才會(huì)打開。其次，在壓縮機(jī)聯(lián)網(wǎng)使用時(shí)，最小壓力閥還可起單向閥的作用，當(dāng)壓縮機(jī)卸載時(shí)，阻止管網(wǎng)中的壓縮空氣倒流到分離器及主機(jī)中去。

在這里，潤(rùn)滑油的作用體現(xiàn)在三個(gè)方面：

（1）冷卻。噴入機(jī)體內(nèi)的潤(rùn)滑油能吸收大量的空氣在壓縮過程中產(chǎn)生的熱量，從而起到冷卻的作用。

（2）潤(rùn)滑。潤(rùn)滑油在兩轉(zhuǎn)子之間形成一層油膜，避免陰、陽轉(zhuǎn)子直接接觸，從而，避免轉(zhuǎn)子型面的磨損。此外，經(jīng)內(nèi)部油路到達(dá)各個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)，潤(rùn)滑軸承和齒輪。

（3）密封。具有一定粘度的潤(rùn)滑油可填補(bǔ)轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子之間，轉(zhuǎn)子與機(jī)殼之間的間隙，從而減少機(jī)體內(nèi)部的泄漏損失，提高壓縮機(jī)的容積效率。

壓縮空氣干燥機(jī)

壓縮空氣干燥機(jī)是利用吸附劑在常溫下對(duì)空氣中水蒸氣有較大吸附量的特點(diǎn)制成的壓縮空氣干燥設(shè)備。特點(diǎn)是經(jīng)吸附式干燥機(jī)處理后的壓縮空氣露點(diǎn)更低，含水量更少，但耗能更多。

工作原理

由空壓機(jī)經(jīng)除油過濾器來的高溫高濕壓縮空氣，首先在換熱器中與已干燥過的低溫壓縮空氣進(jìn)行熱交換，降低溫度；然后進(jìn)入蒸發(fā)器被進(jìn)一步降溫至2℃左右，在此壓力露點(diǎn)下大部分汽態(tài)水份被凝結(jié)排出，此后含濕量很低的壓縮空氣進(jìn)入吸附筒內(nèi)被進(jìn)一步干燥除濕、降低露點(diǎn)；最后低溫干燥的壓縮空氣進(jìn)入換熱器，在冷卻入口的高溫高濕壓縮空氣的同時(shí)也提高了自身溫度，以防止壓縮空氣在輸送管路中結(jié)露；且升溫后的壓縮空氣一小部分用作吸附劑再生，提高再生效率，降低能耗。

維修保養(yǎng)

按時(shí)更換油過濾芯

第一次150小時(shí),以后最多2000小時(shí)

按時(shí)更換冷卻劑

礦物油最多2000小時(shí)或一年

超級(jí)冷卻劑最多8000小時(shí)或二年

按時(shí)更換空濾芯

按時(shí)更換油分離芯(MAX 1bar)

定期清洗冷卻器(MAX 98?C)

按時(shí)對(duì)電機(jī)進(jìn)行保養(yǎng)

定期清洗回油過濾器

定期清洗后冷卻器和疏水閥

超冷特點(diǎn)和好處