空压机-使用说明.doc

41-第三章 空气压缩机1 压缩空气基础知识1.1 压缩机的分类1.1.1 按使用目的分类工艺用压缩机：用于工艺上的特殊要求，其介质通常为特殊气体，如煤气、氮气、氢气等；其进出口压力通常视具体要求而定压缩机 制冷用压缩机：用作空调、冷库冷冻等制冷工艺；其介质为制冷剂，如氟利昂、氨气等动力用压缩机：介质一般为空气，亦称作空压机；进气压力即大气压；它以压缩空气作为动力源，用来驱动各种气动工具，控制仪表、阀门，输送物料等等常用的出口压力一般为 6～10 bar在制氧行业中，空压机则用于为制氧机提供气源1.1.2 按压缩原理和结构分类：按压缩原理，通常分为两大类，一类是容积式---利用气体容积的变化提高气体压力；另一类是动力式（或速度式）——利用气体高速旋转时产生的速度，最后将速度能转化为压力能按其结构的不同分为以下几种形式：活塞式往复式膜片式容积式 滑片式 单螺杆螺杆式 回转式 双螺杆压缩机 液环式转子式离心式透平式 轴流式动力式 混流式喷射式-42-1.2 往复式空压机与回转式空压机的结构特点往复式空压机与回转式空压机同属容积型空压机，它们都是通过改变工作腔内的气体容积（压缩气体的空间）来提高气体的压力。

1.2.1 往复式空压机最常见的型式为活塞式空压机，其工作原理是利用曲柄连杆机构将原动机的旋转运动转变为活塞的直线往复运动，并借助进、排气阀的自动开闭进行气体的吸入、压缩和排出其特点是：1）适用的压力范围广，不论流量大小都能达到所需压力目前工业应用上压力大于3Mpa的压缩机仍采用活塞式压缩机2）热效率高，适应性较强，即排气量范围较广，且不受压力高低的影响；3）转速不高，机器体积大而重；4）结构复杂，易损件多，维修量大；5）排气不连续，气流脉动大，运转时振动大1.2.2 回转式空压机常见的型式有滑片式和螺杆式，其中螺杆式应用最广螺杆式空压机又分为单螺杆和双螺杆目前双螺杆空压机在螺杆式空压机市场上占主导地位双螺杆空压机的工作原理：是借助于两个在机壳(气缸)内的螺旋形转子，按一定的传动比（四对六或五对六）相互啮合回转运动所产生的工作容积的变化，而实现气体的压缩与往复式比较，它不存在往复惯性力和力矩，所以转速高、基础小、重量轻、振动小、运转平稳；它无活塞机中的活塞和高频振动的进排气阀，故零部件（特别是易损件）少、结构简单易于维修；同时，在转子每转之内常有多次排气过程，所以它输气均匀、压力脉动小，不必设置大容量的储气罐；但其转子加工困难需要专用设备，并且相对运动的机件之间密封问题较难满意解决。

2 喷油螺杆压缩机的原理与特点2.1 工作原理螺杆式空气压缩机的核心部件是压缩机主机，是容积式压缩机中的一种，空气的压缩是靠装置于机壳内互相平行啮合的阴阳转子的齿槽之容积变化而达到压缩机壳体内有一对经过精密加工的相互啮合的阴、阳转子，电机通过传动装置驱动阳转子，再由阳转子带动阴转子转子在与它精密配合的机壳内转动使转子齿槽之间的气体不-43-断地产生周期性的容积变化而沿着转子轴线，由吸入侧推向排出侧，完成吸入、压缩、排气三个工作过程机壳内喷入的压缩机油与空气混合，在转子的齿槽间被有效地压缩油在机体内的作用主要有：1）润滑油在转子齿槽间形成一层油膜，避免金属与金属直接接触2）密封密封转子各部的间隙和转子与壳体的间隙3）冷却吸收压缩过程中产生的大部分热量2.2 工作流程空气通过进气过滤器将大气中的灰尘或杂质滤除后，由进气控制阀进入压缩机主机，在压缩过程中与喷入的冷却润滑油混合，经压缩后的混合气体从压缩腔排入油气分离罐，此时压缩排出的含油气体通过碰撞、拦截、重力作用，绝大部份的油介质被分离下来，然后进入油气精分离器进行二次分离，得到含油量很少的压缩空气，当空气被压缩到规定的压力值时，最小压力阀开启，排出压缩空气到冷却器进行冷却，最后送入使用系统。

2.3 特点1）能强制而连续输气，没有脉冲排气量几乎不随排气压力而变，对变工况运行具有较好的适应性2）没有往复运动的惯性力，能做到转子的动态平衡，机座振动小，没有气阀，活塞环等易损件，运行寿命长，维护管理简单3）具有较高转速，能与高速原动机直接相联，机件数量少，结构紧凑，重量轻，占地面积小4）可以在工作腔中喷油，使其具有单级压比高，排温低，噪声低，容积效率高等优点2.4 压缩空气净化系统1）空气污染物主要有来自空气和系统之内的固体颗粒、水和压缩机内的润滑油；2）一般通过干燥系统和过滤系统来对压缩空气净化；3）露点（ADP）：用来表明空气中水分的含量，就是当湿空气在水蒸气分压力不变的情况下冷却至饱和的温度含水量大的露点高，含水量少的露点低；4）压力露点（PDP）：表明压缩空气中水分的含量；-44-5）干燥机按工作原理可分为：吸附式（压力露点为：-20℃、-40℃、-70℃）和冷冻式（压力露点为：-2℃～10℃） ；6）吸附式干燥机又可分为无热再生和有热再生；冷冻式干燥机可分为风冷型和水冷型3 Atlas 螺杆空压机构成3.1 构成Atlas螺杆空压机构成如图1、图2所示图1 GA机型正面视图-45-图2 GA机型背面视图Atlas螺杆空压机由压缩机机头、驱动电机、油冷却器、空气冷却器、油分离器、空气过滤器、加载电磁阀、卸荷阀、空气出气阀、冷却风扇、电脑控制器等构成。

全性能型还内置冷干机3.2 气路和油路系统Atlas螺杆空压机加载时的运行状态如图3所示加载时，当气网压力低到加载压力，电磁阀（Y1）得电，电磁阀（Y1）的活塞克服弹簧力向上移动，控制压力从储气罐（15）经电磁阀（Y1）进入加载活塞（22）和卸荷阀（ 4）腔内卸荷阀（4）关闭了压缩空气的排空，加载活塞（22）向下移动导致空气进气阀（6）完全打开，压-46-缩机供气（100%） ，空压机加载运行图3 GA机型空气－油系统和加载运行状态卸载时的运行状态如图4所示如果压缩空气的消耗量低于空压机的排出量，气网的压力升高，当气网压力达到卸载压力时，电磁阀（Y1 ）失电，在弹簧力作用下，电磁阀中的活塞复位，压缩空气通过电磁网（Y1）向大气排空加载活塞（ 22）向上移动，导致空气进气阀关闭空气进气卸荷阀（4）由储气罐内的压力打开，储气罐-47-（15）内的压力通过卸荷阀（3）排空图4 GA机型空气－油系统和卸载运行状态4 Atlas 螺杆压缩机技术特征4.1 基本特征1）GA 代表喷油螺杆压缩机，后面的数字代表主电动机功率；2）GX 系列为皮带传动，可以加装储气罐，为仪表板控制；3）P 为标准型机组；4）FF 为全性能机组，其内置冷冻式干燥机，它有集中控制、占地面积少的优点；-48-5）VSD 为变频控制系统；6）油气分离系统通过重力分离、旋风分离、油气分离器芯（过滤）来分离油和气体。

7）润滑油的分类（Atlas 用的是半合成油）：矿物油 可使用 1500 小时 30 元/升；半合成油 4000 小时 60~70 元/升；合成油 8000 小时 180 元以上/升；24kt 10 年 300 元以上/升8）空压机的噪音源：电动机、机头、排气噪音电动机和机头产生振动噪音，Atlas 的齿轮箱的齿轮等级高，是应用在航天领域上的；连轴器箱是特殊设计的，均可降低噪音；排气噪音方面主要是消除冷却风扇的噪音，冷却风扇采用离心风扇，尺寸大、转速低、叶片薄，均可降低排气噪音；另吸气口的位置加了大量吸音材料（不会产生燃烧） ，在连接处加弹性支座9）电机级数：6 级 980 转/分；4 级 1480 转/分；2 级 2960 转/分4.2 风冷机结构由于风冷机无冷却水循环系统，因而可省去冷却塔、循环水管路及水泵等设备但在夏天由于环境温度较高，若机组内零部件配置不当，将产生电机散热性差、冷却器换热效率降低、排气温度升高等问题。

通过合理的布局，如图5所示，将机组分为冷、热二室，将电动机、电控柜和压缩机进气过滤器置于冷室，将压缩机和油气分离器等高温件放置在热室，可保证电器部分良好的散热条件及压缩机较低的进气温度，最后利用排风扇将热空气直接排出机外，确保压缩机良好的工作状态和较低的排气温度低温室 高温室 -49-图 5 机组风冷结构4.3 节能型气量调节装置该方式采用进气调节阀与电脑、压力传感器联合控制的方法，如图6所示，使机组在卸载状态的排气压力仅为1.5bar，大大降低了空载功率，因而具有明显的节能效果而采用连续式调节时，排气压力虽始终不变，但压比却随着排气量的下降而升高，因而比功率增加此外，由于机组在卸载状态的排气压力仅为1.5bar，从而降低了进排气之间的压差，亦即降低了轴向力，减轻了轴承负载，提高了轴承的工作寿命由于该调节装置结构简单，所以还具有运行可靠无故障，运行过程中无须调整的优点图 6 节能型气量调节装置及其传输效率4.4 弹性联轴器传动方式采用弹性联轴器传动方式，如图7所示 传输的压缩空气% P-50-图 7 弹性联轴器传动传动齿轮安置在齿轮箱内，齿轮两端配有一对轴承，分别承受啮合过程中的径向力和轴向力，延长了电机轴承的寿命。

油封在齿轮箱端，即使油封磨损产生泄漏，也绝不可能漏到电机内部而且一旦泄漏，也极易用肉眼察觉装配简单，自动对中，运行可靠5 主要零部件及其功能5.1 气路系统气路系统：进气口→空滤→卸荷阀→机头→单向阀→油分→单向阀→后冷却器→疏水器→出气口气路系统由下列部件组成：1）进气过滤器：对进入压缩机的空气进行过滤，防止粉尘和杂物进入压缩机工作腔，提高主机工作寿命2）卸荷阀：控制空气的输入，根据实际用气进行满负荷和空负荷运行3）主机：重要部件，它利用一对相互啮合转子的高速旋转，将吸入的空气和油雾进行压缩后排出4）单向阀：控制排出气体的流动方向，防止停车时由于管网的压力而产生气油混合物倒流5）油气分离器：喷油螺杆压缩机的关键部件它将压缩后的气油混合物进行分离离心分离、重力下沉，高效过滤)6）最小压力阀：(1) 防止储气罐内气体压力降至 0.4MPa 以下，降低油耗2) 当与供气管网相连时，起单向阀作用，防止气体倒流3) 使系统保持一定的油压，维持油路系统的正常运行7）安全阀：当压缩机排气压力超过设定值时，该阀打开放空，防止压力过高而引起压力容器爆裂8）气冷却器：将压缩后气体进行冷却9）气水分离器：对冷却后的饱和气体利用离心力作用进行气水分离。

内设自动-51-排污阀(对分离出来的水自动排除)和手动排污阀(停车后排除分离器中水)5.2 油路系统油路系统：油分→恒温阀→后冷却器→油滤→断油阀→机头→单向阀油路系统由以下部件组成：1）油气分离器：该部件下部起油箱作用，油箱内的热油在气体压力下经冷却器和油过滤器被送至主机工作腔内2）油冷却器：对压缩腔内吸收大量热量的高温油进行冷却，再循环使用3）油过滤器：过滤油路中的杂质，确保主机及润滑系统正常运行4）断油阀：工作时，利用排气压力将该阀打开，使过滤后的油进入工作腔，停车时自动关闭，防止油箱内油涌入工作腔5）恒温阀：防止主机内的温度过低而产生冷凝水现象，保护压缩机的润滑系统5.3 气量调节系统气量调节系统由下列部件组成：1）卸荷阀：对气量进行满载(100％)或空载(0％)控制2）电磁阀：根据加载压力和卸载压力控制卸荷阀的开启或闭合3）压力传感器：将管网内压力信号传递给电脑控制器5.4 电气系统电气系统由下列部件组成：1）电机：驱动压缩机绝缘等级：F防护等级：进口机为 IP55；组装机为 IP542）起动装置：。