空压机结构和控制

1、第二节第二节 空压机的结构和自动控制空压机的结构和自动控制一、典型结构与一、典型结构与部件部件 CZ60/30CZ60/30型空压机是型空压机是一种船用水冷二级空一种船用水冷二级空压机。压机。 其排量为其排量为60m60m3 3/h/h，转，转速速750rpm750rpm。 一级额定排气压力一级额定排气压力0.64MPa0.64MPa，二级为，二级为3 3 MpaMpa。1 1、运动部件、运动部件电机电机飞轮（联轴器）飞轮（联轴器）曲轴曲轴单曲拐单曲拐连杆连杆击油勺击油勺活塞销活塞销间隙配合间隙配合活塞活塞级差式级差式活塞环活塞环密封环密封环+ +刮油环刮油环2、气流路径、气流路径滤清器滤清器

2、低压吸气阀低压吸气阀低压级气缸低压级气缸低压排气阀低压排气阀级间冷却器级间冷却器低压安全阀低压安全阀高压吸气阀高压吸气阀高压级气缸高压级气缸高压排出阀高压排出阀高压安全阀高压安全阀后冷却器后冷却器气液分离器气液分离器空气瓶空气瓶3 3、余隙调节垫片、余隙调节垫片气缸气缸- -曲轴箱曲轴箱影响影响1 1、2 2级余隙容积级余隙容积影响影响1 1级余隙容积级余隙容积气缸气缸- -气气缸盖缸盖4 4、气阀、气阀空压机中空压机中最重要的易损件最重要的易损件低压级低压级吸气阀吸气阀排气阀排气阀安全阀安全阀0.7MPa高压级高压级吸气阀吸气阀排气阀排气阀安全阀安全阀3.3MPa对气阀的要求：对气阀的要求：

3、1)1)启闭及时，动作准启闭及时，动作准确。即阀片的起落无确。即阀片的起落无延迟现象，阀升起后延迟现象，阀升起后能正确落位。能正确落位。 2)2)关闭严密。气阀关闭严密。气阀关闭时气密性好，无关闭时气密性好，无漏气现象。漏气现象。 3)3)阻力损失小。阻力损失小。 4)4)工作时冲击和噪工作时冲击和噪声小。声小。 空压机使用最普遍的是环状阀。空压机使用最普遍的是环状阀。 气阀由阀座、阀片、升程限制器、气阀弹簧组成。气阀由阀座、阀片、升程限制器、气阀弹簧组成。对气阀的要求：对气阀的要求：空压机气阀要求：空压机气阀要求：严严 、静、静 、快、快 、小、小 ?往复泵泵阀要求：往复泵泵阀要求：严严 、

4、静、静 、快、快 、小、小密密安安 无声无声速及时速及时阻力阻力只要求撞击速度只要求撞击速度小以延长寿命小以延长寿命关于气阀的升程：关于气阀的升程：升程小，撞击速度小，升程小，撞击速度小，工作平稳，但气流速度增工作平稳，但气流速度增加，流动阻力增加。加，流动阻力增加。升程大，气流速度小，升程大，气流速度小，阻力小；但撞击大，易变阻力小；但撞击大，易变形，寿命短。形，寿命短。升程设计时已定（升程升程设计时已定（升程限制器限制器2-4mm2-4mm）。）。转速高和压力大时升程转速高和压力大时升程应较小。应较小。气阀泄漏会造成：气阀泄漏会造成：排气温度上升排气温度上升排气量下降排气量下降缸套温度异常

5、发热缸套温度异常发热排气阀泄漏比进气阀泄漏影响大排气阀泄漏比进气阀泄漏影响大高压级气阀泄漏比低压级影响大高压级气阀泄漏比低压级影响大气阀种类气阀种类环状阀环状阀网状阀网状阀碟状阀碟状阀条状阀条状阀舌簧阀舌簧阀5 5、安全阀、安全阀v为了防止空压机的排气为了防止空压机的排气压力超过容许值而发生压力超过容许值而发生机损事故。机损事故。v低压级安全阀开启压力低压级安全阀开启压力0.7 Mpa0.7 Mpa（比额定排出压（比额定排出压力高力高15%15%）。）。v高压级安全阀开启压力高压级安全阀开启压力3.3 Mpa3.3 Mpa（比额定排出压（比额定排出压力高力高10%10%）v空压机出厂时，安全阀

6、空压机出厂时，安全阀的开启压力已调整好，的开启压力已调整好，并已铅封。并已铅封。6、气液分离器、气液分离器空压机气缸中排出的压空压机气缸中排出的压缩空气含有油和水蒸气，缩空气含有油和水蒸气，经冷却后会凝结成液滴。经冷却后会凝结成液滴。油滴和水滴若粘附在气油滴和水滴若粘附在气阀或缸壁上，会关闭不阀或缸壁上，会关闭不严和润滑恶化。严和润滑恶化。若冷却后的压缩空气直若冷却后的压缩空气直接充入储气瓶，则会降接充入储气瓶，则会降低压缩空气的品质。低压缩空气的品质。惯性式惯性式( (气液气液分子质量分子质量不同不同) )过滤式过滤式( (气液气液分子大小分子大小不同不同) )吸附式吸附式( (液体的液体的

7、粘性粘性) )气液分离器原理气液分离器原理冷却后的压缩空气进入壳冷却后的压缩空气进入壳体内，容积增大，流速降低，体内，容积增大，流速降低，为分离提供了较充裕的时间。为分离提供了较充裕的时间。气流流向的多次转折而撞气流流向的多次转折而撞击芯子壁面，液滴沾附于壁击芯子壁面，液滴沾附于壁面上，并由重力下流而积聚。面上，并由重力下流而积聚。分离后的压缩空气分离后的压缩空气则经限制器和出口接则经限制器和出口接头充入下一级气缸或头充入下一级气缸或储气瓶。储气瓶。为了提高油水分离为了提高油水分离器分离油和水的效果，器分离油和水的效果，空压机运行中，应定空压机运行中，应定期开启泄放阀排污。期开启泄放阀排污。7

8、、 润滑润滑 有飞溅润滑和压力有飞溅润滑和压力润滑两种，本型号润滑两种，本型号采用飞溅润滑。采用飞溅润滑。 气缸上部缸壁（低气缸上部缸壁（低压缸）靠一级吸入压缸）靠一级吸入管上的油杯每分钟管上的油杯每分钟滴入滴入4646滴油。滴油。 也可通过连接管从也可通过连接管从曲轴箱中吸入部分曲轴箱中吸入部分油雾来润滑油雾来润滑 气缸下部缸壁靠击油勺气缸下部缸壁靠击油勺击油飞溅润滑。击油飞溅润滑。 曲轴箱的油位应严格控曲轴箱的油位应严格控制在油标尺两刻线之间。制在油标尺两刻线之间。 油位过高，飞溅剧烈，油位过高，飞溅剧烈，耗功增大，油温升高，耗功增大，油温升高，加速滑油的变质，增加加速滑油的变质，增加油耗

9、量和压缩空气中的油耗量和压缩空气中的油分。油分。 油位过低，会造成润滑油位过低，会造成润滑不良。不良。船用空压机多采用水冷，包括以下几方面：船用空压机多采用水冷，包括以下几方面：（1 1）级间冷却）级间冷却降低排温，减少功耗。降低排温，减少功耗。（2 2）气缸冷却）气缸冷却降低排温，减少功耗，避免滑油温降低排温，减少功耗，避免滑油温度过高。缸壁温度一般比冷却水温度高度过高。缸壁温度一般比冷却水温度高15201520，冷，冷却水温一般为却水温一般为3030左右，以免湿空气在壁面结露而造左右，以免湿空气在壁面结露而造成水击成水击（3 3）后冷却）后冷却冷却至冷却至6060左右即可，以减小排气比左右

10、即可，以减小排气比容，提高气瓶储量，减轻气压降低程度，并使排气中容，提高气瓶储量，减轻气压降低程度，并使排气中的油和水蒸汽冷凝而便于分离。的油和水蒸汽冷凝而便于分离。（4 4）滑油冷却）滑油冷却油温保持在油温保持在5050左右，以保持滑油左右，以保持滑油良好的润滑性能，减轻油变质的速度。良好的润滑性能，减轻油变质的速度。8、冷却、冷却级间冷却级间冷却(第第1级级)气缸冷却气缸冷却后冷却后冷却滑油冷却滑油冷却降低排气温度，降低排气温度，减少功耗。减少功耗。减少功耗，降减少功耗，降低排气和滑油低排气和滑油温度。过低会温度。过低会引起液击。引起液击。保持滑油性能，保持滑油性能，冷却摩擦面。冷却摩擦面

11、。降低排气比容降低排气比容,增加气瓶储量增加气瓶储量,分离油水。分离油水。v船用水冷式空压机，船用水冷式空压机，一般不自带水泵一般不自带水泵v所需冷却水来自压力所需冷却水来自压力水柜或由机舱的其它水柜或由机舱的其它水泵供给。水泵供给。 9 9、卸载机构、卸载机构启动期间必须卸载，启动期间必须卸载，以减小启动电流。以减小启动电流。常用卸载方法：常用卸载方法：顶开吸气阀：使第顶开吸气阀：使第一级吸气阀常开。一级吸气阀常开。排气泄放：开启中排气泄放：开启中间冷却器和气液分间冷却器和气液分离器后泄放阀。离器后泄放阀。二、活塞式空压机的自动控制 空压机的自动控制空压机的自动控制如图所示如图所示，主要包括

12、：，主要包括： 1.自动起、停自动起、停（由各自的压力继电器控制）（由各自的压力继电器控制）（一台（一台2.5MPa起动，起动， 3.0MPa停车；另一台停车；另一台2.4MPa起动，起动，2.9MPa停车。）停车。） 每月定期转换主次。每月定期转换主次。空压机自动控制自动起停继电器启动(MPa)停车(MPa)1#PS12.53.02#PS22.42.9压力继电器Pressure Relay2.42.52.93.01# 2#压力上升时运转状态1转2停1和2转或1转2停1和2转自动卸载和泄放自动卸载和泄放定时器定时器Timer控制卸载机构电器阀开启，与泄放阀一起控制卸载机构电器阀开启，与泄放阀一

13、起延时到正常转速后关闭。延时到正常转速后关闭。自动卸载和泄放自动卸载和泄放：启动时延时关闭，运行时定期：启动时延时关闭，运行时定期2h泄放，停车时开启。泄放，停车时开启。二、自动控制二、自动控制冷却水冷却水自动控制自动控制冷却水管路上设电磁阀或气动薄膜阀。冷却水管路上设电磁阀或气动薄膜阀。二、自动控制二、自动控制自动保护自动保护高压缸排气管路设高压缸排气管路设温度继电器温度继电器油压继电器油压继电器( (或油位继电器或油位继电器）停车停车注意判断：滑油温度高，可表现为压注意判断：滑油温度高，可表现为压力低，出现力低，出现“低压报警低压报警”自动保护自动保护电机过载，过电流，排气温度高电机过载，

14、过电流，排气温度高121或冷却水或冷却水温高，低油压延时保护，低油位温高，低油压延时保护，低油位二、自动控制二、自动控制自动供油自动供油滴油润滑设供油电磁阀。滴油润滑设供油电磁阀。6-3 活塞式空压机的管理活塞式空压机的管理 一、活塞式空压机的管理要点一、活塞式空压机的管理要点 1、 启动和停车启动和停车启动：启动： （1）一般性检查）一般性检查 盘车盘车（2）检查曲轴箱）检查曲轴箱油位油位（3）供给）供给冷却水冷却水 放气旋塞放气旋塞（4）全开全开通往储气瓶管路上的截止阀通往储气瓶管路上的截止阀（5） 非自动控制的压缩机，低压级设有卸载机构非自动控制的压缩机，低压级设有卸载机构的应的应手动卸

15、载手动卸载，并，并开启各级排气端泄放阀开启各级排气端泄放阀（6） 启动压缩机，观察启动启动压缩机，观察启动电流电流和听和听声音声音（7） 一切正常后，非自动控制压缩机手动停止卸一切正常后，非自动控制压缩机手动停止卸载机构并由载机构并由低至高低至高关闭各级泄放阀关闭各级泄放阀 再转为自动控制再转为自动控制1. 1. 起动和停车手动起动和停车手动(1) 一般性检查一般性检查(2) 曲轴箱油位曲轴箱油位(3) 供冷却水供冷却水(4) 开管路截止阀开管路截止阀(5) 开卸载机构开卸载机构(6) 按启动按钮按启动按钮(7) 关卸载机构，关卸载机构，关泄放阀关泄放阀(由低压至高压由低压至高压)(1) 开卸

16、载机构开卸载机构(2) 开泄放阀开泄放阀(由高压至低压由高压至低压)(3) 按停车按钮按停车按钮起动起动停车停车(4) 关管路截止阀，停冷却水关管路截止阀，停冷却水2、 运行中运行中管理要点管理要点 倾斜度、温度、湿度倾斜度、温度、湿度（1） 润滑情况润滑情况 油位、油压、连续油位、油压、连续 （2） 冷却情况冷却情况 水压、水温、连续水压、水温、连续各级排温各级排温200 滑油滑油70水冷：水冷： 水温水温+30 风冷：风冷：环境环境+40断水应停车、自然冷却断水应停车、自然冷却，避免，避免“炸缸炸缸”。（3） 定时泄水定时泄水 （4） 排气压力和温度排气压力和温度 仪表仪表此外，应定时巡查

17、是否有水、气、油的漏泄；各气此外，应定时巡查是否有水、气、油的漏泄；各气阀盖处温度是否正常；是否有异常噪音等。阀盖处温度是否正常；是否有异常噪音等。一、管理要点一、管理要点3. 3. 检修保养检修保养气阀漏泄气阀漏泄现象现象阀温度升高，阀盖烫手阀温度升高，阀盖烫手级间气压偏高级间气压偏高(后级气阀漏后级气阀漏) 级间气压偏低级间气压偏低(前级气阀漏前级气阀漏)排气量降低排气量降低漏泄缸排气温度升高漏泄缸排气温度升高气阀检修气阀检修气阀煤油试漏，气阀煤油试漏，20滴滴/min吸排气阀吸排气阀弹簧弹簧3 3次压紧自由高次压紧自由高度残余变形度残余变形0.5%检查阀片升程、开口销检查阀片升程、开口销

18、紫铜垫退火，阀片紫铜垫退火，阀片8字研磨字研磨 气阀气阀 润滑油润滑油 防止着火与爆炸防止着火与爆炸 冷却系统清洗冷却系统清洗 运动部件间隙运动部件间隙一、管理要点一、管理要点3. 3. 检修保养检修保养 气阀气阀 润滑油润滑油 冷却系统清洗冷却系统清洗对润滑油的要求对润滑油的要求良好的抗氧化积碳能力良好的抗氧化积碳能力良好的抗乳化性良好的抗乳化性适当高适当高的闪点的闪点(200240 C，高于高于压缩终点气温压缩终点气温2040 C)国产压缩机油国产压缩机油N68、N100、N150添加剂添加剂 排气温度排气温度（ C ）工作压力工作压力（MPa）13#无无160419#有有200420 防

19、止着火与爆炸防止着火与爆炸 运动部件间隙运动部件间隙一、管理要点一、管理要点3. 3. 检修保养检修保养 气阀气阀 润滑油润滑油 冷却系统清洗冷却系统清洗碱洗法碱洗法(1%Na2CO3)酸洗法酸洗法检查冷却器防蚀锌棒检查冷却器防蚀锌棒 防止着火与爆炸防止着火与爆炸 运动部件间隙运动部件间隙 运动部件间隙运动部件间隙一、管理要点一、管理要点3. 3. 检修保养检修保养 气阀气阀 润滑油润滑油 冷却系统清洗冷却系统清洗活塞环间隙活塞环间隙主轴承间隙主轴承间隙连杆轴承间隙连杆轴承间隙 防止着火与爆炸防止着火与爆炸活塞活塞缸壁间隙缸壁间隙气缸余隙气缸余隙气缸、活塞销、曲柄销、曲气缸、活塞销、曲柄销、曲

20、轴轴颈的圆度、圆柱度轴轴颈的圆度、圆柱度问题：该间隙增加，低压级问题：该间隙增加，低压级余隙余隙？高压级余隙高压级余隙？ 防止着火与爆炸防止着火与爆炸 运动部件间隙运动部件间隙一、管理要点一、管理要点3. 3. 检修保养检修保养 气阀气阀 润滑油润滑油 冷却系统清洗冷却系统清洗油在高温下分解的积碳沉淀油在高温下分解的积碳沉淀物物自燃自燃( (不一定达到闪点，有时不一定达到闪点，有时180180200200 C C会发生会发生) )。合理选用滑油合理选用滑油工作温度工作温度150 150 C C或低于滑油或低于滑油闪点闪点2828 C C，避免空转过长，避免空转过长。减少积油积碳，定期放残减少积

21、油积碳，定期放残消除触发自燃的因素消除触发自燃的因素原因原因预防措施预防措施防止空气中油分达到爆炸极限防止空气中油分达到爆炸极限 气缸、活塞环磨损过大气缸、活塞环磨损过大 气阀弹簧损坏、太弱、漏装气阀弹簧损坏、太弱、漏装二、故障分析二、故障分析1. 1. 排气量降低排气量降低 转速低转速低 阀片损坏阀片损坏 阀座与阀片接触不良阀座与阀片接触不良 缸盖和缸体接触不良缸盖和缸体接触不良 滤器堵塞或气阀通道积碳过多滤器堵塞或气阀通道积碳过多 吸气阀弹簧太强吸气阀弹簧太强 余隙容积太大余隙容积太大 气缸冷却不良气缸冷却不良 吸气温度太高吸气温度太高 前前1级排气量减小级排气量减小 级间气体外漏级间气体外漏二、故障分析二、故障分析2. 2. 级间压力高于或低于正常值级间压力高于或低于正常值 后后1级排气量减小级排气量减小 级间冷却不良级间冷却不良 高压缸排气经活塞环漏入低压缸高压缸排气经活塞环漏入低压缸过高过高过低过低二、故障分