y第十章 气源装置与辅助元件

第十章气源装置与辅助元件第一节气源装置

气源装置是向气动系统提供具有一定压力和足够流量的干燥而纯洁的压缩空气的装置。它由空气压缩机（简称空压机）、后冷却器、油水分离器和储气罐、干燥器等组成的。气源装置的工作流程是：空压机→后冷却器→油水分离器→储气罐→粗过滤器→干燥器→精过滤器→系统。气源装置各组成部分的图形符号、功能和作用见表10-1。一、概述二、空气压缩机空气压缩机（简称空压机）是气压动力元件，它是将机械能转换成气体压力能的装置。1.空气压缩机的分类（1）按工作原理分：容积式空压机和动力式空压机两类。（2）按输出压力分：低压空压机、中压空压机、高压空压机、超高压空压机。

（3）按输出流量分：微型空压机、小型空压机、中型空压机、大型空压机。

（4）按润滑方式分：油润滑空压机和无油润滑空压机。二、空气压缩机2.空气压缩机的工作原理活塞式空气压缩机具有结构简单，容易制造，易获得高压、大流量的优点。它的缺点是振动大，噪声大，输出有脉冲，需要储气罐。二、空气压缩机3.空气压缩机的选择

工作压力和流量是选择空气压缩机的两个主要参数。（1）工作压力低压空气压缩机的排气压力：0.2MPa＜p≤1MPa；

中压空气压缩机的排气压力：1MPa＜p≤10MPa；

高压空气压缩机的排气压力：10MPa＜p≤100MPa；

超高压空气压缩机的排气压力：p＞100MPa。（2）输出流量

根据气压系统对压缩空气的需要，再加上一定的备用余量，并考虑管路泄漏和各气动设备是否同时用气等因素。三、气源净化装置压缩空气净化过程包括冷却、干燥和过滤三个部分。1.后冷却器

风冷式后冷却器：结构紧凑，重量轻，安装空间小，便于维修，运行成本低等优点。但是，它处理的气量比较少。（1）风冷式后冷却器1.后冷却器

水冷式后冷却器：为了保证较好的冷却效果，热空气和冷却水的流动方向应是相逆的。（2）水冷式后冷却器2.油水分离器

油水分离器的作用是将经后冷却器降温凝结的水滴、油滴等杂质从压缩空气中分离出来，使压缩空气得到初步净化。3.储气罐

储气罐的作用是储存一定数量的压缩空气，以备发生故障和临时需要时应急使用；消除压力波动，保证输出气流的连续性和稳定性；进一步分离压缩空气中的水分和油分。4.空气干燥器进一步除去压缩空气中的水、油和灰尘，得到干燥空气。

冷冻式空气干燥器：冷冻温度不可能很低，一般在0.7MPa时的压力露点温度约为2～10℃。（1）冷冻式空气干燥器4.空气干燥器

吸附式空气干燥器：干燥效果较好，干燥后的空气在大气压下的露点温度可达－70～－40

℃。但必须定期对干燥剂再生。（2）吸附式空气干燥器

高分子隔膜式空气干燥器：无可动部件、维修量小、无需电源、重量轻、成本低、工作时不会产生冷凝水等优点。4.空气干燥器（3）高分子隔膜式空气干燥器选择空气干燥器时的注意事项：（1）必须先确定气动系统的露点温度，再确定选用干燥器的类型和使用的吸附剂等。（2）决定干燥器的容量时，应注意整个气动系统所需流量的大小以及输入压力、输入端的空气温度。（3）若用有油润滑的空气压缩机做气压发生装置，须在空气入口处设置除油装置。（4）干燥器无自动排水器时，需要定期手动排水，否则影响压缩空气的质量。4.空气干燥器第二节气动辅助元件

一、油雾器油雾器是把润滑油雾化后，注入压缩空气中，并随气流进入需要润滑的部位，满足润滑的需要。

用这种方法加注润滑油，具有润滑均匀、稳定，耗油量少和不需要大的储油设备等特点。一、油雾器

油雾器选用和安装的要求如下：（1）油雾器的选用主要根据气动系统所需气体流量及油雾粒径大小来确定。（2）油雾器一般安装在空气过滤器和减压阀之后，尽量靠近换向阀，与阀的距离不应超过５ｍ。安装时应注意进出口不能接错，垂直设置，不可倒置或倾斜。保持正常油面，不应过高或过低。（3）油雾器供油量根据使用条件的不同而不同，使用中，据实际情况适当调节滴油量。二、空气过滤器空气过滤器的功用是进一步滤除压缩空气中的水分、油分及杂质，以达到气压系统所要求的净化程度。三、消声器气压传动系统使用后的压缩空气直接排入大气，因气体的急速膨胀和所形成的涡流现象，将产生强烈的排气噪声。

排气速度和功率越大，排气噪声越大，一般可达100～120dB。为了降低噪声，一般常在气动系统的排气口安装消声器。消声器的种类分有：吸收型消声器、膨胀干涉型消声器与膨胀干涉吸收型消声器。三、消声器1.吸收型消声器主要用于中高频范围，对此范围的高频声波消声，效果更佳。三、消声器2.膨胀干涉型消声器结构简单、排气阻力小，可消除中、低频噪声，但结构较庞大。三、消声器3.膨胀干涉吸收型消声器

这种消声器是上述两种消声器的组合，即在膨胀干涉型消声器的壳体内表面敷设吸声材料而制成的。这种消声器的效果比前两种更好，低频可消音20dB，高频可消音40dB。四、管路1.供气系统管路

（1）空压站内气源管路

包括空压机的排气口至后冷却器、油水分离器、储气罐、干燥器等设备的压缩空气管路。

（2）厂区的压缩空气管路

包括空压站至各个用气车间（或分厂）的压缩空气输送管路。

（3）用气车间（或分厂）的压缩空气管路

包括从车间入口到气动装置（气动设备）的压缩空气输送管路。四、管路2.供气管路的设计原则（1）从供气的压力和流量要求来考虑气源系统管路必须以满足最高压力要求来设计。从供气的最大流量和允许压缩空气在管路内流动的最大压力损失，决定气源供气系统管路的管径大小。管路内径的计算公式：2.供气管路的设计原则（2）从供气的质量要求考虑

必须考虑其中对气源供气质量要求较高的气动装置一般采取就地设置小型干燥过滤装置或空气过滤器来解决；或者通过技术、经济全面比较，设置两套气源管路供气系统。四、管路四、管路2.供气管路的设计原则（3）从供气的可靠性与经济性考虑①

单树枝状管网供气系统：这种供气系统简单，经济性好，适合于间断供气的工厂或车间。但系统中的控制阀、辅件容易破坏，尤其开关频繁的控制阀更易损坏。四、管路2.供气管路的设计原则（3）从供气的可靠性与经济性考虑②环状管网供气系统：这种供气系统可靠性比单树枝状管网要高，同时还具有压力稳定、末端压力损失小、容易更换、维修支管上的控制阀等优点，但系统的成本较高。四、管路2.供气管路的设计原则（3）从供气的可靠性与经济性考虑③双树枝状管网供气系统：实际上是由一套备用系统，相当于两套单树枝状管网供气系统，适用于连续供气的用户。知识链接: