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            5. 空壓機

            空壓機

            更新時間:2022-06-02 14:29 春日載陽

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            空氣壓縮機簡稱空壓機,空壓機就是將空氣進行壓縮提高壓力后,作為動力氣源用,是壓縮空氣的氣壓發生裝置。通過管道輸送到工廠車間,滿足各種氣動設備,流水線機械設備,控制儀表,自動化裝置的氣源需求等。

            臺州德曼EV系列空壓機

            空壓機分類

            1、按工作原理不同可分為:容積型、動力型(速度型或透平型)、熱力型空壓機。

            2、按性能不同可分為:低噪音、可變頻、防爆等空壓機。

            3、按結構不同可分為:活塞式空壓機;螺桿式空壓機;滑片式空壓機;離心式空壓機;渦旋式空壓機。

            4、按工作壓力等級不同可分為:低壓空壓機(排氣壓力≦1.3MPa);中壓空壓機(排氣壓力1.3~4.0MPa);高壓空壓機(排氣壓力4.0~40MPa)。

            5、按氣體壓縮過程中是否與潤滑油混合可分為:有油或微油空壓機;無油空壓機。

            6、按設備是否能移動可分為:固定式空壓機;移動式空壓機(又可分為電動移動和柴油移動)。

            空壓機的種類不同,其用途和性能也會有所差異,但不管是哪種類型的空壓機,都需要注意保養,每天做好手動排水工作,才能有效延長設備使用壽命。

            工作原理

            空氣壓縮機的核心部件是壓縮機主機,是容積式壓縮機中的一種,空氣的壓縮是靠裝置于機殼內互相平行嚙合的陰陽轉子的齒槽之容積變化而達到。轉子副在與它精密配合的機殼內轉動使轉子齒槽之間的氣體不斷地產生周期性的容積變化而沿著轉子軸線,由吸入側推向排出側,完成吸入、壓縮、排氣三個工作過程。因此,雙螺桿轉子的型線技術決定著螺桿式空氣壓縮機產品定位的檔次。

            不同類型產品的優缺點及應用領域介紹

            1、活塞式空壓機(總結:低端高耗,被市場逐漸淘汰)

            優點:活塞式空壓機價格非常便宜,設備投資低,在國內有大量的廠家可自行生產。

            缺點:機械運轉部件很多,及相關零部件和安全件容易磨損和損壞;壓縮氣體效率低,用電耗量大,維修工作量大;不能生產大排氣量空壓機;噪音大,是人所不能正常承受的分貝范圍內。

            2、螺桿空壓機(總結:產氣效率高,噪音低)

            螺桿式空壓機又分為單螺桿空壓機和雙螺桿空壓機。

            優點:設備產氣效率高,電量消耗低。

            缺點:產氣量會依使用年限的增加而減少。

            3、滑片式(總結:制造成本低)

            優點:結構簡單,零部件少,制造成本低,輸氣量大。

            缺點:內部機械機構磨損大,使用壽命短。

            4、離心式空壓機(總結:氣量大,體積大)

            優點:產氣量巨大。

            缺點:體積龐大,需要很大的占用場地。

            結構組成

            1、壓縮機構部分:氣缸,活塞,進排氣閥等部件。 氣缸體和氣缸蓋上有四個氣閥孔,兩件兩派。

            2、傳動機構部分:由皮帶輪,曲軸,連桿,十字頭等組成。 通過傳動機構,由馬達傳遞的旋轉運動變為往復直線運動。

            3、密封部分:一級和二級氣缸密封分別由一組填料組成。 密封環和活塞桿通過拉伸彈簧的預緊力和氣體壓力夾緊和密封。

            4、潤滑系統系統:傳動機構的潤滑系統由油泵、過濾器、濾油器和壓力表組成。

            5、冷卻部分:由冷卻水管、中間冷卻器、后冷卻器組成。 冷卻水從主進水管進入中間冷卻器冷卻,并且在排出之后,冷卻水分別進入第一和第二級氣缸的水腔內。

            6、減壓閥和壓力控制系統:減壓閥和壓力控制系統控制壓縮機排氣壓力在預定的操作范圍內進行運轉。當儲罐中的壓力超過規定值時,壓縮機停止吸入并使壓縮機無負載運行以降低功耗的。

            7、安全保護部分:分別由安全閥和電氣保護組成。 當排出壓力超過規定值時,安全閥自動打開。 安全閥分為一級或二級安全閥,一級安全閥的開啟壓力為0.24-0.3Mpa。

            組裝步驟

            1、曲軸箱裝配

            清洗曲軸箱內腔。在過濾器上裝上支撐螺釘、密封橡皮墊圈,然后將過濾器插人曲軸箱底部的孔道,擰緊螺母以防松動。油面指示器裝在曲軸箱側面。

            2、裝前蓋、曲軸和后蓋

            把軸承套裝人前蓋軸承孔中,并使其凸緣上的定位孔對準端面上的定位銷,把涂油石棉紙墊覆在前蓋的密封面上后,整個前蓋推進曲軸箱的前蓋孔中,要對稱均勻地分幾次旋緊螺栓。曲軸的前后軸頸涂上潤滑油,把它從后蓋孔塞進曲軸箱推人前軸承,直到推足為止。

            把軸承裝入后蓋軸承孔中,將涂油紙墊放在后蓋密封面上,把后蓋推人曲軸箱的后蓋孔中,然后在曲軸后軸頸端放人傳動銷和油泵傳動塊。轉動曲軸,檢查是否靈活和松動,接著擰緊后蓋上的螺栓。油泵裝在后蓋的油泵腔內,再裝墊片和泵蓋,并用螺栓擰緊。

            3、裝活塞連桿組

            曲軸曲柄銷上涂少t的冷凍油,拆開連桿大蓋,從氣缸孔把活塞連桿裝人曲軸箱中,并把連桿大頭裝在曲柄梢上,擰緊大頭上的螺栓和娜母。裝大頭蓋時必須注意大頭蓋的號碼,千萬不能裝錯。

            4、裝氣缸體

            在氣缸鏡面和活塞外圓涂上少量潤滑油,將幾個活塞環的搭口位置按國周均勻分布,相互錯開,在曲軸箱氣缸體的密封面上放上涂油紙墊,然后把氣缸體安裝在曲軸箱上,并對準定位銷,用螺栓分次均勻旋緊。氣缸體裝上后,可將清洗過的過濾網等小零件按部位放人。轉動曲軸,觀察其轉動是否輕快。

            5、裝閥板組和氣缸蓋

            把石棉紙墊涂油后放在氣缸體上,放上閥板組,再把另一張涂油石棉紙墊放在閥板上,蓋上氣缸蓋,擰緊姍栓。轉動曲軸,觀察是否有頂缸現象。

            6、裝軸封

            軸封裝入前須用汽油清洗,磨擦端面絕不允許有點滴污物,裝配時可涂上少量潤滑油。

            先把彈簧托板、軸封彈贊依次套人曲軸的伸出端軸頸上,接著裝上已裝配好的鋼殼、已套上緊圈的橡皮環、摩擦環,最后把涂油石棉紙墊和壓板一起用手推人,再松手,若其能慢慢向外彈出,則安裝正確,擰緊娜栓。

            空氣壓縮機作為企業主要的機械動力設備之一,需要嚴格執行空氣壓縮機操作規程,這不僅有助于延長空氣壓縮機的使用壽命,更是確??諝鈮嚎s機操作作人員的安全。

            安裝場所條件要求

            1、選擇采光良好的寬闊場所,以利于操作、保養和維修時所需的空間和照明。

            2、選擇空氣濕度低、灰塵少,空氣清新且通風好的場所,避免水霧、酸霧、油霧,多粉塵和多纖維的環境。

            3、按照GB50029-2003《壓縮空氣站設計規范》的要求,壓縮空氣站機器間的采暖溫度不宜低于15℃,非工作時間機器間的溫度不得低于5℃。

            4、當空壓機吸氣口或機組冷卻風吸風口設于室內時,其室內環境溫度不應大于40℃。

            5、如果工廠環境較差,灰塵多,須加裝前置過濾設備,以保證空壓機系統零件的使用壽命。

            6、當單臺排氣量等于或大于20m3/min,且總安裝容量等于或大于60 m3/min的壓縮空氣站,宜設檢修用起重設備,其起重能力應按空壓機組最重部件確定。

            7、預留通道和保養空間,按照GB50029-2003《壓縮空氣站設計規范》的要求,空壓機組與墻之間的通道寬度按排氣量大小為0.8~1.5m的距離。

            機頭出口溫度或排氣溫度高 的原因和解決辦法

            溫升過高是螺桿式空壓機運行過程中常見故障,螺桿式空壓機常期在高溫下運行,會嚴重影響機器的排氣量及使用壽命。溫升過高時,會發生高溫關停機故障。原因有:

            1.溫度傳感器故障。溫度傳感器發生故障,會引起PLC誤報溫度過高,引起停機。

            2.環境溫度因素。螺桿式空壓機機頭出溫度一般設定在110℃左右,而機頭出口溫度等于環境溫度加上60℃??酉峦L環境較差,多數溫度過高均由此引起。

            3.溫控閥故障。溫控閥在壓縮機冷起動時,可使油繞過冷卻器直接噴入主機頭,加速油溫上升,防止壓縮機內結露,在壓縮機正常運行后,可根據油溫調節流經冷卻器和傍路的油量比例,控制噴油溫度。若溫控閥損壞或是動作不靈敏,會使大量高溫油不經冷卻器直接循環進入主機頭,造成主機溫度高。

            4.油過濾器故障。油過濾器用于過濾油路中的灰塵及雜質,使用一段時間后容易堵塞,堵塞后造成回油不暢引起主機溫度高。(經常出現在加載瞬間)

            5.斷油閥故障。斷油閥是通過貯氣罐氣壓控制其往復運動噴油,若發生故障引起油路不暢,引起油溫高;雜物堵塞油路或控制氣路,造成斷油閥關閉不噴油,也會引起主機頭因缺油或油少散熱不良引起溫度高。

            6.潤滑油量不足,油冷卻器臟,堵塞,都會引起溫度過高。

            7.冷卻風扇發生故障,風冷卻器阻塞,排風阻力過大,造成散熱差引起溫度高。應清潔冷卻器外部灰塵及內部油污。

            8.卸載壓力設定過低導致空壓機在卸載循環時油阻力過大,流速過慢導致熱量未及時散發,從而引起高溫關停機故障。故應合理設定卸載壓力。

            購機要素

            事先準備

            1.壓縮空氣用途。

            2.最低使用壓力。

            3.尖端與離峰的需求風量。若最高與最低使用壓力差達3bar時,就必須考慮“高低壓分流”,然后根據尖、離峰的負擔變化來選擇不同機型的空壓機,如“基載”使用離心式(單機>75CMM)或螺旋式(單機<60CMM):“變動負載”使用高壓空氣機與大型儲氣桶來因應。

            4.依據不同的用氣質量選用與配置不同形式與等級的干燥機與精密過濾器,過好的質量浪費能源,不足的質量影響制程,必須慎重考慮。

            5.空壓機的控制技術日新月異,“多機連鎖”、“變頻變速”及“遠程監控”等技術,能有效抑制離心式的BOV及螺旋式的空車浪費(節約電費25-40%),減少備機容量與投資(15-30%),穩定供氣壓力(正負0.1bar)  。

            6.運轉效率不能只比較型錄上的標稱馬力與風量,重點是實際的“性能曲線”與“每馬風量”  。

            7.安裝考慮機房空間的大小,通風條件、噪音隔絕、廢熱、廢水回收等都影響能源的使用。此外,“集中式”比“分布式”有較低的安裝、保養與控制成本,也可以減少外圍設備。

            8.至于,冷卻方法有氣冷與水冷兩種,氣冷是不必額外投資冷卻塔雨水,但必須有良好的通風:水冷是運轉溫度不受環境的影響,有利空壓機的壽命,唯有結冰爆裂與阻塞的缺點。

            9.電源規劃電壓需求與電壓降的穩定必須要求,離心機通常為高電壓,完全不能移動,啟動時對電網會造成沖擊,應該保持經常性運轉。

            10.維護機房要有適當的保養空間及必需的吊運設施與出入信道,工程人員與保養也應該施予不同的維修專業訓練。

            選購方法

            準備選購空壓機時,首先要確定用氣端所需要的工作壓力,加上1-2 bar的余量,再選擇空壓機的壓力,(該余量是考慮從空壓機安裝地點到實際用氣端管路距離的壓力損失,根據距離的長短在1-2 bar之間適當考慮壓力余量)。當然,管路通徑的大小和轉彎點的多少也是影響壓力損失的因素,管路通徑越大且轉彎點越少,則壓力損失越??;反之,則壓力損失就越大。

            因此,當空壓機與各用氣端管路之間距離太遠時,應適當放大主管路的通徑。如果環境條件符合空壓機的安裝要求且工況允許的話,可在用氣端就近安裝。

            容積流量選型

            1、在選擇空壓機容積流量時,應先了解所有的用氣設備的容積流量,把流量的總數乘以1.2(即放大20%余量);

            2、新項目上馬可根據設計院提供的流量值進行選型;

            3、向用氣設備供應商了解用氣設備的容積流量參數進行選型;

            4、空壓機站改造可參考原來參數值結合實際用氣情況進行選型;

            合適的選型,對用戶本身和空壓機設備都有益處,選型過大浪費,選型過小可能造成空壓機長期處于加載狀態或用氣不夠或壓力打不上去等弊端。

            三者之間關系

            在功率不變的情況下,當轉速發生變化時,容積流量和工作壓力也相應發生變化;例如:一臺22KW的空壓機,在制造時確定工作壓力為7bar,根據壓縮機主機技術曲線計算轉速,排氣量為3.8 m3/min;當確定工作壓力為8bar時,轉速必須降低(否則驅動電機會超負荷),這時,排氣量為3.6 m3/min;因為,轉速降低了,排氣也相應減少了,依此類推。

            功率的選型是在滿足工作壓力和容積流量的條件下,供電容量能滿足所匹配驅動電機的使用功率即可。

            因此,選配空壓機的步驟是:先確定工作壓力,再定相應容積流量,最后是供電容量。

            來源:礦機之家

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