煤矿固定设备教程第四篇11章压气设备概述(16)

第四篇

矿山压气设备辽宁工程技术大学第十一章

概述§11-1

空气压缩机的用途及类型一、压缩空气的应用1）做动力源驱动风动机械和工具；2）科学研究和生产实验（气密性）；3）管道清扫；4）分离稀有气体（O2、N2）。

二、空气压缩机

化工、石油、冶金、轻工、纺织及采矿等工业中广泛使用各种各类的气体压缩机。气体压缩机是近代工业生产中不可缺少的通用机械。

三、空压机在矿山中的作用

生产压缩空气，为各种风动机具提供动力源。与电力比较的优点：1）不产生电火花，无触电危险，安全性高；2）速度高、冲击力强的要求；3）过负荷能力大；4）排出的空气可有利于改善工作环境；5）对工作环境要求不高。

缺点：效率低，运行费用高。四、矿山空压机站的设备组成：电动机及电控设备、空压机、滤风器、附属设备（后冷却器、风包）、管路、冷却泵站等。§11-2

矿用空气压缩机的类型及特点目前矿山最广泛使用的是低压（p≤106Pa）活塞式压缩机，近年来螺杆式和滑片式压缩机的使用也逐渐增多。一、活塞式压缩机1.工作原理空气在气缸内被往复运动的活塞压缩使压力升高。2.活塞式压缩机类型1）按气缸的中心线位置分：立式（Z）、卧式（N）、角度式（V、W、L、S）2）按作用方式分：单作用、双作用3）按压缩级数分：单级、双级、多级4）按冷却方式分：水冷式、风冷式3.活塞式空压机的特点1）流量、压力使用范围大；2）背压稳定；3）结构比较完善；4）结构复杂，易损件多，维修量大。无油润滑活塞式压缩机密封元件（活塞环和密封环）材料：充填聚四氟乙烯——结晶性高分子聚合物（具有自润滑性能）。充填材料：青铜粉、石墨、碳、二硫化钼、玻璃纤维、二氧化硅。无油润滑的优点：1）节省大量的润滑油；2）由于F4的摩擦系数小，改善了气缸相关件的磨损情况，延长了使用寿命；3）净化了压缩空气，保证了风动机具的安全使用，并且改善了环境卫生；4）气缸实现了无油润滑，避免了由于气缸过热引起润滑油燃烧、气缸爆炸的危险，有利于安全运转；5）取消了注油器润滑系统，避免了跑油、漏油事故，减少了维修量。二、（双）螺杆式压缩机1.工作原理和工作过程：气缸：截面呈∞形气缸内：平行装置两个转子——

阳转子(又称阳螺杆)和阴转子(又称阴螺杆)2.类型：无油（干式）、喷油3.特点：1）体积小，运输、安装方便；2）结构简单，易损件少，维护方便，使用年限长；3）压缩排气连续进行，排出的气体没有脉动现象；4）比功率较大，效率较低；5）运转中噪音大；6）转子形状复杂，要求加工精度高、制造困难等。无油螺杆压缩机Q=3-1000m3/min；单级压比1.5-3.5

喷油螺杆压缩机Q=0.2

-100m3/min；单级压比14，排气压力2.5MPa三、滑片式空压机1.工作原理结构：转子中心与气缸中心的偏心距：（0.05-0.1）D气缸长度：（1.5-2.0）D滑片厚度：1-3mm片数：8-24片2、滑片式压缩机的特点：结构简单紧凑、易损件少、重量轻，寿命长。密封困难、效率低。适用于：Q=0.5-500m3/min；p=4.5MPa以下

四、单螺杆压缩机单螺杆压缩机:开式和半封闭式开式：电动机与压缩机分体，用联轴器直联，其通用性强，便于维护使用。半封闭式：电动机与压缩机安装在同一外壳内，集电动机与压缩机于一体。1．工作原理组成：机壳、一个螺杆与两个星轮。工作原理：螺杆的螺槽、机壳内表面和星轮齿面构成工作容积。运转时，由螺杆带动星轮旋转，气体由吸气腔进入螺槽内，经压缩后，通过机壳座上的排气孔口排入排气腔排出体外。机壳上开有喷油孔，将油喷入工作容积内，完成油的密封、冷却和润滑作用。螺杆有六个螺槽与两个星轮配合使用，单螺杆压缩机相当于一台六缸双作用的活塞式压缩机。2．工作过程（1）吸气过程（图a）：螺杆的螺槽在星轮齿尚未啮入前与吸气腔相同，处于吸气状态。当螺杆转到一定位置时，星轮齿面将螺槽封闭，此时吸气过程结束。（2）压缩过程（图b）：吸气过程结束后，螺杆继续转动，随着星轮齿沿着螺槽推进，封闭的工作容积逐渐减小，实现气体的压缩过程。当工作容积与排气孔连通时，压缩过程结束。（3）排气过程（图c）：工作容积与排气孔口连通后，随和螺杆继续转动，被压缩气体由排气孔输送至排气管道，直至星轮齿脱离螺槽为止。3．单螺杆压缩机结构特点（1）结构简单、体积小和无气阀组件等。（2）由于两个星轮在螺杆两侧对称配置，结构合理，具有理想的动力平衡性。（3）单机容量大，无余隙容积。（4