液压与气动技术（第六版） 课件 5.3压缩空气净化装置

5.3压缩空气净化装置深圳职业技术大学主讲人：宋志刚压缩空气的净化过程（了解）0102除水及过滤（重点）气动三联件和二联件（重点）04调压及润滑（难点）03主要内容压缩空气净化处理装置经压缩机压缩产生的压缩空气,除含有水份外,还含有油份和粉尘。4000万单位/m3压缩空气净化处理装置为什么我们需要做气源处理?不良空气质量对生产制造工艺的影响对气动装置的影响压缩空气净化处理装置压缩空气包含了所有的环境影响因素…压缩空气净化处理装置空气质量–固态微粒固态微粒：研磨会产生密封损害（活塞，活塞杆）带气动元件(如Mini阀)的小型结构堵塞结果：可靠性降低使用寿命减少速度降低压缩空气净化处理装置固态微粒影响阀活塞问题：泄漏/故障原因：固态微粒污染破坏了密封压缩空气净化处理装置空气质量–湿气水份湿气水份：管道金属生锈腐蚀水结成冰,使小型结构堵塞使润滑油变质及冲洗掉润滑脂结果：可靠性降低使用寿命缩短压缩空气净化处理装置湿气水份影响阀：CPE-24-M1H-3GL-3/8问题：使用4周后产生故障原因：湿度过高压缩空气净化处理装置空气质量–油份油份：压缩机油会改变材料特性,损坏密封，它会引起气动元件故障、使用寿命减少油会堵塞带气动元件的小型结构冲走润滑脂结果:可靠性降低使用寿命减少压缩空气净化处理装置油份的影响干燥器：LDF问题：多个气动组件产生故障原因：压缩机油太多由微粒引起：早期磨损沉淀物

固态微粒由湿气引起：腐蚀速度变低

湿气水份油份由油引起：洗去固有润滑粘附微粒

压缩空气净化处理装置对气动装置的影响：能源损耗，频繁保养，停工，增加成本除水装置0102过滤装置调压装置润滑装置0403压缩空气净化处理装置从空压机输出的压缩空气到达各用气设备之前，必须将压缩空气中含有的大量水分、油分及粉尘杂质等除去，以得到适当的压缩空气质量，避免它们对气动系统的正常工作造成危害，并且用减压阀调节系统所需压力以得到适当出力。在必要的情况下，使用油雾器使润滑油雾化并混入压缩空气中润滑气动元件，降低磨损，提高元件寿命。除水装置图9-11风冷式后冷却器1后冷却器：空压机输出的压缩空气温度高达120～180℃降到40℃，有风冷式和水冷式。图9-12水冷式后冷却器除水装置1后冷却器：空压机输出的压缩空气温度高达120～180℃降到40℃，有风冷式和水冷式。视频演示除水装置2冷冻式空气干燥器：将湿空气冷却到其露点温度以下,使空气中水蒸气凝结成水滴,并清除出去,然后再将压缩空气加热至环境温度输送出去。除水装置2冷冻式空气干燥器：将湿空气冷却到其露点温度以下,使空气中水蒸气凝结成水滴,并清除出去,然后再将压缩空气加热至环境温度输送出去。除水装置3吸附式空气干燥器：利用具有吸附性能的吸附剂(如硅胶、活性氧化铝、分子筛等)吸附空气中水蒸气的一种空气净化装置。吸附剂的再生（亦称脱附），再生方法有加热再生和无热再生，正常情况下，每两至三年必须更换一次吸附剂。图9-15吸附式干燥器的工作原理除水装置4吸收式干燥器，一个纯化学过程。压缩空气中水分与干燥剂发生反应，使干燥剂溶解，液态干燥剂可从干燥罐底部排出根据压缩空气温度、含湿量和流速，及时填满干燥剂，干燥剂必须在一定的时间内进行补充。干燥剂的化学物质通常选用氯化钠、氯化钙、氯化镁、氯化锂等。优点是它的基本建设和操作费用都较低。但进口温度不得超过30℃，其中,干燥剂的化学物质具有较强烈的腐蚀性，必须仔细检查滤清,防止腐蚀性的雾气进入气动系统中。图9-16吸收式干燥器工作原理过滤装置1主管道过滤器，安装在主要管路中。必须具有最小的压力降和油雾分离能力，它能清除管道内的灰尘、水分和油过滤器的滤芯一般是快速更换型滤芯，过滤精度一般为3～5μm，滤芯是由合成纤维制成的，因为纤维是以矩阵形式排列的。图9-17主管过滤器结构职能符号过滤装置1主管道过滤器，安装在主要管路中。必须具有最小的压力降和油雾分离能力，它能清除管道内的灰尘、水分和油过滤器的滤芯一般是快速更换型滤芯，过滤精度一般为3～5μm，滤芯是由合成纤维制成的，因为纤维是以矩阵形式排列的。过滤装置(Compressedairfilter)标准过滤器主要是安装在气动回路上，标准过滤器的过滤精度为5。为防止造成二次污染，滤杯中的水每天都应该是排空的。过滤装置(Compressedairfilter)视频演示自动排水器(Waterseparator)自动排水器用来自动排出管道、储气罐、过滤器滤杯等最下端的积水。调压装置每台气动装置的供气压力都需要用减压阀减压，并保持稳定。对于低压控制系统(如气动测量)，除用减压阀减压外，还需用精密减压阀以获得更稳定的供气压力。减压阀的作用是将较高的输入压力调到规定的输出压力，并能保持输出压力稳定，不受空气流量变化及气源压力波动的影响。直动式是借助弹簧力直接操纵的；直动式减压阀通径小于20～25mm，输出压力在0～1.0MPa范围内最为适当，超出这个范围应选用先导式。先导式是用预先调整好的气压来代替直动式调压弹簧进行调压的，一般先导式减压阀的流量特性比直动式的好。直动式减压阀

图9-20直动式减压阀结构职能符号直动式减压阀视频演示先导式式减压阀先导式减压阀是使用预先调整好压力的空气来代替调压弹簧进行调压的，其调节原理和主阀部分的结构与直动式减压阀的相同。先导式减压阀的调压空气一般是由小型的直动式减压阀供给的。若将这个小型直动式减压阀与主阀合成一体，则称其为内部先导式减压阀。若将它与主阀分离，则称其为外部先导式减压阀，它可以实现远距离控制。图9-21内部先导式减压阀润滑装置对于现代气动组件，润滑不一定是必需的。它们可不需供油润滑而长期工作。这些组件的寿命和特性完全是满足现代机械制造高频率的需要。“不需供油润滑”系统的优点包括：a)、节省润滑设备，润滑油和维护时加油等成本。b)、是最清洁卫生的系统；如在粮食和药品工业中特别重要。c)、油不混入到大气中，得到健康和安全的工作环境。润滑装置但在要求机件作极高速运动的地方或在气缸口径较大(大约25mm以上)时应采用油雾润滑并尽可能将油雾器直接安装于气缸供气管道上。当然，加油量不能过大，否则将发生下列问题：（1）零部件由于加油过多产生故障（2）对周围环境产生油雾污染（3）设备长期停用后发生零部件结胶（4）给正确调整油雾器造成困难那些由压缩机在产生压缩空气时带入的杂质油则是不能用作为控制系统组件的润滑油的。润滑装置油雾器是以压缩空气为动力，将润滑油喷射成雾状，并混合于压缩空气中，使该压缩空气具有润滑气动元件的能力。普通型油雾器也称为全量式油雾器，把雾化后的油雾全部随压缩空气输出，油雾粒径约为20μm。普通型油雾器又分为固定节流式和自动节流式两种，前者输出的油雾浓度随空气的流量变化而变化；后者输出的油雾浓度基本保持恒定，不随空气流量的变化而变化。油雾器（lubricator)油雾器（lubricator)減少磨耗减少磨擦损失

防止锈蚀油雾器（lubricator)视频演示油雾器（lubricator)流量特性油雾器中通过其额定流量时，输入压力与输出压力之差一般不超过0.15MPa。起雾空气流量当油位处于最高位置时，节流阀8全开（见图9-22），气流压力为0.5MPa时，起雾时的最小空气流量规定为额定空气流量的40％。加油后恢复滴油时间加油完毕后，油雾器不能马上滴油，要经过一定的时间，在额定工作状态下，一般为20～30s。油雾粒径在规定的试验压力0.5MPa下，输油量为30滴每分时，其粒径不大于50kμm。油雾器的主要性能指标气动三联件（Airserviceunit）油雾器在使用中一定要垂直安装。它可以单独使用，也可以和空气过滤器、减压阀、油雾器三件联合使用，组成气源调节装置（通常称之为气动三联件）。使之具有过滤、减压和油雾润滑的功能。联合使用时，其连接顺序应为空气过滤器→减压阀→油雾器，不能颠倒。安装时，气源调节装置应尽量靠近气动设备附近，距离不应大于5m。气动三联件（Airserviceunit）连接顺序：过滤器一减压阀一油雾器气动二联件（Airserviceunit）对于一些对油污控制严格的场合,如纺织