第四章空气压缩机

空气压缩机压缩输送1、定义空气3、分类排气量和轴功率微小排气压力高低作用原理低、中、高、超高容积式和速度式中大2、作用驱动装置的动力气源对散装物料远距离输送第一节罗茨鼓风机罗茨风机由风机、电动机、吸入消声器、安全阀、压力表等部分组成。风机由转子和机壳等组成第一节罗茨鼓风机一、罗茨鼓风机风机的构造和工作原理1、构件：转子、同步齿轮、机体、轴承密封件罗茨鼓风机的结构示意图1，6－轴2，7－转子3－鼓形外壳4，5－齿轮罗茨鼓风机工作示意图2、罗茨鼓风机工作过程转子作等速相向运动，气体被挤入壳外的封闭空间（管道）。转子转到b位置时，转子1和机壳把A区的气体隔开，进气室C容积增大，形成负压而吸入空气；转子继续旋转，A、B两区相沟通，气体被压缩，挤出到e位置A区的气体被输送出机外，同时B区的气体又被隔开，如此不断进行。3、罗茨鼓风机的特点：A、无内压缩过程气体压力并非由于容积缩小而高，而是借排气孔口较高压力使气体回流以提高气缸容腔中的气体压力，即所谓等容压缩。较有内压缩鼓风机要多消耗压缩功，故效率低，同时也限制了它进一步提高压力的可能性。目前国产罗茨鼓风机的设计压力一般为2000－5000mmH2O，最高达11000mmH2O。B、如果不考虑气体通过间隙的泄漏，可以说罗茨鼓风机是没有余隙容积的，它不存在由于余隙容积中气体膨胀而造成的气缸几何尺寸利用率的降低。C、转子间以及转子与机体间实际上是有间隙的，除了轴承及齿轮外，不存在其他的摩擦运动，所以具有转数高、基础小、无振动、寿命长等优点。气缸不需润滑，避免介质含油。但造成气体泄漏，阻碍向高压力、高效率发展。两转子相互之间在任何位置上既要保证不致有过大的摩擦和碰撞，又要保证不能因间隙过大而使输送空气过多的泄漏。(此间隙一般为0.25-0.40mm。)转子一般是空心的，材料一般是铸铁、铸铝或普通碳素钢。D、吸排气过程是间断地、周期地进行，造成管道中气体压力的脉动，再加上瞬时等容积压缩形成气流速度与压力的脉动，产生较大的气体动力噪声。E、风量与转速成正比。在转速一定时，如果风网阻力有变化，鼓风机的风量并不明显改变，即气体的流量大体为一常数，俗称“硬风”。结构紧凑、管理方便。

这种性能特点，使罗茨风机特别适用于那种管道阻力多变而风量要求基本稳定的场合。但是，罗茨风机的功率是随着压力的增高而增大的，亦即如果外接管道阻力增加，罗茨风机所需的功率也将随之增大。这就会引起电机的超载和机器本身的震动和损坏。所以在罗茨风机所连接的管道中，是不允许安装阻力阀门的。相反，为了防止因管道堵塞而引起压力的升高，应在管道上安装安全排气阀，使其在超过一定压力时，能够自动排气泄压。F、检修工艺复杂，零部件的加工精度要求较高，容易磨损，对吸入气体的清洁度要求较严，噪音较大。罗茨鼓风机适用于中小排气量，较高压力场合。一般排气量为1－250m3/min，最大可达800。作为压缩空气源，广泛用于面粉厂输送面粉等物料的气力压运输送装置。二、类型立式(A型)：两根转轴的中心线处在同一垂直平面内，进风口和出风口分别位于鼓风机的两侧卧式(B型)：两根转轴的中心线处在同一水平平面内，进风口位于鼓风机下部机座的一侧，出风口则位于机壳的上部。一般说来，罗茨鼓风机的进风口和出风口可以互换。罗茨鼓风机壳的冷却，通常采用空气自然冷却和循环水冷却两种结构型式。(静压≤5000mmH20时采用气冷，静压大于5000mmH20时采用水冷式结构。)转子为三瓣的罗茨鼓风机排气频率提高，气流脉冲幅度降低，振动小；噪声低；性能稳定，可长期连续使用；构造简单、维修方便、使用压力范围较广。在粮食加工厂中可作为低压脉冲反吹袋式除尘器的反吹清理气源，且可降低袋式除尘的阻力。三、罗茨鼓风机的性能和选用转子的转速转子的长度，一般为0.7-1.7d，d为转子直径一个转子与机壳内壁所包围的面积，一般取等于转子旋转所描绘出的圆面积的三分之一。

罗茨鼓风机的风量是与转速成正比的，所以在一定范围内可通过改变转速来提高或降低风量。η容与鼓风机产生的压力的大小和制造精度等有关。1、风量A、罗茨鼓风机所产生的压力，不决定于鼓风机本身，而决定于其所连接的管道的阻力。理论上说可在任何压力下工作。B、进出口压差过大，更多空气通过间隙泄漏返回，从而降低鼓风机的实际风量，机器震动和噪声增大，机器的结构强度和使用寿命将受到影响。C、罗茨鼓风机的压力通常用静压来表示。其动压在全压中所占比例不大。2、压力轴功率0.75-0.850.82-0.923、功率在一定转速下，当罗茨鼓风机的压力由于外接管网的阻力增加而增大时，其风量变化很小，是接近稳定的。与离心风机明显不同。适用于管道阻力多变而风量要求基本稳定的场合。罗茨鼓风机的功率是随着压力的增高而增大的，亦即如果外接管网阻力不断增加，罗茨鼓风机所需的功率也随之增大。这就引起电机的超载和机器本身的震动和损坏。4、性能罗茨鼓风机所连接的管道中是不允许安装阻力阀门的。相反为了防止因管道阻塞而引起压力的升高，应在管道上安装稳压罐和完全排风阀，使其在超过一定压力时，能自动排风。罗茨鼓风机的型号单元12345特征结构形式转子直径转子长度流量静压力鼓风机外壳为空气自然冷却鼓风机外壳为循环水冷却厘米厘米米3/分毫米水柱代号DSD直径×长度流量/静压力5、选用D36×35－20/3500风机外壳为气冷式结构

风机转子直径36厘米

风机转子长度35厘米

风机流量为20米3/分

风机静压力为3500mmH2O补充：罗茨鼓风机的操作与维护1、罗茨鼓风机启动前的准备工作首先检查各部件的安装质量；向齿轮箱内注入规定牌号的机械油；打开进气、排气口阀门，盘动风机转子，检查转动是否灵活，有无异常声响；检查机组转子旋转方向是否正确。2、空负荷试运转

在进气、排气口阀门全部打开的条件下进行试运转，持续时间半个小时。3、经空负荷试运转无异常现象时，可以投入带负荷运行。负荷的方法是逐步、缓慢地带上负荷，直至达到额定压力。4、罗茨风机的停机操作：不宜在满负荷下突然停机，必须逐步卸负荷后再停机。5、罗茨风机的维护(1)罗茨风机在正常运转或起动时，严禁关闭排气口阀门。当管路的风量需要调整时，不允许通过关小阀门开度来调节，应在允许的范围内改变风机转子的转速或通过分流的办法来实现。(2)检查机器振动和声响，发现异常声响应停机检查。(3)检查安全阀，运转中若出现安全阀频繁开启或持续开启，应立即停机检查。(4)检查压力表的状态及压力指示情况，发现不正常现象应及时报告或停机。(5)注意检查电源的指示情况。运转中必须注意电流表的读数，发现超载立即停机。(6)应定期更换齿轮箱的润滑油、检查轴承和齿轮、检查皮带张力、清洗消声器滤网。(7)注意各滚动轴承、风机壳体、齿轮箱表面的温度，如果感到烫手应立即停机检查。补充：罗茨鼓风机的故障分析与排除1、风量不足①排气管道或安全阀漏气。②转子与转子或转子与机壳间隙增大，需要调整间隙或更换转子。③进口堵塞，需要清洗进口消声器滤网。④传动皮带打滑，转速不够。2、电机超载①进口堵塞，需要清洗进口消声器滤网。②排气压力升高，负载过大。③转子与机壳壁有摩擦。④风机转速偏高。3、过热①负载增大。②转子与机壳壁有摩擦。③齿轮箱内润滑油过多、过少或油质不好等。作业：思考与离心通风机的区别⒈工作原理不同，离心风机用的是曲线风叶，靠离心力将气体甩到机壳处，而罗茨风机用的是两个8字形的风叶，它们间的间隙很小，靠两个叶片的挤压，将气体挤至出气口。

⒉工作压力不同，罗茨风机的出气压力比较高，而离心风机比较小。

⒊风量不同，一般罗茨风机用在风量要求不大但压力要求较高的地方，而离心风机用在压力要求低，风量要求大的地方。⒋制造精度不一样，罗茨风机要求的精度很高，对装配要求也很严，而离心风机比较松。一、空气压缩机的型式和分类回转式：依靠偏心叶轮的旋转，造成腔体内容积大小的改变完成吸、压气往复式：依靠活塞在气缸内作往复运动（多用于粮油工业）离心式：依靠高速旋转的叶轮组，将机械能压给空气。按气缸位置：卧式、立式、辐射式(有L型、V型、W型等）§3-2空气压缩机

往复式空压机：

压缩级数：单级、双级、多级活塞压缩动作：单动式、双动式气缸冷却方法：风冷式、水冷式另还有固定式和移动式之分二、空气压缩机的工作原理活塞往复运动一次，完成吸气、压缩、排气三个过程双级压缩可降低压缩气体所消耗的功。往复式压缩机排气量的调节1、调节转速即调节活塞往复的次数2、旁路调节在旁路装调节阀。一般压缩机多采用此法。3、改变气缸余隙容积在大型压缩机中采用较多。余隙：往复式压缩机在排气终了时，活塞与气盖之间必须留出很小的空隙。型号