空压机与压缩空气的处理

1、空壓機與壓縮空氣的處理 壓縮機的概述 壓縮空氣系統的結構 螺杆式空壓機 離心式空壓機 冷凍式乾燥機 吸附式乾燥機 壓縮空氣的處理壓縮機的概述 壓縮機概述 分類与构造 常用名詞單位 常用單位換算壓縮機的概述概述:壓縮機是一種將氣體壓縮從而提高氣體壓力或輸送氣體的機器(將原動機的机械能轉換成氣體壓力能的裝置);應用極廣,特別是在石油、化工、動力等工業領域中已成為必不可少的關鍵設備,是許多工業部門工藝流程中的心臟設備,其主要應用於:化工工藝過程:在化工生產過程中,為保證某些合成工藝能在高壓下進行,通過壓縮機把氣體加壓到所要求壓力.例:高壓聚乙烯的合成反應要求把乙烯加壓到200MPa以上,合成氨反應要

2、求把合成氣體加壓到32MPa;動力工程:在機械、國防和動力工業中常採用壓縮空氣作為驅動動力,壓縮機是提供壓縮空氣關鍵設備.例:風動工具要求動力壓縮空氣壓力為0.8MPa;氣體輸送:在石油、化工醫藥生產中為輸送原料氣體採用壓縮機增壓輸送.例：煤氣廠輸出煤氣;分類与構造按壓縮方式分:容積式壓縮機:是將一定量的連續氣流限制於一個封閉的空間裏,使壓力升高;一.速度式壓縮機:是回轉式連續氣流壓縮機,在其中高速旋轉的葉片使通過它的氣體加速,從而將速度能轉化為壓力;這種轉化部分發生在旋轉葉片上,部分發生在固定的擴壓器或回流器擋板上;容積式按機械運動方式分:往復式其壓縮元件是一個活塞;在氣缸內作往復運動 ;回

3、轉式,壓縮是由旋轉元件的強制運動實現的 ;回轉式按機械构造分:羅茨式、螺杆式、滑片式和液環式;活塞式壓縮機构造隔膜式壓縮機构造靠隔膜在氣缸中作往復運動來壓縮和輸送氣體的往復壓縮機;隔膜沿周邊由兩限制板夾緊並組成氣缸,隔膜由機械或液壓驅動在氣缸內往復運動,從而實現對氣體的壓縮和輸送;採用橡膠或塑膠制的隔膜且由機械驅動的壓縮機,只適用於排氣量為數立方米每小時和排氣壓力為1.2兆帕左右的場合,一般製成為單級或兩級的.羅茨式壓縮機构造羅茨雙轉子式壓縮機屬回轉容積式壓縮機,在其中兩個羅茨轉子互相嚙合從而將氣體截住,並將其從進氣口送到排氣口,沒有內部壓縮. 螺杆式壓縮機构造螺杆壓縮機又分為單螺杆式和雙螺杆

4、式;單螺杆式由一螺杆和与兩個其軸線垂直的齒輪相互嚙合;雙螺杆式由兩個帶有螺旋型齒輪的轉子相互嚙合,從而將氣體壓縮並排出;滑片式壓縮機构造滑片式,其軸向滑片在同圓柱缸體偏心的轉子上作徑向滑動;截留於滑片之間的空氣被壓縮後排出.液環式壓縮機构造利用水或液体作為活塞改變泵腔容積實現壓縮;速度式分為:軸流式、噴射式、離心式、渦旋式,噴射式用高速氣體或蒸汽噴射流帶走吸入的氣體,然後在擴壓器上將混合氣體的速度轉化為壓力 ;軸流式壓縮機构造由高速旋轉的葉輪將氣體從軸向吸入,由裝有葉片的轉子加速獲得速度後排入導葉,經擴壓後再沿軸向排出;主要由葉輪、導葉和機殼等組成。離心式壓縮機构造空氣由軸向吸入,經一個或多個

5、旋轉葉輪（葉片通常在側面）使氣體加速, 氣流徑向排出;隨著機軸傳遞給葉片的動能,氣體在葉片驅使下高速旋轉,產生離心力,機內氣體在離心力作用下,沿葉片流道向葉片出口甩出.從葉片出口流出的高速氣體,在蝸殼流道內速度逐漸變慢,壓力逐漸升高,並沿排出口排出.與此同時,葉片入口處的氣體減少,壓力降低,形成出入口壓差,也就連續吸入新的氣體渦旋式壓縮機构造由兩個雙函數方程型線的動、靜渦盤相互嚙合而成;常用名調單位:產氣量:容積流量:又被稱為排氣量或銘牌流量;通俗的講在所要求的排氣壓力下,空壓機單位時間內排出的氣體容積,折算到進氣狀態,也即第一級進氣接管處的吸氣壓力與吸氣溫度和濕度時的容積值;標準公制單位為m

6、3/min ;英制單位:ft3/min;標準流量:折算成標準進態(1標准大氣壓力、溫度20和相對濕度65%標準大氣條件)下的空氣體積;單位:Nm3/min;壓縮機容積流量與氣動元件耗氣量之異同:壓縮機的容積流量是指自由空氣的流量;氣動元件的耗氣量是指壓縮狀態下空氣的流量;排氣壓力(壓強):指的是壓縮機出口處的表壓力;以1標準大氣壓力為零點測得的壓力我們稱為表壓力;以絕對真空為零點的壓力我們稱為絕對壓力;通常在壓縮機銘牌上給出的排氣壓力為表壓力;公制單位為:kg/mm2;英制單位為MPa或bar ;排氣溫度:又稱吐出溫度,指氣體被壓縮后排出時未經過冷卻時的溫度;單位為或;濕度:表示空氣幹濕程度的

7、物理量;絕對濕度:在標準狀態下,1m3容積中濕空氣含有水蒸氣的重量;單位是g/m3;絕對濕度只表明單位體積濕空氣中,含有多少水蒸氣,而不能表示濕空氣吸收水蒸氣的能力,即不能表示濕空氣的潮濕程度; 相對濕度:濕空氣中實際所含的水蒸氣量與同溫度下最大可能含有水蒸氣量的比值;相對濕度在0100%之間;值越小,空氣越乾燥,吸水能力越強;值越大,空氣越潮濕,吸水能力越弱;含濕量:在濕空氣中,1kg幹空氣含有水蒸氣的重量; 單位：g/kg幹空氣 氣體含油量: 單位體積的壓縮空氣中所含的油(包括油滴、懸浮粒子、油蒸氣)的質量,換算到絕對壓力0.1MPa、溫度20和相對濕度65%標準大氣條件下的值;單位mg/

8、m3;PPM:一種表示微量物質在混合物中的含量的符號,指每一百萬份中的份數或百萬分率(分重量比PPMw和體積比PPMv);通常我們所說的PPM為重量比;(1kg的百萬分之一為毫克) 1PPMw=1.2mg/m3(PA=0.1MPa、t=20、=65%); 露點溫度:濕空氣在等壓力下冷卻,使空氣中原所含未飽和水蒸汽變成飽和水蒸汽的溫度,或者說,當空氣的溫度降低到露點時,空氣裏原來所含未飽和水蒸汽就達到了飽和狀態(即水蒸汽開始液化,有液體凝結出來);常用單位換算:容積:1m3(立方米)=1000L(升)=35.315ft3(立方呎)=61023.744in3(立方吋)=267.171gal(美加侖

9、);1ft3= 0.0283m3;壓力(壓強):1kg/mm2=0.968atm=0.981bar(巴)=0.0981MPa(兆帕)=14.223psia(磅/吋2絕對壓力)=10000mmH2O(毫米水柱)1MPa=10.197kg/mm2=10bar=1000kPa;1psia=0.07kg/mm2=6.895kPa=703mmH2O;溫度:華氏溫度与攝氏溫度換算關系:F=9*C/5+32; C=5(F-32)/9;攝氏溫度与開氏溫度K換算關系: 0 =273.15K; K=273.15+C;電功率:1kW=1.34HP(馬力);1HP=0.75kW;壓縮空氣系統的結構 系統的組成 各設備

10、功能 系統輔助設備系統的組成(如下圖):壓縮空氣系統通常由空壓機設備、壓縮空氣冷卻設備、儲氣罐、(油)水氣分離設備、空氣乾燥設備、過濾設備等通過管道、閥門的聯系成一個完整的系統;其系統根據氣源設備的不同和對空氣品質的要求不同進行組合;空氣壓縮機后部冷卻器儲氣罐(油)氣水分離器初效過濾器冷凍式乾燥機吸附式乾燥機高效過濾器高效過濾器粉塵過濾器各設備的功能:空氣壓縮機:(略)后部冷卻器:冷卻空壓機排出的較高溫氣體,使其達到后續各類設備的工作溫度的要求;儲氣罐:穩壓、沉澱、緩衝;(油)氣水分離器:利用離心原理分離壓縮空氣中的(油)水微粒;乾燥機:利用降溫冷凝原理或吸附劑吸附原理,降低壓縮空氣的含溫量,

11、以達到不同的露點;過濾器:根據氣體品質的不同要求處理過濾空氣中的雜質,通常分為以下幾種類型:初效(预)过滤器:用于去除1m以上的粒子,并可凝聚液态油和水;高效过滤器:用于去除包括油、水在内的0.01um以上的粒子, 需前置预过滤器; 超高效过滤器:用于去除包括油、水在内的大于0.01m 的粒子,含油量不超过0.001mg/m3; 活性碳过滤器:用于去除油蒸气和碳氢化合物异味;通用除尘过滤器:用于去除1m以上的灰尘颗粒粒子;高级除尘过滤器:用于去除0.01m以上的灰尘颗粒粒子;系統輔助設備:冷卻系統:分為風冷和水冷;用于空壓機、乾燥機和壓縮空氣的散熱;風冷式通常由設備本身的風機進行散熱,通過導風

12、管將熱量送出室外;水冷式通常由水泵、冷卻水塔、管道組成,用水作為散熱載体帶走熱量;疏水裝置:將壓縮空氣中的冷凝水收集,通過自動或手動方式排放出空氣管道;螺杆式空壓機 螺杆式空壓機的分類 噴油雙螺杆式空壓機的工作原理 噴油雙螺杆式空壓機的系統基本構成 噴油雙螺杆式空壓機的主要部件功能 噴油雙螺杆式空壓機的保養 螺杆空氣壓縮機的常見故障分析及處理 英格索蘭無油雙螺杆兩段空氣壓縮機簡介螺杆式空壓機的分類:按機械构造分為單螺杆式和雙螺杆式;按級數分單級、兩級和多級;按潤滑方式分為噴油式和無(微)油式;噴油雙螺杆式空壓機的工作原理:壓縮機本體主要組成部件:本體外殼:氣缸套;螺杆(轉子):阴螺杆(阴转子)

13、气缸(57个齿槽);阳螺杆(阳转子)活塞(46个齿,个别3齿);壓縮原理:進氣過程:當轉子轉動時,陰陽轉子的齒溝空間在轉至進氣端壁開口時,其空間最大,此時轉子的齒溝空間與進氣口之自由空氣相通,因在排氣時齒溝之空氣被全數排出,排氣結束時,齒溝乃處於真空狀態,當轉到進氣口時,外界空氣即被吸入,沿軸向流入主副轉子的齒溝內;當空氣充滿整個齒溝時,轉子之進氣側端面轉離了機殼之進氣口,在齒溝間的空氣即被封閉;封閉進程:陰陽轉子在吸氣結束時,其陰陽轉子齒峰會與機殼閉封,此時空氣在齒溝內閉封不再外流, 兩轉子繼續轉動,其齒峰與齒溝在吸氣端吻合,吻合面逐漸向排氣端移動;壓縮過程:在輸送過程中,嚙合面逐漸向排氣端

14、移動,亦即嚙合面與排氣口間的齒溝間漸漸減小,齒溝內之氣體逐漸被壓縮,壓力提高, 而壓縮同時潤滑油亦因壓力差的作用而噴入壓縮室內與室氣混合; 排氣過程:當轉子的嚙合端面轉到與機殼排氣相通時,（此時壓縮氣體之壓力最高）被壓縮之氣體開始排出,直至齒峰與齒溝的嚙合面移至排氣端面,此時兩轉子嚙合面與機殼排氣口這齒溝空間為零,即完成（排氣過程）,在此同時轉子嚙合面與機殼進氣口之間的齒溝長度又達到最長,其吸氣過程又在進行 ;排氣壓力和產氣量:排氣壓力相關:螺杆機的壓力与壓縮比成正比;定型后其壓縮比是固定的,故排氣壓力也是固定的;從設計講:通常采用增加壓縮級數提高壓力;從固有的螺杆齒形分析,螺杆在進氣過程,氣

15、室完全打開,空氣進入;進入封閉過程后,螺杆封閉嚙合點向排出方向移動;封閉點在向前移動過程中,氣室容積不斷被壓縮減小,其中空氣壓力上升,當氣室端面轉至排氣口位置時,壓縮過程結束;由上,螺杆機的排氣壓力与螺壓的壓縮長度,即排氣口的位置有關;產氣量相關:与陰轉子齒數有關;与轉子的轉速有關;与進氣量有關;從設計講:通常采用增加壓縮級數和提高轉速增加產氣量;從固有的螺杆齒形和轉速分析,改變產氣量的方法只有控制進氣量;通過進氣節流的方法改變產氣量;通過減少氣室容積的方法改變產氣量;改變氣室容積即改變氣室封閉的位置;噴油雙螺杆式空壓機的系統基本構成:空氣系統流程:進氣過濾器進氣閥壓縮機本体排氣止回閥油氣分離

16、桶油氣分離器最小壓力止回閥空氣冷卻器氣水分離器排氣閥進入系統;潤滑系統流程:油氣分離桶油過濾器油冷卻器油溫控閥油止回閥(斷油器) 壓縮機本体(与空氣混合)排氣止回閥油氣分離桶;回油支路;控制調節系統:加載控制、進氣調節控制、泄載控制、油溫控制;冷卻系統:壓縮空氣冷卻、空壓機油冷卻;噴油雙螺杆式空壓機的主要部件功能:進氣過濾器:過濾自然空氣中的灰塵顆粒,防止其進入機器內部對油和本體的損害;有一段和二段之分;進氣閥:控制空壓機的加、泄載,或調節進氣量;排氣止回閥:防止在停機或泄載時,油氣混合物逆流進入低壓端噴出,損壞進氣進濾器;油氣分離桶:收集空壓機油;沉淀和泄放油中的水;油氣分離器:分離過濾氣油

17、混合中的細小油粒;最小壓力止回閥:建立油氣分離桶內的壓力;保證油系統循環所必要的壓差;保護油氣分離器;防止系統壓力進入分離桶,造成起動加載時電機過載跳機;油過濾器:過濾空壓機油在工作進程中產生的雜質;油溫控閥:利用熱脹三通閥調節進入本體的油溫;油止回閥(斷油器) :防止空壓機油在停機時進入本体低壓端噴出,損壞進氣進濾器;加載控制:通過加載電磁閥等控制進氣閥的開啟;進氣調節控制:感測系統壓力,通過容量調節閥調節控制操作氣壓,改變進氣閥開度或容量滑塊的位移;泄載控制:通過泄載電磁閥等控制進氣閥的關閉;空壓機油,潤滑壓縮機各機械旋轉部件;充填密封腔体氣隙;吸收壓縮產生的熱量;降噪;噴油雙螺杆式空壓機

18、的保養:每天保養內容:檢查油位;檢查空濾芯:檢查軟管和所有管接頭是否有洩漏情況;檢查易耗件已經到了更換週期必須停機予以更換;檢查主機排氣溫度,達到或接近報警溫度時,清洗油冷卻器;檢查分離器壓差，達到0.6 Bar以上(極限1Bar)或壓差開始有下降趨勢時應停機更換分離芯;檢查冷凝水排放情況,若發現排水量太小或沒有冷凝水排放,必須停機清洗水分離器;檢查空氣壓縮機是否有不正常響聲;每月保養內容:檢查冷卻器,必要時予以清洗;檢查所有電線連接情況並予以緊固;檢查交流接觸器觸頭;清潔電機吸風口表面和殼體表面的灰塵;清洗回油篩檢程式;檢查空氣壓縮機設定與運行是否一致;每季度保養內容:清潔主電機和風扇電機;

19、更換油過濾芯;清潔冷卻器;檢查最小壓力閥、安全閥;檢查感測器;每年保養內容:更換潤滑油及油氣分離器濾芯;更換空氣篩檢程式濾芯，油篩檢程式;安全閥校準;檢查彈性聯軸器;檢查冷卻風扇;清洗自動排汙閥;補充或更換電動機潤滑油脂;潤滑油檢查與更換:潤滑油對噴油螺杆壓縮機的性能具有決定性的影響,若使用不當或錯誤,則會導致壓縮機體的嚴重損壞,潤滑油的更換必須及時,否則油品的品質下降,潤滑性能不佳,容易造成因高溫跳閘現象,同時因為油品的燃點下降,也易形成油品自燃而使空壓機燒毀的事故;當潤滑油發生下述變化時,應換油:含水量大於0.1;酸值大於 2 mg KOH/g; 運動粘度變化超過允許值的 10; 顏色變化

20、至棕黑;換油時應在機組尚熱、油氣分離器卸壓後,先放完油氣分離器中的油,再將新油注入油氣分離器內,待液面計的油位高於70%處後,旋緊加油塞;注意不要注油太多,否則多餘的油會被氣帶走;換油時應同時更換油篩檢程式,更換油篩檢程式時,在新油篩檢程式的橡膠密封圈上塗上一層油,旋緊即可;通常礦物型潤滑有在累計運行2500h後換油,但是在一年中如果運行不足2500h,一年後也必須換油;排放潤滑油應在壓縮機停車之後立即進行,這樣可使懸浮在油中的微小顆粒隨著潤滑油一起排到機外;螺杆空氣壓縮機的常見故障分析及處理:壓縮機不加載:氣管路上壓力超過額定負荷壓力,壓力調節器(開關)斷開; 加載電磁閥失靈,拆下檢查;必要

21、時更換;放空閥故障,油氣分離桶內壓力未泄放;Y-不轉換;排氣壓力過低:油氣分離器阻力過大;調節電磁閥是否漏氣,進氣閥不能完全開啟;耗氣量超過排氣量,檢查管路有無洩漏; 空氣濾清器濾芯是否阻塞, 應清洗或更換;安全閥是否洩漏,如漏氣應排除,必要時更換;壓縮機失效;排氣壓力過高:檢查蝶閥機構有無機械故障; 加泄載電磁閥是否漏氣;壓力開關故障;排氣溫度過高:潤滑油是否清潔及油位是否正常;冷卻系統是否堵塞;檢查油冷卻器、後冷卻器外表是否清潔;檢查環境對機組進風及排風有無影響; 檢查溫控閥是否損壞;檢查油氣分離器濾芯是否堵塞或阻力過大; 壓縮機耗油大:壓縮機油位偏高;壓縮機頻繁加泄載;回油管堵塞或安裝不

22、當;油氣分離器濾芯失效;壓縮機不能啟動:電源故障;電氣控制系統故障;壓縮機運轉正常,停機後啟動困難;壓縮機啟動不暢，開機幾秒鐘後自動停機;英格索蘭無油雙螺杆兩段空氣壓縮機簡介1.高效进气过滤器2. 大型、全开式蝶阀3. 一级压缩转子组4. 排气缓冲接头5. 中间冷却器6. 安全阀7. 水气分离器8. 二级压缩转子组9. 排气缓冲接头10. 后部冷却器11. 安全阀12. 排气逆止阀13. 水气分离器14. 自动排水器15.手动排水器16. 排气扇及马达17. 重载/空载控制活塞18. 泄气阀19. 泄气消音器離心式空壓機 離心式空壓機的分類 離心式空壓機的工作原理 三段離心式空壓機的系統基本構

23、成 離心式空壓機的主要部件功能 離心式空壓機的保養 離心式空氣壓縮機的常見故障分析及處理離心式空壓機的分類:單級單段多級單段單級多段多級多段離心式空壓機的工作原理:離心式空壓機屬於速度型壓縮機;是一種葉輪旋轉式的機械; 由原動機通過齒輪增速帶動葉輪旋轉,靠高速旋轉的葉輪對氣體做功,以提高氣體的壓力;自然空氣從吸入口進入葉輪,葉輪高速旋轉,葉輪上的葉片即驅動氣體運動,並產生一定的離心力,將氣體自葉輪中心向外周拋出,氣體速度增大,壓力得以提高; 氣體離開葉輪進入擴壓器，由於擴壓器通道面積逐漸增大,又使氣體減速而增壓,將其動能轉變為壓力能;為了氣体繼續提高壓力,則利用彎道和回流器再將氣體引入下一級葉

24、輪,並重複上述壓縮過程;进口可调导流叶片進气室 叶轮蜗壳 扩压器主轴離心機本体主要組成部件:進氣室:吸氣室的作用是將從氣體均勻地引導至葉輪的進口;吸氣室有軸向進氣和徑向進氣兩種形式, 進口導流葉片:用來調節進氣量;葉輪:是壓縮機中對氣體做功的唯一部件;葉輪按結構型式分為閉式、半開式和開式三種,通常採用閉式和半開式兩種; 擴壓器:氣體從葉輪流出時有很高的流動速度,為了將這部分動能充分地轉變為壓力能,在葉輪後面設置了擴壓器;彎道和回流器:彎道和回流器是為了把由擴壓器流出的氣體引導至下一級葉輪;蝸殼:是把從擴壓器或從葉輪中（沒有擴壓器時）流出的氣體彙集起來,排至冷卻器或中間冷卻器;三段式離心式空壓機的系統基本構成:空氣主系統:進氣過濾器進氣室進氣節流導葉一段壓縮腔一段冷卻器二段壓縮腔二段冷卻器三段壓縮腔排氣止回閥后部冷卻器進入系統;空氣分系統:三段壓縮腔泄載排氣調節閥排氣消音器排入大氣;潤滑系統:油箱主(副)油泵油止回閥油冷卻器油溫控閥油過濾器壓縮機本體部件油箱;空氣制御系統:空氣源、壓力(電流)感知、操控裝置;離心式空壓機主要部件功能:(