空压机及压缩气系统.doc

苏文东1、空压机的分类空气压缩机(以下简称空压机)分类,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;按工作压力等级,可分为低压(供气压力≤)、中压(~)、高压(~40MPa及以上)三类;按压缩气体的形式,可分为容积式和速度式两种;按气体压缩过程是否与润滑油混合,可分为有油润滑和无油润滑两种空压机;按使用过程是否需要移动分为固定式和移动式空压机,移动式根据动力提供类型分为柴油移动机和电动移动机两种。2、空压机的工作原理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。,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。图1活塞式空气压缩机主要运转零件较多,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。~100m3/min,~550kw。活塞式空气压缩机运转部件较多,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。,螺杆式单级压缩空压机是由一对相互平行齿合的阴阳转子(或称螺杆)在气缸内转动,使转子齿槽之间的空气不断地产生周期性的容积变化,空气则沿着转子轴线由吸入侧输送至输出侧,实现螺杆式空压机的吸气、压缩和排气的全过程。空压机的进气口和出气口分别位于壳体的两端,阴转子的槽与阳转子的齿被主电机驱动而旋转。由电动机直接驱动压缩机,使曲轴产生旋转运动,带动连杆使活塞产生往复运动,引起气缸容积变化。由於气缸内压力的变化,通过进气阀使空气经过空气滤清器(消声器)进入气缸,在压缩行程中,由於气缸容积的缩小,压缩空气经过排气阀的作用,经排气管,单向阀(止回阀)进入储气罐,。--。螺杆式空气压缩机的主要运转零件也较多,如图1所示,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。~60m3/min,~355kw。螺杆式空气压缩机目前是空压机市场的主流,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。,如图3所示,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。    滑片式空气压缩机主要运转部件最少,仅有一个转子和滑片。    图3 ~60m3/min,~250kw。   滑片式空气压缩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。,如图4的所示,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,~。图4离心式空气压缩机结构 离心式空气压缩机的结构复杂,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。   单台离心式空气压缩机的产气量一般为26~530m3/min,主电机功率为130kw~4200kw。   离心式空气压缩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中国建立合资企业进行组装。(如图5)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