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压缩空气简介●压缩空气的概念●压缩空气的用途●应用的行业●压缩空气的概念•压缩空气是指经压缩后具有一定压力的空气。•它是一种由电能转化而来的高级而且昂贵的能源。高级是指它易于控制，使用方便，能灵巧精确地完成动作，有缓冲作用，而且不发热、没有污染。昂贵是指消耗100KW的电能最多只能得到相当于30KW电能的压缩空气能。●压缩空气的用途•作为动力；•气体分离；•用于合成和聚合等化学反应；•用于呼吸；•用于气体输送贮存；•气密性实验。●应用的行业•行业名称：汽车石化、化工、化纤、塑料、制药、医疗、化妆品、自来水食品饮料、造纸、印刷电子电器、精密仪器、五金工具、机械制造、铸造、纺织等行业。•应用举例：制药厂--阀门、仪表控制、包装、粉碎设备用气、发酵、氮气制备；纺织厂—喷气织机用气、设备用气；饮料厂—阀门、仪表控制、包装、提取设备用气、吹瓶；食品厂—阀门、仪表控制、包装设备用气、发酵；印刷厂—设备用气。用户对压缩空气的要求●压力•压力实际上指压强，是某一单位面积上所受的力，单位有：Pa,Mpa,Kgf/cm2,bar,psi。•在满足生产需要的前提下尽量选择压力较小的空气压缩机，这样可以节省用户消耗的能源。•用户对压力提出的具体要求往往是根据工艺人员提出的参数确定的，要求销售人员针对每一个具体项目认真分析，提出我们的合理化建议。●流量•流量是指换算为吸气状态下(1个大气压，20℃)，单位时间内空气的容积，单位有：m3/min,m3/h,L/min,CFM,具体换算关系为1m3/min=35.311CFM。•流量的选型原则：压缩机产气量要多于实际用气量的15%-30%。这个选型原则主要考虑到系统的泄漏及今后用气设备的增加。●质量•质量是指压缩空气中杂质的含量(附：国家标准--一般用压缩空气质量等级)。•压缩空气中含有的杂质主要有：水、尘、油。空气压缩机简介●空压机的分类容积式往复式轴驱动式自由活塞式活塞式膜式回转式单轴式滚动活塞式滑片式液环式单螺杆式双轴式双螺杆式罗茨转子式动力式透平式离心式轴流式喷射式●几种常用压缩机的应用范围•离心式压缩机：压力7-12bar，气量60m3/min以上；•活塞式压缩机：应用的范围最广；•螺杆式压缩机：压力7-15bar，气量1-120m3/min；•滑片式压缩机：压力7-12bar，气量0.5-40m3/min。●各类空压机的压缩原理及特点•活塞式压缩机压缩原理属于容积式压缩机，是使一定容积的气体顺序地吸入和排出封闭空间提高静压力的压缩机。通常活塞上有活塞环来密封气缸和活塞之间的间隙，气缸内有润滑油润滑活塞环。曲轴连杆活塞进气阀排气阀汽缸活塞机压缩原理图•活塞式压缩机特点1、运动部件多：有进气阀、排气阀、活塞、活塞环、连杆、曲轴、轴瓦等；2、受力不均衡，没有办法控制往复惯性力；3、需要多级压缩，结构复杂；4、由于是往复运动，压缩空气不是连续排出，有脉动；5、设计、制造工艺成熟，应用范围广。•活塞式压缩机缺点1、运动部件多，结构复杂，检修工作量大，维修费用高；2、需要基础，需要检修天车，对厂房的要求高；3、活塞环的磨损、气缸的磨损、皮带的传动方式使效率下降很快；4、噪音大；5、控制系统的落后，不适应连锁控制和无人值守的需要。•离心式压缩机压缩原理离心机通过高速旋转的叶轮对气体作功，使气体在离心力场中压力得到提高，同时动能也在为增加。随后在扩张流道中流动时这部分动能又转化为静压能，而使气体压力进一步提高。其能量的转化过程是：电能—动能—压力能。•离心式压缩机的特点1、转速高，处理气量大；2、结构简单紧凑，易损零件少，检修方便，机器运转效率高；3、排气平稳，压缩空气质量高(无油)。•离心式压缩机主要缺点1、效率一般比较低，不如螺杆机与活塞机(尤其是小流量)；2、随操作条件及气体性质的变化，压缩机性能的变化较大，即机器的通用性差；3、机器的操作技术要求较高，停机后再启动比较麻烦，周期长，不能频繁启动，停机时，只能打开一个阀门放空(较浪费)；4、机器运转时噪音大；5、排气量无法调节，适用于需求气量大且较稳定的场合。•双螺杆式压缩机压缩原理空气端主要由一对阴阳转子及壳体组成。其工作原理与活塞式压缩机一样，属于容积式。如果把阴转子齿槽与壳体构成的腔比做活塞式压缩机的气缸，那么阳转子的螺旋型齿在阴转子齿槽中的滑动就相当于活塞的往复运动。主机的工作过程分为三个阶段：吸气阶段、压缩阶段、排气阶段。吸气阶段压缩阶段排气阶段•双螺杆式压缩机机型分类按其冷却方式分为风冷和水冷两种；按其出口是否含油分为无油和注油两种。无油螺杆机分为干螺杆和水密封两种。干螺杆压缩机的主机压缩时由于无润滑介质，因此转子不直接接触，气体回流量较大。一般采用两级压缩，才能达到额定的排气量和排气压力。由于主机压缩时产生大量的热量，为了避免转子受热变形及空气中的水分腐蚀金属转子和壳体，一般在转子和壳体表面镀一层特氟龙涂层。但主机内的轴承需要油润滑，需单独配备一套油泵系统。其排气量一般在120m3/min以下，压力最高可达15bar。干螺杆压缩机转子水密封螺杆机转子•双螺杆式压缩机机型分类水密封螺杆机的压缩原理与有油螺杆机是一样的，只是用水替代了润滑油。水对金属具有强烈的腐蚀性，为了考虑防腐、耐磨损，转子通常采用高品质陶材料。一般其排气量在7m3/min以下，压力10.5bar以下。注油螺杆压缩机根据主机的数量分为单级压缩机和两级压缩机两种。单级压缩的排气量一般在40m3/min以下，两级压缩机的排气量最高可达到100m3/min。而两级压缩从原理上来说近似于等温压缩，压缩效率较高；另压缩产生的负荷由两个主机共同承担，转子和轴承的寿命比单级压缩的要长一些。单级压缩螺杆机空气端两级压缩螺杆机空气端•双螺杆式压缩机的优点●螺杆主机的体积小，重量轻；●结构简单，运转部件少，可长时间连续运行，可靠性比较高；●安装方便，无需基础，占地面积小；●噪音低，震动小；●气流脉冲极小，出气稳定；●压缩空气质量好，含油量低；●备品备件少，维修费用低；●控制系统先进，人机关系良好，保护功能全面，还可实现连锁控制。•双螺杆式压缩机的缺点●螺杆转速较高(一般在3000rpm以上)，另承受强大的轴向推力，必须使用复杂的锥形滚柱轴承。轴承寿命为2-5年，使用一段时间后必须进行更换；●无法避免泄漏三角形的存在；●传动系统一般采用皮带或齿轮传动方式，检修麻烦，现场不易进行；●油气管路多(包括很多软管)，容易泄漏；●为了隔绝噪音，在机壳上装有厚重的隔音罩。天气炎热或进气滤网及排风口堵塞时，容易导致压缩机高温跳机；●压缩机的空/重车转换通过进气阀的关闭来实现，但相关调节管路、阀门多，检修工作量大，维修费用高。•单螺杆式压缩机压缩原理空气端的主要部件有单螺杆转子、星型轮和机壳。单螺杆压缩机由一个圆柱螺杆和两个对称布置的平面星轮组成啮合副，装在机壳内构成。螺杆螺槽、机壳内壁和星轮齿面构成封闭的齿间容积。运转时，动力传到螺杆轴上，由螺杆带动星轮齿在螺槽内相对移动，这种相对移动相当于往复式压缩机的活塞(星轮)在气缸(螺杆槽与机壳内壁形成的齿间容积)中移动。随着星轮齿的移动，封闭的齿间容积发生变化，相应的气体由吸气阀进入螺杆齿槽空间，经压缩后达到设计压力值，由开在壳体上的排气三角口排至油气分离器内。螺杆通常有6个螺槽，由两个星轮将它分隔成上、下两个空间，各自实现吸气、压缩和排气过程。因此，单螺杆压缩机相当于一台六缸作用的活塞机。单螺杆压缩机空气端•单螺杆式压缩机的优点●两个星轮与螺杆啮合时可平衡一定的轴向力和径向力，从理论上讲可以提高轴承的使用寿命；●单机容量大，无余隙容积。螺杆每转一周，每一螺槽均被使用两次，螺槽空间得到充分利用，与其它形式压缩机尺寸相同时，容积流量大；●螺杆主机的体积小，重量轻，结构简单，运转部件少；●安装方便，无需基础，占地面积小；●噪音低，震动小；●气流脉冲小，出气稳定。•单螺杆式压缩机的缺点●螺杆转速较高(一般在3000rpm以上)，另存在一定的轴向推力不能完全平衡，必须使用滚柱轴承。轴承寿命为2-5年，使用一段时间后必须进行更换；●中高频率噪音较大，啮合副与机壳的几何形状和相对位置精度要求高；●星轮采用复合材料加金属支座，金属支座主要承受剪切力，复合材料则起到密封作用。复合材料在短时间内运行也会出现很大的磨损，引起容积效率下降。另外，压缩机只有按设计的方向旋转时，金属支座才能有效的保护较软的复合材料，使之不发生弯曲，所以压缩机在任何时候都不能反转；●传动系统一般采用皮带或齿轮传动方式，检修麻烦，在现场不易进行；●油气管路多(包括很多软管)，容易泄漏；●为了隔绝噪音，在机壳上装有厚重的隔音罩，天气炎热或进气滤网及排风口堵塞时容易导致压缩机高温跳机。•滑片式压缩机压缩原理滑片式压缩机的空气端(主机)主要由转子和定子组成，其中转子上开有纵向的滑槽，滑片可在其中滑动；定子为一个气缸，转子在定子中偏心安置。当转子旋转时，滑片在离心力的作用下与定子紧密接触，相临两个滑片与定子内壁间形成一个封闭的空气腔—压缩腔。转子在定子中的偏心转动改变压缩机腔的容积，从而实现了压缩过程。滑片机压缩原理图•滑片式压缩机的优点滑片式压缩机与其它的容积式压缩机最大的差别在于其设计思路和简洁的原理。它的所有特点也都来源于此。可靠性高：●转速低至1480转/分钟；●工作部件最少，可能的故障率相应降低；●主机无抱死(束心)现象；●主机五年免维护；●不受轴向力，巴氏合金轴承终生免维护；●集成化设计减少了95%的管路和接头，减少了泄漏机会；●与螺杆机相比，转子加工、装配精度要求较低，所有部件均可单独更换。•滑片式压缩机的优点效率高、运行与维护费用低：●滑片与定子内腔时时密封，无余隙容积，端面及转子表面泄漏量小，容积效率高；●柔性直联，传动效率理论上100%，传动效率高；●产生热量少，能耗进一步降低，热工效率高；●用油少，约为螺杆机的1/2－1/3；●三滤尺寸小，更换费用低；●无专用油泵，安全、节能；●主机无大修可能；●维护操作方便，省时省力。滑片机（蓝）、螺杆机（绿）和活塞机（红）的维护费用比较图•滑片式压缩机的优点其它优点：●外形尺寸减少，直接安装，无须基础；●整机空间大，维修方便；●震动小，无须减震装置；●噪音低；●出口含油值低于3ppm；●工作温度低，排气含水量少。后处理设备简介●冷冻式干燥机●吸附式干燥机●储气罐●过滤器●冷冻式干燥机•冷冻式干燥机工作原理冷冻式干燥机是利用制冷原理降低压缩空气的温度，使压缩空气中的水蒸气在低温下过饱和而冷凝成液体，再通过适当手段将冷凝水(包含部分油和尘)从压缩空气中分离后排出，使压缩空气得到干燥。一般可将压缩空气的压力露点温度降到2-10℃。冷冻式干燥机外形图•冷冻式干燥机工作流程图以风冷型为例：空气出口空气进口空气出口压力空气进口压力①②③④⑤⑥⑦⑧⑨141115制冷剂低压制冷剂高压（风冷型流程图示）⑩图中：1.预冷器2.蒸发器3.旋风分离器4.自动排水装置5.制冷压缩机6.冷凝器7.热力膨胀阀8.热气旁通阀9.高低压力控制器10.冷凝压力控制器11.干燥过滤器12.制冷剂加注阀13.电磁切断阀14.截止阀•冷冻式干燥机的控制方式根据配置的硬件的不同分为标准式和智能式两种：●标准式：采用机械仪表，可显示的参数包括：空气进口压力、空气出口压力、制冷剂低压、制冷剂高压、空气进口温度和工作电流。●智能式：采用PLC控制系统，可显示和监测空气进口压力、空气出口压力、制冷剂低压和制冷剂高压四个压力参数，用液晶屏显示和监测空气出口温度、空气进口温度、制冷剂排气温度、制冷剂吸气温度、露点温度和冷却介质温度六个温度参数，并具有参数设定和超限报警功能；有些配置还具有远传(RS485或RS232通信接口)和连锁控制功能。•冷冻式干燥机的分类根据允许的压缩空气入口温度分为三种：●低温型：入口允许温度≤45℃；●中温型：入口允许温度≤55℃；●高温型：入口允许温度≤80℃。注：高温型有预冷器，低、中温型没有。●吸附式干燥机•吸附式干燥机的工作原理吸附式干燥机是利用干燥剂的吸附特性除去压