空压机知识Word文档下载推荐.docx
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湿空气在等压力下冷却，使空气里原来所含未饱和水蒸汽变成饱和水蒸汽的温度，或者说，当空气的温度降低到露点时，空气里原来所含未饱和水蒸汽就达到了饱和状态（即水蒸汽开始液化，有液体凝结出来）。
压缩机容积流量与气动元件耗气量之异同
压缩机的容积流量是指自由空气的流量，气动元件的耗气量是指压缩状态下空气的流量。
其换算公式：
Q自＝Q压*εm3/min
ε=P排（绝压）/P吸（绝压）=（P排（表压）+1.033）/1.033
=（P’排（表压）+0.1013）/0.1013
其中P排（表压）－单位kg/cm2
P’排（表压）－单位MPa
双单螺杆比较
双螺杆压缩机
单螺杆压缩机
优点
优点
1．
可靠性高
1.理想的力平衡性
2．
操作维护简单
2.噪声低，振动小
3．
动力平衡好
4．
适应性强
缺点
缺点
造价贵
啮合副形状复杂，泄漏通
不能用于高压场合
道较多，对机器性能产生
不能用于微型场合
很大影响
发展方向：
一．单螺杆压缩机
1．减小辅机体积，降低成本。
单螺杆压缩机主机体积很小，而辅机部分相对较大，特别是油路系统中的油气分离器，油冷却器和油过滤器等的存在，使整机成本也相应增加。
2．完善品种规格，向大容量和小容量两极发展。
单螺杆压缩机啮合副加工精度要求高，使压缩机的容量向两极化发展受到技术上的限制。
3．适用于制冷行业。
二．双螺杆压缩机
螺杆压缩机广泛应用于矿山、化工、动力、冶金、建筑、机械、制冷等工业部门，在宽广的容量和工矿范围内，逐步替代了其他种类的压缩机。
统计数据表明，螺杆压缩机的销售量已占有容积式压缩机销售量的80﹪以上，在所有正在运行的容积式压缩机中，有50﹪是螺杆压缩机。
今后螺杆压缩机的市场份额人仍将不断扩大，特别是无油螺杆空气压缩机和各类螺杆工艺压缩机，会获得更快的发展。
一、概述
螺杆空气压缩机具有结构简单、工作可靠及操作方便等一系列独特的优点，因而自诞生之日起就受到工业界的广泛重视。
经过多年的发展，螺杆空压机在1~60M3/MIN的流量和小于等于20Barg的压力范围内得到广泛应用，在欧、美、日等西方经济发达地区的占有率已经接近100％（几乎完全取代活塞式空气压缩机），而其中的99％以上是双螺杆空气压缩机。
二、螺杆空气压缩机的分类
1、按螺杆的数目分为双螺杆空压机和单螺杆空压机。
2、按压缩过程中是否有润滑油参与分为无油螺杆空压机和喷油螺杆空压机。
三、双螺杆空压机原理简介
双螺杆空压机诞生于20世纪30年代。
它由一对平行布置、相互啮合的转子组成。
工作时，一个转子按顺时针转动，一个转子按逆时针转动，在相互啮合的过程中，空气被压缩到所需要的压力。
双螺杆压缩机具有极高的机械可靠性和优良的动力平衡性，操作及维修亦十分方便，自问世之日起即引起工业界极大的关注。
经过众多的科研机构和制造企业的大量理论研究工作和生产实践，双螺杆压缩机于20世纪70年代已趋于成熟和完善，并获得了极大的市场成功，是目前市场中的主导产品。
目前，国内外知名的压缩机生产企业生产的螺杆空压机均为双螺杆空气压缩机，而在市场中销售的螺杆空压机中，99％以上均为双螺杆空气压缩机。
四、单螺杆空压机简介
单螺杆空压机起源于20世纪60年代，从名字上看，该种压缩机的特征是只有一个螺杆转子。
但实际上，单螺杆空压机却有三根旋转轴，即由一个螺杆转子和两个与螺杆转子垂直的行星齿轮组成。
作为螺杆空压机家族的一员，单螺杆空压机具有和双螺杆空压机相似的优点，但由于存在以下几个在工业上难以解决的难题使得其一直没有得到大规模的推广。
1、运动部件较多：
单螺杆空压机有三个旋转轴，而且螺杆和行星齿轮的刚性相差较大，运动中易变形不均匀，因而相互啮合精度难以保证，所以容积效率较低。
在目前市场上销售的单螺杆压缩机中行星齿轮均采用非金属材料，耐磨性较差，在高速工作过程中，由于磨损较大，造成内泄漏增大，因而工作一段时间后流量有较大衰减，一般经过3000至4000小时的运转后，流量平均衰减5~10％。
所以单螺杆空压机在工业应用中的经济性极差。
加上变形的不均匀引起的啮合精度难以保证还会造成整机设备的机械稳定性降低，因而故障率高，维修率高，进一步限制了它的使用范围。
2、行星齿轮的材料有待进一步改善。
行星齿轮作为单螺杆压缩机的核心部件之一，其主要作用是起密封作用。
如果选用钢制的行星齿轮，由于钢材膨胀系数大，膨胀量大，所以必须在行星齿轮与螺杆间留较大的间隙，不但泄漏多，效率低，而且容易咬死造成重大故障：
如果采用复合材料，虽然可以解决上述问题，但由于目前的复合材料强度低，耐磨性差，在运转过程中的剪切力和机械磨擦的作用下，不仅很快就会损坏，造成内部泄漏增大，效率下降，而且维修频繁，增大维护人员劳动强度和维修成本。
如何尽快找到一种强度高、膨胀度小且耐磨的材料成为各厂家需要解决的又一大问题。
然而，就目前材料科学的进展来看，短期内难以得到根本性的解决。
3、螺杆型线有待进一步的优化。
由于以上两个问题的存在而且在可以预见的未来也没有很好的解决办法，从而限制了单螺杆空压机的推广。
所以科研机构和各大型空压机制造企业在单螺杆型线的研究上的投入不大，也一直没有取得较大的进展。
如何找到最佳的螺杆型线是大规模推广前的又一项重大工作。
但由于市场前景较差，各主要厂家的投入也不大，所以短期内也难以有根本性的提高。
总的概括起来，就目前的技术发展看，双螺杆空压机不但在技术上是先进的，而且在实际应用中已经完全成熟，得到了广泛的应用。
单螺杆空压机虽然在原理上有独特之处，但由于在一些决定性的因素上存在不足之处，因而仍处于实验过程中，其产品仍有待进一步完善，无法作为成熟产品在市场上大规模的推广应用。
注：
参考书目：
<
螺杆压缩机－－理论、设计及应用>
>
机械工业出版社2000年8月，刑子文、束鹏程著。
空压机安装常识
1.
安装场所的选定
空压机安装场所的选定是最被工作人员所疏忽，往往空压机购置后就随意找个地方，配管后随即使用，根本无事前的规划。
殊不知如此草率的结果，却形成了日后空压机的故障，维修困难与空气品质不良等后果，所以适当的安装场所是正确使用空压机系统的先决条件。
（1）
选择采光良好的宽阔场所，以利于操作、保养和维修时所需的空间和照明。
（2）
选择空气湿度低、灰尘少，空气清新且通风好的场所，避免水雾、酸雾、油雾，多粉尘和多纤维的环境。
（3）
按照GB50029－2003《压缩空气站设计规范》的要求，压缩空气站机器间的采暖温度不宜低于15℃，非工作时间机器间的温度不得低于5℃。
（4）
当空压机吸气口或机组冷却风吸风口设于室内时，其室内环境温度不应大于40℃。
（5）
如果工厂环境较差，灰尘多，须加装前置过滤设备，以保证空压机系统零件的使用寿命。
（6）
当单台排气量等于或大于20m3/min，且总安装容量等于或大于60m3/min的压缩空气站，宜设检修用起重设备，其起重能力应按空压机组最重部件确定。
（7）
预留通道和保养空间，按照GB50029－2003《压缩空气站设计规范》的要求，空压机组与墙之间的通道宽度按排气量大小为0.8～1.5m的距离。
2.压缩空气管路配管应注意的事项
主管路配管时，管路须有1°
～2°
的倾斜度，以利于管路中冷凝水的排出，如图1、图2所示。
配管管路的压力降不得超过空压机使用压力的5%，故配管时最好选用比设计值大的管路，其计算公式如下：
管径计算d＝mm＝mm
其中Q压－压缩空气在管道内流量m3/min
V－压缩空气在管道内的流速m/s
Q自－空压机铭牌标量m3/min
p排绝－空压机排气绝压bar（等于空压机排气压力加1大气压）
（3）支线管路必须从主管路的顶端接出，以避免主管路中的凝结水下流至工作机械中或者回流至空压机中。
（4）管路不要任意缩小或放大，管路需使用渐缩管，如图2所示。
若没有使用渐缩管，在接头处会有扰流产生，产生扰流则会导致大的压力降，同时对管路的寿命也有不利影响。
（5）空压机之后如果有储气罐及干燥机等净化缓冲设备，理想的配管顺序应是空压机＋储气罐＋干燥机。
储气罐可将部分的冷凝水滤除，同时也有降低气体温度的功能。
将较低温度且含水量较少的压缩空气再导入干燥机，则可减轻干燥机负荷。
（6）若空气使用量很大且时间很短，最好另加装一储气罐做为缓冲之用，这样可以减少空压机加泄载次数，对空压机使用寿命有很大的益处。
（7）管路中尽量减少使用弯头及各种阀类。
（8）理想的配管是主管线环绕整个厂房，这样可以在任何位置均可以获得双方向的压缩空气。
如在某支线用气量突然大增时，可以减少压降。
除此之外，在环状主管线上应配置适当的阀组，以利于检修时切断之用。
（9）多台空压机空气输出管道并联联网时，空压机输出端无须加装止回阀。
3.空压机的基础
空压机的基础应建立在硬质土壤上，在安装前将基础水平面抹平，以避免振动发生。
如装在楼上，须做好防振措施，否则振动传至楼下或产生共振现象，极易对空压机与建筑物造成危害。
一般螺杆空压机的振动速度值在11.2mm/s（皮带传动）和7.1mm/s（联轴器传动）以下，可以不做特殊的基础，建议砌一个高约120mm，长宽略大于空压机底面积的平台地基，以利于排污。
4.冷却系统
水冷式空压机冷却用水的水质标准，应符合GB50050《工业循环冷却水处理设计规范》的规定。
当企业内部有软化水可以利用，且系统又经济合理时，系统内的循环水可采用软化水。
主要是避免水中的钙、镁等离子在冷却器中因高温而起化学反应，最后在冷却器中结成水垢，从而影响冷却器的冷却效率。
冷却水水压一般在0.15～0.4MPa之间，冷却水出口温度应保持在大于入口温度6℃～10℃之间。
其冷却水进水管道应安装过滤网，且进出水管道需分别安装压力表、温度计和截止阀。
风冷式空压机须注意其通风环境，不得将空压机置于高温机械的附近或通风不良的封闭空间内，以免导致排气高温而停机。
若放置在一封闭空间中使用，须加装进、排风设备，进风口设在机房的下部，排风口设在机房的上部，以利于冷空气循环。
一般而言，其进、排风风量须大于空压机散热排风量。
5.
电力系统
空压机配电时，须保证电源电压的正确性。
依据所使用空压机的功率大小，选择正确的电源线线径，不得使用小的电源线，否则电源线会因负荷过高产生高温而烧毁。
电源线须采用多股铜芯电缆，三相四线制其中一相为接地线。
空压机最好单独使用一套电力系统，尤其要避免与其他大的电力消耗系统并联使用，否则可能因过大的电压降或三相电流不平衡，而造成空压机主电机过载而停机，大功率空压机尤其须注意。
且供电网络负荷应均匀，电压波动在±
5％内，三相电压不平衡允许在±
1％。
配电柜至空压机的供电电缆中间不能有连接点。
依据空压机的功率大小选择适当的空气开关，以维护电力系统与维修保养的安全。
电力系统的接地线应确保架设，而且接地线不可直接接在压缩空气输送管或冷却水管上。
6．附录
1kW相当于2安培额定电流，1平方毫米铜线可以通过4～6安培电流。
常用电线（橡皮铜线）规格（芯数×
截面mm2＋芯数×
截面mm2）
3×
10＋1×
6、3×
16＋1×
10、3×
25＋1×
35＋1×
10
50＋1×
16、3×
70＋1×
25、3×
95＋1×
35
低压380V变压器支承容量是3倍的电机额定容量，高压6000V变压器支承容量是2倍的电机额定容量。
管道的经济流速：
工业供水<
0.8MPa
1.5～3.5m/s
压力回水
0.5～2m/s
压缩空气
0.1～0.6MPa
10～20m/s
0.6～1.0MPa
10～15m/s
1.0～2.0MPa
8～10m/s
GB50050-95《工业循环冷却水处理设计规范》中的水质标准
项目
单位
要求使用条件
允许值
悬浮物
mg/l
根据生产工艺要求确定
≤20
换热设备为板式、翅片管式、螺旋板式
≤10
PH值
根据药剂配方确定
7.0～9.2
甲基橙碱度
根据药剂配方及工况条件确定
≤500
Ca2+
30～200
Fe2+
＜0.5
Cl-
碳钢换热设备
≤1000
不锈钢换热设备
≤300
注：
甲基橙碱度以CaCO3计
干燥器的安装
◆安装地点
原则上，压缩空气干燥器可安装在压缩机房内。
对内冷式冷冻干燥器，要注意安装地点有足够的通风。
为避免冷凝水结冰，室温不得低于2℃；
对UNITEDOSD的冷冻干燥器，室温不得高于45℃。
对吸附干燥器，按结构类型的不同，环境温度允许在40℃至60℃之间。
在可能需要进行维修时，安装场地就有维修与操作人员足够的活动空间（普遍适用！
）。
对较大的水冷式冷冻干燥器，采用管壳式（即管束式）热交换器。
这里要注意，为便于清洗、检查，管速的连接法应便于维修、操作，管速应能拉出。
对有热再生式的吸附干燥器，安装前就注意：
机房高度方向也有足够的距离可供更换电热棒。
只要未超过地坪允许负荷，压缩空气干燥器无需较大的地基工程就可安装。
为便于维修，推荐安装一带截止阀的旁通管道。
这样，干燥器就便于从网内脱出，而不使压缩空气供应中断。
◆布置
◇位于贮气罐之后
这样，以后冷却器来的气流能在贮气罐内得到冷却。
罐内形成的冷凝水应通过冷凝水排水管导出。
由此可使得压缩空气干燥器有较低的入口温度，这对节省功率有积极效果。
在特殊情况下，只需较小的干燥器就够用了。
此外，通过贮气罐的缓冲作用及与之相联系的干燥器负荷均匀，可达到较稳定的压力露点。
但是注意，如有少数较大的用气装置，可能出现干燥器的过载。
如果用气网内连接许多个小的气动工具，因而预计用气量很均匀，就宜采用干燥器位于贮气罐后的布置方式。
干燥器的规格应适应平均耗气量。
优点：
所需压缩空气贮藏的容量大为减小，干燥器也较小。
◇位于贮气罐前
以这种方式布置时，干燥器就按压缩机的最大的流量设计。
压缩机的气流出口温度，同时也就是压缩空气干燥的气流进口温度。
因贮气罐充注的已是干燥后的气流，故罐内无冷凝水产生（锈蚀倾向）。
具有固定压力露点的干燥压缩空气，可能较大数量（大于压缩机的供气量）周期性也被耗用，取决于贮气罐的大小。
◆缺点
所需压缩空气贮藏的容量大得多，干燥器也较大。
压缩机的集中与分散安装
压缩空气是集中生产还是分散生产较为经济这一问题的答案，取决于企业方向的要求。
对这两种方式，各可找出支持与反对的理由，究竟哪种方式切合实际，只有对具体问题作具体分析后才能肯定。
在过去若干年中，压缩空气的用户数量大幅度上升，而他们所需的压力常各不相同，所以，每个人都应当对自己提个问题：
仅仅从一个空压站中以一种规定的压缩最终压力为这些设备供气，是否合理？
对用气量少、压力低的用气设备来说，装一个减压阀来进行工作，可能是经济的。
但如果多数用气设备必须要用6.5巴的气，那么用较高的压力来工作就不经济了，因为只要少数几台设备需较高的压力。
应当注意的是，工作压力每提高1巴，能源费用就要上升约百分之六到七，而压缩机设备的运行费用，有四分之三是由能源费用决定的。
由此可见，在许多情况下，设备用气量有高有低时，用分散安装的压缩机来为它们供气较为经济。
压缩机集中与分散安装各有优点，列出如下：
1．集中供气的优点：
——安装费用低，占地面积小，因可采用集中过滤吸入空气，集中的机房通风，冷却水处理，压缩空气冷却及干燥设备，对压缩机运行的控制较方便，排放的噪声也较能有效地消除。
——采用较大的电机及压缩机主机，其效率较高，从而能耗费用较为低。
同理也适用于电动的附属装置如冷冻干燥器与风机等。
——经常性的维修保养工作费用较低。
——为满足不规则出现的用气高峰所需的贮备较少。
2．分散供气的优点：
——压缩机可理想地适配相应厂区内实际所需的工作压力。
——供气网络小，内部泄漏少，使压力损失降低。
——无需在室外面设管道，受冷凝损害（霜冻）的机会降至最低。
——故障时，可与外部联网确保供气。
结论：
通常优先选择集中式的空压站。
分散安装只有在特殊情况下才有优点，比方说工厂设备分散，相距较远，或用气量较大而所需压力各不相同等。
双螺杆的优点
★可靠性高
螺杆压缩机零部件少，没有易损件，因而它运转可靠，寿命长，大修间隔期可达4～8万h。
★操作维护方便
螺杆压缩机自动化程度高，操作人员不必经过长时间的专业培训，可实现无人值守运转。
★动力平衡好
螺杆压缩机没有不平衡惯性力，机器可平稳地高速工作，可实现无基础运转，特别适合用作移动式压缩机，体积小、重量轻、占地面积少。
★适应性强
螺杆压缩机具有强制输气的特点，容积流量几乎不受排气压力的影响，在宽广的范围内能保持较高的效率，在压缩机结构不作任何改变的情况下，适用于多种工质。
★多相混输
螺杆压缩机的转子齿面间实际上留有间隙，因而能耐液体冲击，可压送含液气体、含粉尘、易聚合气体等。
选用一台大压缩机或多台小机
要回答这一问题，首先应注意考虑以下几点：
——因压缩机设备停止运转而造成生产停顿，会产生哪些费用？
——在未来的几年内是否考虑增加用气设备？
——24小时内的用气循环情况如何？
各班次用气有无不同？
——有多大场地供安装压缩机设备？
——供电设备在不产生无法容忍的电压损失的情况下能供应多大电力？
把所需的压缩空气总量分别由同一空压站内的数台压缩机来承担其理由是：
——经济性
——确保供气
在许多情况下，所需的容积流量一分为二就足够了。
这样，一旦有一台压缩机意外地出现停机，另外可有百分之五十的流量可供急用，以向最为重要的生产部门供气。
但如果连续生产是至关重要，则需考虑三台各供气百分之五十的压缩机。
这样，原则上始终有一台机备用，同时，常规的保养工作也是在不造成生产损失的情况下进行。
下例提示了在考虑投资费用的前提下确保供气面又将产气能力进行分割的几种方案（见下页附表）。
例：
用气量，第一班次为50米3/分
第二班次为30米3/分
第三班次为25米3/分
方案结论：
4所需的投资费用最高，但从方案工作来看，方案4以同样大小的足够贮备量保证了最少的空转时间。
这一点是十分重要的，这是由于空载功率消耗在无油的压缩机中约相当于全负荷时功率消耗的15%，在喷油式压缩机甚至可高达30%。
运行费用有75%是由能耗费用决定！
）
方案选择
理由
第一班次
第二班次
第三班次
一、用V=50米3/分的压缩机一台
投资：
100%
压缩机连续全负荷运行
—无空转时间
—经济性高
—无备用
压缩机在部分负荷区工作：
—有空转时间
—经济性降低
压缩机负荷50%
—空转时间多
—经济性进一步下降
二、用V=50米3/分的压缩机二台
200%
一台机连续全负荷运转，另一台机处于准备运行状态：
—经济性
—备用100%
一台机在部分负荷区工作，另一台机处于准备运行状态：
—备用167%
一机部分负荷运行，另一机处于准备运行状态：
—经济性进一步变差
—备用200%
三、用V=25米3/分的压缩机二台
150%
二机均持续全负荷运转：
一机全负荷，另一机部分负荷：
一机全负荷，另一机处于准备运转：
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