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空氣壓縮機知識
發布日期:[2010-08-06]

空氣壓縮機知識問答

1)什么叫空氣壓縮機?

答:空氣壓縮機是一種壓縮氣體,提高氣體壓力或輸送氣體的機器,也叫壓氣機和壓風機。

各種壓縮機都屬于動力機械,能將氣體體積縮小,壓力增高,具有一定的動能,作為機械動力或其他用途。根據所壓縮的氣體不同,稱空氣壓縮機,氧氣壓縮機、氨壓縮機、煤氣壓縮機、等等。

2)空氣壓縮機有什么用途?

答:隨著國民經濟的飛躍發展,空氣壓縮機在工業上應用極為廣泛。空氣壓縮機因其用途廣泛而被稱為“通用機械”。根據壓縮氣體的使用性質不同的特點可分下列幾種:

1 壓縮空氣作為動力:

驅動各種風動機械、風動工具,排氣壓力為78公斤/平方厘米;用于控制儀表及自動化裝置,壓力約為6公斤/平方厘米;車輛自動門窗啟閉,壓力為24公斤/平方厘米;制藥業、釀酒業中的攪拌,壓力為4公斤/平方厘米;噴氣織機中的緯紗吹送壓力為12公斤/平方厘米;中大型柴油機的啟動壓力為2560公斤/平方厘米;油井的壓裂,壓力為150公斤/平方厘米;“二次法”采油,壓力約為50公斤/平方厘米;高壓爆破采煤壓力約為800公斤/平方厘米;國防工業中的潛水艇的沉浮、魚雷的射擊及驅動以及沉船的打撈等等,都以不同壓力的壓縮空氣為其動力。

2 壓縮氣體用于制冷和氣體分離:

氣體經壓縮、冷卻而液化,用于人工制冷(冷凍冷藏及空氣調節等)如氨或氟利昂壓縮機。其壓縮壓力多為812公斤/平方厘米,這一類壓縮機通常成為“制冷機”或“冰機”。另外在液化的氣體若為混合氣時,可在分離裝置中,將各組份分別地分離出來,得到合格的各種氣體。如空氣液化分離后能得到純氧、純氮、和純的氙、氪、氬、氦等稀有氣體。

3 壓縮氣體用于合成及聚合;

在化學工業中,氣體壓縮至高壓,常有利合成及聚合。例如氮氫合成氨,氫與二氧化碳合成甲醇、二氧化碳與氨合成尿素等。化學工業中,例如高壓聚乙烯的壓力達15003200公斤/平方厘米。

4 壓縮氣體用于油的加氫精制:

石油工業中,用人工方法把氫加熱、加壓后與油反應,能使碳氫化合物的重組份分裂成碳氫化合物的輕組份,如重油的輕化,潤滑油加氫精制等。

5 氣體輸送:

用于管道輸送氣體的壓縮機,視管道長短而決定其壓力。送遠程煤氣時,壓力可達30公斤/平方厘米。氯氣裝瓶壓力為1015公斤/平方厘米,二氧化碳裝瓶壓力為5060公斤/平方厘米。

3)壓縮機是怎樣分類的?

答:壓縮機按結構形式的不同分類如下:

按其原理可分為:往復式(活塞式)壓縮機、回轉式(旋轉式)壓縮機、(渦輪式、水環式、透平式)壓縮機、軸流式壓縮機、噴射式壓縮機及螺桿式壓縮機等各種型式,其中應用最為廣泛的是活塞式(往復式)壓縮機和(旋轉式)螺桿式壓縮機。

4)活塞式壓縮機怎樣分類?

答:活塞式壓縮機分類的方法很多,名稱也各不相同,通常有如下幾種分類方法:

(一)按壓縮機的氣缸位置(氣缸中心線)可分為:

1)臥式壓縮機:氣缸均為橫臥的(氣缸中心線成水平方向)。

2)立式壓縮機:氣缸均為豎立布置的(直立壓縮機)。

3)角式壓縮機:氣缸布置成L型、V型、W型和星型等不同角度的。

(二)按壓縮機氣缸段數(級數)可分為:

1)單段壓縮機(單級):氣體在氣缸內進行一次壓縮。

2)雙段壓縮機(兩級):氣體在氣缸內進行兩次壓縮。

3)多段壓縮機(多級):氣體在氣缸內進行多次壓縮。

(三)按氣缸的排列方法可分為:

1)串聯式壓縮機:幾個氣缸依次排列于同一根軸上的多段壓縮機,又稱單列壓縮機。

2)并列式壓縮機:幾個氣缸平行排列于數根軸上的多級壓縮機,又稱雙列壓縮機或多列壓縮機。

3)復式壓縮機:由串聯和并聯式共同組成多段壓縮機。

4)對稱平衡式壓縮機:氣缸橫臥排列在曲軸軸頸互成180度的曲軸兩側,布置成H型,其慣性力基本能平衡。(大型壓縮機都朝這方向發展)。

(四)按活塞的壓縮動作可分為:

1)單作用壓縮機:氣體只在活塞的一側進行壓縮又稱單動壓縮機。

2)雙作用壓縮機:氣體在活塞的兩側均能進行壓縮又稱復動或多動壓縮機。

(3)多缸單作用壓縮機:利用活塞的一面進行壓縮,而有多個氣缸的壓縮機。

4)多缸雙作用壓縮機:利用活塞的兩面進行壓縮,而有多個氣缸的壓縮機。

(五)按壓縮機的排氣終壓力可分為:

1)低壓壓縮機:排氣終了壓力在0.31.0Mpa表壓。

2)中壓壓縮機:排氣終了壓力在1.010.0Mpa表壓。

3)高壓壓縮機:排氣終了壓力在10.0100.0Mpa表壓。

4)超高壓壓縮機:排氣終了壓力在1000Mpa表壓以上。

(六)按壓縮機排氣量的大小可分為:

1)微型壓縮機:輸氣量在1m3/min以下。

2)小型壓縮機:輸氣量在110m3/min以下。

3)中型壓縮機:輸氣量在10m3/min100m3/min

4)大型壓縮機:輸氣量在100m3/min以上。

(七)按壓縮機的轉速可分為:

1)低轉數壓縮機:在200L/ min以下。

2)中轉數壓縮機:在200450L/ min

3)高轉數壓縮機:在4501000L/ min

(八)按傳動種類可分為:

1)電動壓縮機:以電動機為動力者;

2)氣動壓縮機:以蒸汽機為動力者;

3)以內燃機為動力的壓縮機;

4)以汽輪機為動力的壓縮機。

(九)按冷卻方式可分為:

1)水冷式壓縮機:利用冷卻水的循環流動而導走壓縮過程中的熱量。

2)風冷式壓縮機:利用自身風力通過散熱片而導走壓縮過程中的熱量。

(十)按動力機與壓縮機之傳動方法可分為:

1)裝置剛體聯軸節直接傳動壓縮機或稱緊貼接合壓縮機。

2)裝置撓性聯軸節直接傳動壓縮機。

3)減速齒輪傳動壓縮機。

4)皮帶(平皮帶或三角皮帶)傳動壓縮機。

5)無曲軸--連桿機構的自由活塞式壓縮機。

6)正體構造壓縮機--即摩托壓縮機動力機氣缸與壓縮機座整體制成,并用共同的曲軸的壓縮機。

此外,壓縮機還有固定式和移動式之分,及有十字頭無十字頭之分。

5)什么叫增壓壓縮機和循環機?

答:一般化工流程中需要用高壓壓縮機來進一步壓縮初壓力數倍于大氣壓的氣體,進而使氣體壓力更加增高,這種壓縮機叫做增壓壓縮機。循環機也是增壓壓縮機一種,也稱循環泵,它的作用是將進氣壓力在5100Mpa表壓的氣體再提高15Mpa,用以克服系統中的阻力,彌補循環系統內氣體壓氣降。循環的特點是:它在較高壓力下工作,然而壓縮比卻是很小的,而且壓縮后的氣體溫度不高,所以一般循環機無冷卻水套。

6)什么叫大氣壓?

答:包圍著地球的空氣層叫大氣,空氣受重力的作用包圍著整個地球。空氣的重量,產生對物體的壓強簡稱大氣壓,空氣是由極微小的氣分子組成的,具有一定的體積和重量,當壓力為一大氣壓,溫度為273K時,1立方厘米的任何氣體所含的分子數為2.683×1019個。我們之所以沒有感覺出大氣有壓力是因為身體內外都有空氣,而使內外兩邊的壓力互相抵銷了,就好比一張繃在架子上的薄紙;用一個手指頭輕輕一頂就會穿一個大洞,但如果紙的兩面都用手指頂住,則用很大力氣也不致損壞的道理一樣。對物體所產生的壓力約每平方公分受一公斤的力,所以我們把大氣的壓力說成一個大氣壓。

7)什么叫指示壓力?

一般壓力表上所指出的氣體壓力,并不是代表氣體的真實壓力,而為超出大氣之壓力值,也就是說沒有把大氣壓力計算在內。指示壓力是以大氣壓力為零算起的。也叫表壓力或計壓力。簡稱表壓。

表壓力=絕對壓力-大氣壓力

8)什么叫絕對壓力?

答:表壓力加上大氣壓力就是絕對壓力。它以絕對真空為零算起的。

絕對壓力=表壓力+大氣壓力

絕對壓力=大氣壓力-真空壓力

絕對壓力在計算中用P表示。

9)什么叫真空?

答:容器內氣體壓力低于大氣壓力時,即產生真空,也稱負壓。完全沒有任何物質的空間(即真空度達到100%被稱為絕對真空)是很難達到的。

通常760毫米水銀柱(在0度)為標準刻度。若所指示出來的容器低于大氣壓力的讀數,叫真空度。真空度上所指出的壓力值(真空度)是為容器內氣體壓力較大氣壓力為低的壓力差值,又稱為真空壓力或低壓力。

容器內的大氣壓力越低意味著真空度越高;反之容器內的大氣壓力越高(不超過1個大氣壓),則意味著真空度越低;如果容器內的氣體壓力與大氣壓力相等,那么真空度為零,則表示沒有真空。

10)溫度的高低與壓縮機的關系怎樣?

答:物體冷熱的程度,叫做溫度(熱度)。我們從能量守恒定律中知道功與熱是可以互相變換的,壓縮機各處溫度的增高是從機械摩擦功、壓縮功中轉換而來的。例如軸瓦組合不當或潤滑不良就會增大摩擦功,并以熱的形式交換耗散,于是軸瓦的溫度就升高,甚至會燒毀軸瓦,所以根據壓縮機各處溫度的高低就可判斷出機器質量的好壞。

環境溫度及油溫高、低對壓縮機有以下幾點影響:

1、吸入氣體溫度過高,會減少排氣量;

2、壓縮過程中氣體溫度過高,會增大功耗,降低生產效率;

3、氣缸溫度過高,會使氣閥和活塞環中潤滑油結焦,失去潤滑作用,碰著火花有爆炸的危險,同時會使活塞環和氣閥、填料等機件工作不良,增大磨損,密封不良;

4、溫度過高會燒壞軸承、軸瓦甚至無法繼續運轉;

5、其他機件過熱會減低機械強度甚至變形;

6、潤滑油溫度過高,會減低油的粘度和降低油壓,影響潤滑效能;

7、冷卻水溫度過高就會降低冷卻效果;

8、電動機、內燃機溫度過高也將會有燒毀的危險。

但是,溫度也不能過低,若冷卻水溫度低于0度就會凍結而影響冷卻水的循環,甚至凍壞機器。潤滑油溫度過低就會使油的粘度變大而妨礙潤滑。若溫度過低內燃機也不易起動等等。因此,我們從溫度的變化情況來判斷壓縮機工作是否正常,并將各處溫度控制在規定范圍內,以保持設備的正常運轉,這是壓縮機操作人員應該掌握的重要環節。

11)濕度高低與壓縮機有什么關系?

答:空氣的濕度是隨空氣狀態而改變的,在空氣受壓縮時,其溫度上升,相對濕度則降低;當壓縮后的空氣膨脹,空氣的溫度下降,其相對濕度增大,并通常有水份自其中析出。

若空氣中含有水份過多,對壓縮機有如下影響:

1、空氣中的水份使壓縮空氣通路變窄,增加空氣流動的阻力;

2、影響氣體的容積效率;

3、不利于機器進行壓縮,使壓縮設備和風動機械遭受水力沖擊,倘若冷卻器與氣缸貯藏多量積水,還會造成機器損壞事故;

4、空氣中的水份具有很大腐蝕性,致使壓縮設備和風動機械易于生銹,縮短使用年限;

5、氣體中的水份在壓縮過程中與潤滑油混合,會降低潤滑效能,增加機件磨蝕,而且會使潤滑油變質;

6、濕空氣一立方米(即氣分子密度),要小于同樣體積的干燥空氣重量。同時,當壓縮空氣經過冷卻器儲氣罐和管路后大部分水蒸汽被凝結,因而對重量計算的生產能力就會減小;

7、送氣系統藏有水份,當氣溫低于0度時,水份在風管的內壁會結冰,同樣,縮小管徑,更壞的是有時甚至造成個別管路完全凍結,阻礙個別地段的工作。因此,壓縮空氣的質量不僅決定于它的壓力,同時也決定于它的濕度。

12)清潔度和壓縮機有什么關系?

答:空氣中由于風的作用,總是含有不同程度的塵埃和其他雜質,如果空氣中灰砂雜質含量過多,對壓縮機有相當的危害性。危害性有下列幾點:

1、砂粒相當堅硬,會磨損氣缸、活塞環、活塞桿填料和其機件,縮短機器的使用壽命;

2、灰塵進入氣缸與潤滑油相混合,在氣缸,活塞環中會結成焦塊,一方面妨礙機械潤滑,能引起拉缸、拉瓦;另一方面在壓縮機高溫,砂粒多的情況下可能引起爆炸的危險;

3、灰砂還容易堵塞氣閥、冷卻器,空氣管路和風動機械,造成壓縮設備的不嚴密性,以致降低排氣量;

4、由于塵埃會增加壓縮機的磨損,破壞壓縮機的潤滑,影響氣體的冷卻,致使壓縮氣體的終溫增高,電能消耗也將急驟增加。

所以,在空氣或其他氣體進入壓縮機之前必須經過裝設有濾清器的設備以防灰塵雜質進入氣缸中,防止相對滑動件有急劇增大的磨損,也能防止潤滑油的氧化。

13)活塞式壓縮機的余隙容積是怎么回事?

答:由于壓縮機結構、制造、裝配、運轉等方面的需要,氣缸中某些部位留有一定的空間或間隙,將這部分空間或間隙稱為余隙容積。(又稱有害容積或叫存氣)。

壓縮機在以下幾個部位存在著余隙容積:

1、活塞運動排氣行程終了時,其端面與氣缸端面之間的間隙;

2、氣缸鏡面與活塞外圓(從端面到第一道活塞環)之間的間隙;

3、由氣閥至氣缸容積的通道所形成的容積。

氣閥本身所具有的容積,如閥座的通道、彈簧孔等(通道容積所占比例最大,環形間隙其值甚微)壓縮機的余隙容積,有的是結構上的需要,有的是難以避免的。如活塞運動到排氣終了位置時,其端面與氣缸端面之間的間隙,主要是考慮到以下幾個因素:

1、活塞周期運動時,由于摩擦和壓縮氣體時產生熱量,使活塞受熱膨脹,產生徑向和軸向的伸長,為了避免活塞與汽缸端面發生碰撞事故及活塞與缸壁卡死,故用余隙容積來消除。

2、對壓縮含有水滴的氣體,壓縮時水滴可能集結。對于這種情況,余隙容積可防止由于水不可壓縮性而產生的水擊現象。

3、制造精度及零部件組裝,與要求總是有偏差的。運動部件在運動過程中可能出現松動,使結合面間隙增大,部件總尺寸增長。

有關氣閥到氣缸容積的通道所形成的余隙容積,主要是由于氣閥布置所難以避免的。

在壓縮機工作時,余隙容積使進氣閥吸入的氣體體積減少了,相應排氣量降低了,所以在設計氣缸時,要預先考慮到余隙容積對排氣量的影響。設計壓縮機時,在考慮到生產率、制造、裝配和安全運轉等情況下,應盡量使余隙容積小些。但有時為了調整活塞力,相應加大些余隙容積,這在設計對動式壓縮機時,也是經常碰到的。

(14)怎樣提高壓縮機的排氣量?

答:提高壓縮機的排氣量(輸氣量)也就是提高輸出系數,通常采用如下方法:

1、正確選擇余隙容積的大小;

2、保持活塞環的嚴密性;

3、保持氣閥和填料箱的嚴密性;

4、保持吸氣閥和排氣閥的靈敏度;

5、減少氣體吸入時的阻力;

6、輸出管線要有足夠通徑,避免用氣終端出現壓降;

7、保持輸出管路、氣伐、儲氣罐和冷卻器的嚴密性;

8、應吸入較干燥和較冷的氣體;

9、適當提高壓縮機的轉速;

10、采用先進的冷卻系統;

11、必要時,清理氣缸和其他機件。

(15)壓縮機中為什么對排氣溫度限止很嚴格?

答:對于有潤滑油的壓縮機來說,若排氣溫度過高時,會使潤滑油粘度降低,潤滑油性能惡化;會使潤滑油中的輕質餾分迅速揮發,并且造成“積炭”現象。實踐證明,當排氣溫度超過200時,“積炭”就相當嚴重,能使排氣閥座和彈簧座(閥檔)的通道以及排氣管阻塞,使通道阻力增大;“積炭”能使活塞環卡死在活塞環槽里,失去密封作用;如果有靜電作用,還會使“積炭”發生爆炸事故,故動力用的壓縮機水冷卻的排氣溫度不能超過160,風冷卻的不能超過180

 
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