压缩空气基础知识.docx
《压缩空气基础知识.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《压缩空气基础知识.docx（25页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
压缩空气基础知识
实用标准文档
压缩空气基础知识
温度
露点及相对湿度
状态及气量
温度
1、温度
温度是指衡量某一物质在某一时间能量水平的方法。
（或更简单的说，某一事物有多少热或多少
冷）。
温度范围是根据水的冰点和沸点。
在摄氏温度计上，水的冰点为零度，沸点为100度。
在华氏温
度计上，水的冰点为32度，沸点为212度。
从华氏转换成摄氏：
华氏=1.8摄氏＋32，摄氏=5/9（华氏-32）
2、绝对温度
这是用绝对零度作为基点来解释的温度。
基点零度为华氏零下459.67度或摄氏零下273.15度
绝对零度是指从物质上除去所有的热量时所存在的温度或从理论上某一容积的气体缩到零时所存在的温度。
3、冷却温度差
冷却温度差是确定冷却器的效率的术语。
因为冷却器不可能达到100％的效率，我们只能用冷却
温差衡量冷却器的效率。
冷却温度差是进入冷却器的冷水或冷空气温度和压缩空气冷却后的温度之差。
4、中间冷却器
中间冷却器是用于冷却多级压缩机中的级与级之间的压缩空气或气体使温度降低的器件。
中间冷
却器通过降低进入下一级压缩空气温度达到降低压缩功率以有助于增加效率。
返回顶部
露点和相对湿度
1、露点和相对湿度
就象晚上温度下降会产生露水一样，压缩空气系统内的温度下降也会产生水气。
露点就是当湿空
气在水蒸气分压力不变的情况下冷却至饱和的温度。
这是为什么呢?
含有水分的空气只能容纳一定量的水分。
如果通过压力或冷却使体积缩小，就没
有足够的空气来容纳所有的水分，因此多于的水分析出成为冷凝水。
文案大全
实用标准文档
离开后冷却器的空气通常是完全饱和的。
分离器内的冷凝水就显示了这一点，因此空气温度有任
何的降低，就会产生冷凝水。
设定的湿度可认为是湿空气所含水蒸气的重量，即：
水蒸气重量和干燥空气重量之比。
相对湿度ψ
χ-湿度Ps
ψ=-----------------=-----------
χ0-饱和绝对湿度Pb
当Ps=0,ψ=0时，称为干空气；
Ps=Pb,ψ=1时，称为饱和空气。
绝对湿度——1M3湿空气所含水蒸气的重量。
Gs—水蒸气重量
χ=----------------------
V—湿空气体积
水蒸气重量
含湿量=---------------------
干空气重量
2、饱和空气
当没有再多的水气能容纳在空气中时，就产生了空气的饱和，任何加压或降温均会导致冷凝水的
析出。
3、水气分离器
水气分离器是用于收集和除去在冷却过程中从空气或气体中冷凝出来水的器件。
储气筒是用于储存压缩机排放出来的压缩空气和气体的容器。
储气筒有利于消除排气管路中的脉冲，并在需求量大于压缩机的能力时，可起储存和补充提供压缩空气的作用。
4、干燥机
干燥机是用于干燥空气的装置。
用我们的术语，就是用其干燥的压缩空气。
离开后冷却器的空气通常是完全饱和的，就是说任何降温都会产生冷凝水。
冷冻式干燥机是通过降低压缩空气的温度，析去水分，然后将空气再加热到接近原来的温度。
再生式干燥机是使空气通过含有化学物质的过滤器以析出水分。
这种装置比冷冻式装置更能吸附
水气。
返回顶部
状态及气量
1、标准状态
文案大全
实用标准文档
标准状态的定义是：
空气吸入压力为0.1MPa，温度为15.6℃（国内行业定义是0℃）的状态下
提供给用户系统的空气的容积。
如果需要用标准状态，来反映考虑实际的操作条件，诸如海拔高度、温度和相对湿度则将应实际吸入状态转换成标准状态。
2、常态空气
规定压力为0.1MPa、温度为20℃、相对湿度为36％状态下的空气为常态空气。
常态空气与标准空气不同在于温度并含有水分。
当空气中有水气，一旦把水气分离掉，气量将有所降低。
3、吸入状态
压缩机进口状态下的空气。
4、海拔高度
按海平面垂直向上衡量，海拔只不过是指海平面以上的高度。
海拔在压缩机工程方面占有重要因
素，因为在海拔高度越高,空气变得越稀薄，绝对压力变得越低。
既然在海拔上的空气比较稀薄，
那么电动机的冷却效果就比较差，这使得标准电动机只能局限在一定的海拔高度内运行。
EP200
标准机组的最大容许运行海拔高度为2286米。
5、影响排气量的因素：
Pj、Tj、海拔高度、n、V余、泄漏等。
6、海拔高度对压缩机的影响：
（1）、海拔越高，空气越稀薄，绝压越低，压比越高，Nd越大；
（2）、海拔越高，冷却效果越差，电机温升越大；
（3）、海拔越高，空气越稀薄，柴油机的油气比越大，N越小。
7、容积流量
容积流量是指在单位时间内压缩机吸入标准状态下空气的流量。
用单位：
M3/min（立方米/分）
表示。
标方用NM3/min表示。
1CFM=0.02832M3/min,或者1M3/min=35.311CFM,
S--标准状态，A--实际状态
8、余隙容积
余隙容积是指正排量容积式（往复或螺杆）压缩机冲程终端留下的容积，此容积的压缩空气经膨胀后返回到吸入口，并对容积系数产生巨大的影响。
9、负载系数
负载系数是指某一段时间内压缩机的平均输出与压缩机的最大额定输出之比。
不明智的做法就是
卖给用户的压缩机，正好满足用户的最大的需求，增加一个或几个工具或有泄漏会导致工厂的压
文案大全
实用标准文档
力下降。
为了避免这种情况，英格索兰多年来一直建议采用负载系数：
取用户系统所需气量的极
大值，并除以0.9或0.8的负载系数。
（或任何用户认为是个安全系数）
这种综合气量选择能顾及未预计到的空气需量的增加。
无需额外的资本的投入，就可做一些小型
的扩建。
10、气量测试
（1）、往复式压缩机气缸容积
压缩机气缸的容积是指活塞移动的容积减去活塞杆占有的体积。
通常是用每分钟立方米来表示。
多级压缩机的容积只是第一级压缩的容积，因为逐一通过所有级的气体都来源于第一级。
（2）、测试
低压喷嘴测试是一种精确衡量压缩机所提供空气的方法。
这一方法得到压缩空气和气体学会的认
可，还为ASME能源测试代号委员会所接受。
ASMEPTC-9中有关采用低压喷嘴测
试往复式压缩机的描述。
ASMEPTC-10中有有关采用低压喷嘴测试动力式压缩机的描述。
选机指南
一、为何使用压缩空气干燥机
环境空气中含有水分，当空气被压缩机吸入、压缩后，尽管体积减小了，但其所含有的水分绝对数量并没有减少。
因此压缩空气中水分的浓度增大了，并且在压缩过程中会产生冷凝水。
举例来说，一台排气压力为7公斤的压缩机，能够将8立方米的体积的空气压缩到约1立方米。
如果进气的相对湿度是40%经过压缩后，理论上出口的相对湿度将达到320%，在自然条件下，当
相对湿度达到100%后，就会出现水分凝结（冷凝）。
因此，压缩空气中的水蒸汽含量将达到100%（饱和），而多余的水分就会变成液态水。
在压缩空气输送到使用点的过程中，由于温度下降，
还会进一步出现冷凝水，正是这个原因，造成我们终遇到水分问题，而不论环境空气的相对湿度是多少。
二、冷冻式压缩空气干燥机的性能：
通过冷冻原理将压缩空气降温到0℃，使压缩空气中气态的水和油经过等压冷却，凝结成液态的水和油，并夹带尘埃，通过自动排水器排出系统外，从而获得清洁、干燥的压缩空气。
三、如何选择冷干机
正确地选择一台冷冻式干燥机，必须同时考虑到压缩空气的实际流量，压力、温度以及环境温度和要求的压力露点温度五大因素。
冷干机处
理量Ｑs＝Ｑa＊Ｃ1＊Ｃ2公式中Ｑa为压缩空气的实际流量。
冷干机入口空气压力为０.７ＭＰa，冷干机入口空气温度为４０℃，环境温度为４０℃，压缩空气的
实际流量Ｑa为１０Ｎm3/min,，要求压力露点＋２℃则：
冷干机处理量Ｑs＝Ｑa＊Ｃ1＊Ｃ2，查表一、表
二，Ｃ1＝０.８０，Ｃ2＝１.２２,得Ｑs＝９.７６，应选择ＹＤＣ－１０ＮＦ规格最合适。
文案大全
实用标准文档
表二：
环境温度与压力露点修正系数
环境温度
压力露点
2
10
25
0.65
0.34
30
0.78
0.46
35
1
0.66
40
1.22
0.86
表1压缩空气及温度修正系数
入口温度℃
进气压力（MPa）
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
25
0.49
0.43
0.40
0.37
0.35
0.33
0.32
30
0.57
0.50
0.46
0.42
0.40
0.37
0.36
35
0.84
0.77
0.71
0.65
0.62
0.59
0.57
40
0.99
0.91
0.85
0.80
0.77
0.74
0.72
45
1.2
1.11
1.05
1
0.97
0.94
0.92
50
1.37
1.30
1.24
1.18
1.14
1.10
1.07
压力露点－大气露点换算图
文案大全
实用标准文档
大气露点-水分含量关系表
露
水份含
露
水份含
露
水份含
露
水份含量
水份含量
点
3点
露点℃
量g/m
量g/m
3
点℃
量g/m
3
点℃
g/m
3
g/m3
℃
℃
64
153.8
39
48.67
14
12.07
-11
2.186
-36
0.2597
63
147.3
38
46.62
13
11.35
-12
2.206
-37
0.2359
62
141.2
37
43.96
12
10.66
-13
1.876
-38
0.2141
61
135.3
36
41.75
11
10.01
-14
1.736
-39
0.1940
60
130.3
35
39.63
10
9.309
-15
1.605
-40
0.1757
59
124.7
34
37.61
9
8.819
-16
1.483
-41
0.1590
58
119.4
33
35.68
8
8.270
-17
1.369
-42
0.1438
57
114.2
32
33.83
7
7.750
-18
1.261
-43
0.1298
56
109.2
31
32.07
6
7.260
-19
1.165
-44
0.1172
55
104.4
30
30.38
5
6.797
-20
1.074
-45
0.1055
54
99.83
29
28.78
4
6.360
-21
0.9884
-46
0.09501
53
95.39
28
27.24
3
5.947
-22
0.9093
-47
0.08544
52
91.12
27
25.78
2
5.559
-23
0.8359
-48
0.07675
51
87.01
26
24.38
1
5.192
-24
0.7678
-49
0.06886
51
83.06
25
23.05
0
4.847
-25
0.7047
-50
0.06171
49
79.26
24
21.78
-1
4.523
-26
0.6463
-51.1
0.054
48
75.61
23
20.58
-2
4.217
-27
0.5922
-53.9
0.040
47
72.10
22
19.43
-3
3.930
-28
0.5422
-56.7
0.029
46
68.73
21
18.34
-4
3.660
-29
0.4960
-59.4
0.021
45
65.50
20
17.30
-5
3.407
-30
0.4534
-62.2
0.014
44
62.39
19
16.31
-6
3.169
-31
0.4141
-65.0
0.011
43
59.41
18
15.37
-7
2.946
-32
0.3779
-67.8
0.008
42
56.56
17
14.48
-8
2.737
-33
0.3445
-70.6
0.005
41
53.82
16
13.63
-9
2.541
-34
0.3138
-73.3
0.003
40
51.19
15
12.83
-10
2.358
-35
0.2856
1、换热器2、蒸发器3、气液分离器4、自动排水器5、冷媒压缩机6、汽化器7、分液头8、气液混合头9、热力膨胀阀10、视镜11、干燥过滤器12、贮液器13、热气旁通阀14、水量调节阀15、水过滤器16、冷凝器（风冷）17、冷凝器（水冷）18、预冷器（水冷）19、预
冷器（风冷）
冷干机原理
冷干机是根据冷冻除湿原理，将压缩空气强制通过蒸法器进行热交换而降温，使压缩空气中气态
文案大全
实用标准文档
的水和油经过等压冷却，凝结成液态的水和油。
冷干机特点
1、制冷压缩机采用国际先进的旋转式或涡旋式全封闭制冷压缩机，运转稳定，噪声低，性能可
靠，省电寿命长。
2、热交换器，、冷凝器选用优质、高效螺纹管，传热系数高，因而体积小，结构紧凑。
筒体材
料选用不锈钢或炭钢镀锌，可避免对压缩空气的二次污染。
3、制冷控制元件采用世界上最先进的国际名牌产品，性能优良，具有热力膨胀阀的节流降压功
能，热力旁通阀的能量调节，水量调节阀的水量调节功能，油分离器的冷冻油的油分保护功能，
冷媒高低压控制器的冷媒高低压保护等功能。
4、气液分离采用旋风分离与不锈钢丝网捕雾有机结合的气液分离器，具有气液分离效果彻底，
避免水份的二次蒸发，确保冷干机的干
燥效果的重要作用。
它比旋风分离效果好得多，同时又比过滤式气液分离器使用成本低，具有较
高的性能价格比。
5、设备结构设计合理，便于维护保养，箱式外形，美观大方。
6、无基础安装。
7、实时显示运行参数。
文案大全
术论坛#J1C
0}7g
+l;B
2e
实用标准文档
压缩空气系统的选用
压缩空气系统的选用
不同质量的压缩空气有各自什么样的用途？
乍一看，这个问题不那么容易回答。
不过，VDMA（德国机械设备制造业联合会）标准文件15390可以帮助用户回答这个问题。
在该文件里，对选择和计划什么样的压缩空气系统，有着各种装配线和完善的加工系统的VDMA压缩机、压缩空气和真空贸易协会的会员公司给出了广泛的建议。
.~8@7q2~%x2~0x!
Y\%r
一个工厂的运转如果没有压缩空气就像没有电一样几乎是不可想象的。
压缩空气作为一种动力源有许多种柔性的用途，比如驱动马达、喷漆、控制机器和驱动装置等，如同塑料加工一样，化学工业里数不尽的加工工艺中，压缩空气都是不可缺少的。
不过，压缩空气和电能之间还是有着本质的差别。
用电时，用户只考虑成本和方便性。
当一台机器连在总电缆线上时，使用者只要确保主电缆能持续地
给机器供上运转能量即可。
而他对电能的质量不会感兴趣的。
三维网技
一个生产经理如果也这样计划和运行其压缩机站和压缩空气系统，他可能很快就
陷入迷茫。
工厂、机器、各种设备可能会瘫痪，工作现场压缩空气发出的油雾会
让工人难受，许多情况下工厂产品质量会受到负面影响。
然而，对压缩空气用户
来说，设计和选择压缩空气系统通常又不是最重要的工作，这就产生了一个问题：
什么样的压缩空气质量是我们需要的？
怎样才能经济、可靠地获得相应品质的压
缩空气？
www.3dportal.cn7T2P%l（j,c-i（O%@,P
机械工程领域里的查验标准
三维|cad机械汽车技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa6s$N/^&R（m）s1q3d&I
在压缩空气技术领域，ISO8573标准已经被证明是这个行业的“通用配置”，比
如在对可获得压缩空气质量等级判定和需要的净化设备方面，
它提供了一套可靠
的文献。
许多设备制造商表示，供应压缩空气时应保证其质量等级，甚至在他们
的生产线装配指导书里也应有这样的保证。
比如ISO8573标准里的2级压缩空气，
用户应该知道它应满足如下要求：
"x,c4q2[0e9i7
4w'R5{"W!
s4K3A
（1）每立方米最大颗粒数量：
0.1～0.5mm之间，不超过100000；0.5～1mm之间，不超过1000；1mm以上，不超过10。
（2）最大颗粒密度为1mg/m3。
）m5]9M:
p&v4C3a*M%h'i
（3）最高压露点：
-40℃（剩余湿度
0.11g/m3）。
（4）最大油含量0.1mg/m3。
三维|cad机械汽车技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa#c8I,u;@-s!
Z0Y
净化设备可以根据上述参数来选择。
如果谁还惊讶怎么如此多污粒允许在2级压缩空气里存在？
他应该知道，在周围每立方米普通空气里包含了成百万颗的污
粒，这些污粒加起来其粉尘浓度达到20mg/m3。
2级压缩空气里的污粒数是被放大了压缩比的倍数的，因为在空气压缩时，污粒也集中了。
而且这还不包括空气压缩过程中油、雾、摩擦脱落产生的污粒，即使是那些所谓的无油压缩机也是这
文案大全
www.3dportal.c
n'Q/
g7~3
v4K（
O/T（
实用标准文档
样的。
为了将普通空气压缩成每立方米只有100000个颗粒的高质量压缩空气，
需要效率至少要达到
99.9999%的过滤器才可以。
）j5i"c/s1C9a
需要什么样的压缩空气质量？
三维,cad机械技术汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空镇江%g!
C8_O%L8v5`._/M%A（C
有时候，通过连接一台设备到压缩空气供应站里还不能解决压缩空气的质量问
题。
为了获得最合适的机械工作效率和产品质量，在内部空气供应系统或单独部门里，压缩空气用户更需要对他将获得的压缩气体质量有一个总体了解。
ISO8573
回答不了这个问题，这就需要
VDMA压缩机、压缩空气和真空技术贸易协会给压
缩空气用户提供足够的建议。
按需提供让颗粒尽可能少
三维|cad机械汽车技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa7p+H6T'h%T},\.W
ISO标准所提供的原则是“按需提供，让颗粒尽可能的少”。
因为除了技术要求外，VDMA的会员企业在起草标准文件时已经仔细考虑了各种问题，甚至从使用
者成本的角度考虑这个问题。
当然，投资成本是重要的一部分：
高的压缩空气质量，就意味着昂贵的净化设备或高质量的净化设备。
不过，更重要的是设备的运行成本。
甚至VDMA的过滤器和干燥器制造商，即使他们的设备和工厂有效的设计非常成功，每台增加的处理设备也将增加不同的成本压力。
压缩空气压力每增
加1MPa，就要增加额外的能量消耗，此时，对处理设备而言，标准文件里的建
议仅仅只能是一个适当的选择。
对压缩空气要求高的用户来说，这包含一个很大的支出。
在整个内部空气系统提供超高质量的压缩空气是不经济的，事实上，只
有一小部分用户需要如此高质量的压缩空气。
三维|cad机械汽车技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa7d7`!
q7EH5l2I5
如何能经济、可靠地达到期望的质量
&?
$~8t（w（p1[-W2w6
VDMA标准文件可以真正给用户提供一些实在的帮助。
当然，对压缩空气用户或供应者来说，帮助并不局限于咨询本身，用户不应该拒绝具有广泛应用经验的技术专家的建议。
总之，压缩空气处理包括好几部分组成（过滤器或干燥过滤联合器进行预过滤，二次过滤器/浓缩器和浓缩加工等），产品专家能帮你分别规划出完备的解决方案。
那些想自己选择过滤器的人，他们必须首先让自己熟悉过滤器相关的功能数据，并能设置统一的初始条件（压力、流量，周边和入口温度、相对湿度等）。
为了避免不具备参照意义的比较，将来这种比较将会更容易。
判定在统一条件下
过滤器功能数据如流量、保持率等的标准ISO12500即将出台。
无油压缩机更好吗？
三维网技
术论坛
K（W&?
9P"q2g9
w6P
三维|cad
机械
汽车
技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|soli
dworks|caxa0C8B$W'j!
r"G9U7y1
M1?
三维网技术论坛1F+o+p"_0i9k$p3~$U
在处理压露点、保持率和残油含量等问题时，人们很快就会发现，“压缩空气质量”是一件很复杂的事情。
某些时候，一些用户可能倾向一个最基本简单的选择——使用无油压缩机。
他们的想法是，使用无油压缩机至少残油含量将不再是一个需要考虑的问题，这样不但简化了处理设备，更经济地获得压缩空气也将成为
可能。
事实上，无油压缩机只是不向压缩腔里喷油，但是，压缩机的轴承和其他部件是需要润滑的，这种压缩机，油也一样可以到达压缩空气里。
吸入式空气也一样，
文案大全
三维网技
术论坛0x）}
%]#I
实用标准文档
也容易被污染（记住，单项平均粉尘含量为20mg/m3），因此，无论如何，净化处理是必不可少的。
特别是当无油压缩机产生的压缩空气比有油润滑压缩机产生的压缩空气温度高时，它将粘附更多潮湿的污粒。
总之无论选择无油压缩机和有油润滑压缩机，高效的净化工艺是必须的。
什么时候更换滤
升级会员 