空压机使用说明.docx

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空压机使用说明

第三章空气压缩机

1压缩空气基础知识

1.1压缩机的分类

1.1.1按使用目的分类

工艺用压缩机：

用于工艺上的特殊要求，其介质通常为特殊气体，如煤气、氮气、氢气等；其进出口压力通常视具体要求而定。

压缩机制冷用压缩机：

用作空调、冷库冷冻等制冷工艺；其介质为制冷剂，如氟利昂、氨气等。

动力用压缩机：

介质一般为空气，亦称作空压机；进气压力即大气压；它以压缩空气作为动力源，用来驱动各种气动工具，控制仪表、阀门，输送物料等等。

常用的出口压力一般为6～10bar。

在制氧行业中，空压机则用于为制氧机提供气源。

1.1.2按压缩原理和结构分类：

按压缩原理，通常分为两大类，一类是容积式---利用气体容积的变化提高气体压力；另一类是动力式（或速度式）——利用气体高速旋转时产生的速度，最后将速度能转化为压力能。

按其结构的不同分为以下几种形式：

活塞式

往复式

膜片式

容积式滑片式单螺杆

螺杆式

回转式双螺杆

压缩机液环式

转子式

离心式

透平式轴流式

动力式混流式

喷射式

1.2往复式空压机与回转式空压机的结构特点

往复式空压机与回转式空压机同属容积型空压机，它们都是通过改变工作腔内的气体容积（压缩气体的空间）来提高气体的压力。

1.2.1往复式空压机

最常见的型式为活塞式空压机，其工作原理是利用曲柄连杆机构将原动机的旋转运动转变为活塞的直线往复运动，并借助进、排气阀的自动开闭进行气体的吸入、压缩和排出。

其特点是：

1）适用的压力范围广，不论流量大小都能达到所需压力。

目前工业应用上压力大于3Mpa的压缩机仍采用活塞式压缩机。

2）热效率高，适应性较强，即排气量范围较广，且不受压力高低的影响；

3）转速不高，机器体积大而重；

4）结构复杂，易损件多，维修量大；

5）排气不连续，气流脉动大，运转时振动大。

1.2.2回转式空压机

常见的型式有滑片式和螺杆式，其中螺杆式应用最广。

螺杆式空压机又分为单螺杆和双螺杆。

目前双螺杆空压机在螺杆式空压机市场上占主导地位。

双螺杆空压机的工作原理：

是借助于两个在机壳（气缸）内的螺旋形转子，按一定的传动比（四对六或五对六）相互啮合回转运动所产生的工作容积的变化，而实现气体的压缩。

与往复式比较，它不存在往复惯性力和力矩，所以转速高、基础小、重量轻、振动小、运转平稳；它无活塞机中的活塞和高频振动的进排气阀，故零部件（特别是易损件）少、结构简单易于维修；同时，在转子每转之内常有多次排气过程，所以它输气均匀、压力脉动小，不必设置大容量的储气罐；但其转子加工困难需要专用设备，并且相对运动的机件之间密封问题较难满意解决。

2喷油螺杆压缩机的原理与特点

2.1工作原理

螺杆式空气压缩机的核心部件是压缩机主机，是容积式压缩机中的一种，空气的压缩是靠装置于机壳内互相平行啮合的阴阳转子的齿槽之容积变化而达到。

压缩机壳体内有一对经过精密加工的相互啮合的阴、阳转子，电机通过传动装置驱动阳转子，再由阳转子带动阴转子。

转子在与它精密配合的机壳内转动使转子齿槽之间的气体不断地产生周期性的容积变化而沿着转子轴线，由吸入侧推向排出侧，完成吸入、压缩、排气三个工作过程。

机壳内喷入的压缩机油与空气混合，在转子的齿槽间被有效地压缩。

油在机体内的作用主要有：

1）润滑。

油在转子齿槽间形成一层油膜，避免金属与金属直接接触。

2）密封。

密封转子各部的间隙和转子与壳体的间隙。

3）冷却。

吸收压缩过程中产生的大部分热量。

2.2工作流程

空气通过进气过滤器将大气中的灰尘或杂质滤除后，由进气控制阀进入压缩机主机，在压缩过程中与喷入的冷却润滑油混合，经压缩后的混合气体从压缩腔排入油气分离罐，此时压缩排出的含油气体通过碰撞、拦截、重力作用，绝大部份的油介质被分离下来，然后进入油气精分离器进行二次分离，得到含油量很少的压缩空气，当空气被压缩到规定的压力值时，最小压力阀开启，排出压缩空气到冷却器进行冷却，最后送入使用系统。

2.3特点

1）能强制而连续输气，没有脉冲。

排气量几乎不随排气压力而变，对变工况运行具有较好的适应性。

2）没有往复运动的惯性力，能做到转子的动态平衡，机座振动小，没有气阀，活塞环等易损件，运行寿命长，维护管理简单。

3）具有较高转速，能与高速原动机直接相联，机件数量少，结构紧凑，重量轻，占地面积小。

4）可以在工作腔中喷油，使其具有单级压比高，排温低，噪声低，容积效率高等优点。

2.4压缩空气净化系统

1）空气污染物主要有来自空气和系统之内的固体颗粒、水和压缩机内的润滑油；

2）一般通过干燥系统和过滤系统来对压缩空气净化；

3）露点（ADP）：

用来表明空气中水分的含量，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。

含水量大的露点高，含水量少的露点低；

4）压力露点（PDP）：

表明压缩空气中水分的含量；

5）干燥机按工作原理可分为：

吸附式（压力露点为：

-20℃、-40℃、-70℃）和冷冻式（压力露点为：

-2℃～10℃）；

6）吸附式干燥机又可分为无热再生和有热再生；冷冻式干燥机可分为风冷型和水冷型。

3Atlas螺杆空压机构成

3.1构成

Atlas螺杆空压机构成如图1、图2所示。

图1GA机型正面视图

图2GA机型背面视图

Atlas螺杆空压机由压缩机机头、驱动电机、油冷却器、空气冷却器、油分离器、空气过滤器、加载电磁阀、卸荷阀、空气出气阀、冷却风扇、电脑控制器等构成。

全性能型还内置冷干机。

3.2气路和油路系统

Atlas螺杆空压机加载时的运行状态如图3所示。

加载时，当气网压力低到加载压力，电磁阀（Y1）得电，电磁阀（Y1）的活塞克服弹簧力向上移动，控制压力从储气罐（15）经电磁阀（Y1）进入加载活塞（22）和卸荷阀（4）腔内。

卸荷阀（4）关闭了压缩空气的排空，加载活塞（22）向下移动导致空气进气阀（6）完全打开，压缩机供气（100%），空压机加载运行。

图3GA机型空气－油系统和加载运行状态

卸载时的运行状态如图4所示。

如果压缩空气的消耗量低于空压机的排出量，气网的压力升高，当气网压力达到卸载压力时，电磁阀（Y1）失电，在弹簧力作用下，电磁阀中的活塞复位，压缩空气通过电磁网（Y1）向大气排空。

加载活塞（22）向上移动，导致空气进气阀关闭空气进气。

卸荷阀（4）由储气罐内的压力打开，储气罐（15）内的压力通过卸荷阀（3）排空。

图4GA机型空气－油系统和卸载运行状态

4Atlas螺杆压缩机技术特征

4.1基本特征

1）GA代表喷油螺杆压缩机，后面的数字代表主电动机功率；

2）GX系列为皮带传动，可以加装储气罐，为仪表板控制；

3）P为标准型机组；

4）FF为全性能机组，其内置冷冻式干燥机，它有集中控制、占地面积少的优点；

5）VSD为变频控制系统；

6）油气分离系统通过重力分离、旋风分离、油气分离器芯（过滤）来分离油和气体。

7）润滑油的分类（Atlas用的是半合成油）：

矿物油可使用1500小时30元/升；

半合成油4000小时60~70元/升；

合成油8000小时180元以上/升；

24kt10年300元以上/升。

8）空压机的噪音源：

电动机、机头、排气噪音。

电动机和机头产生振动噪音，Atlas的齿轮箱的齿轮等级高，是应用在航天领域上的；连轴器箱是特殊设计的，均可降低噪音；排气噪音方面主要是消除冷却风扇的噪音，冷却风扇采用离心风扇，尺寸大、转速低、叶片薄，均可降低排气噪音；另吸气口的位置加了大量吸音材料（不会产生燃烧），在连接处加弹性支座。

9）电机级数：

6级980转/分；

4级1480转/分；

2级2960转/分。

4.2风冷机结构

由于风冷机无冷却水循环系统，因而可省去冷却塔、循环水管路及水泵等设备。

但在夏天由于环境温度较高，若机组内零部件配置不当，将产生电机散热性差、冷却器换热效率降低、排气温度升高等问题。

通过合理的布局，如图5所示，将机组分为冷、热二室，将电动机、电控柜和压缩机进气过滤器置于冷室，将压缩机和油气分离器等高温件放置在热室，可保证电器部分良好的散热条件及压缩机较低的进气温度，最后利用排风扇将热空气直接排出机外，确保压缩机良好的工作状态和较低的排气温度。

图5机组风冷结构

4.3节能型气量调节装置

该方式采用进气调节阀与电脑、压力传感器联合控制的方法，如图6所示，使机组在卸载状态的排气压力仅为1.5bar，大大降低了空载功率，因而具有明显的节能效果。

而采用连续式调节时，排气压力虽始终不变，但压比却随着排气量的下降而升高，因而比功率增加。

此外，由于机组在卸载状态的排气压力仅为1.5bar，从而降低了进排气之间的压差，亦即降低了轴向力，减轻了轴承负载，提高了轴承的工作寿命。

由于该调节装置结构简单，所以还具有运行可靠无故障，运行过程中无须调整的优点。

图6节能型气量调节装置及其传输效率

4.4弹性联轴器传动方式

采用弹性联轴器传动方式，如图7所示。

图7弹性联轴器传动

传动齿轮安置在齿轮箱内，齿轮两端配有一对轴承，分别承受啮合过程中的径向力和轴向力，延长了电机轴承的寿命。

油封在齿轮箱端，即使油封磨损产生泄漏，也绝不可能漏到电机内部。

而且一旦泄漏，也极易用肉眼察觉。

装配简单，自动对中，运行可靠。

5主要零部件及其功能

5.1气路系统

气路系统：

进气口→空滤→卸荷阀→机头→单向阀→油分→单向阀→后冷却器→疏水器→出气口。

气路系统由下列部件组成：

1）进气过滤器：

对进入压缩机的空气进行过滤，防止粉尘和杂物进入压缩机工作腔，提高主机工作寿命。

2）卸荷阀：

控制空气的输入，根据实际用气进行满负荷和空负荷运行。

3）主机：

重要部件，它利用一对相互啮合转子的高速旋转，将吸入的空气和油雾进行压缩后排出。

4）单向阀：

控制排出气体的流动方向，防止停车时由于管网的压力而产生气油混合物倒流。

5）油气分离器：

喷油螺杆压缩机的关键部件。

它将压缩后的气油混合物进行分离。

（离心分离、重力下沉，高效过滤）。

6）最小压力阀：

（1）防止储气罐内气体压力降至0.4MPa以下，降低油耗。

（2）当与供气管网相连时，起单向阀作用，防止气体倒流。

（3）使系统保持一定的油压，维持油路系统的正常运行。

7）安全阀：

当压缩机排气压力超过设定值时，该阀打开放空，防止压力过高而引起压力容器爆裂。

8）气冷却器：

将压缩后气体进行冷却

9）气水分离器：

对冷却后的饱和气体利用离心力作用进行气水分离。

内设自动排污阀（对分离出来的水自动排除）和手动排污阀（停车后排除分离器中水）。

5.2油路系统

油路系统：

油分→恒温阀→后冷却器→油滤→断油阀→机头→单向阀。

油路系统由以下部件组成：

1）油气分离器：

该部件下部起油箱作用，油箱内的热油在气体压力下经冷却器和油过滤器被送至主机工作腔内。

2）油冷却器：

对压缩腔内吸收大量热量的高温油进行冷却，再循环使用。

3）油过滤器：

过滤油路中的杂质，确保主机及润滑系统正常运行。

4）断油阀：

工作时，利用排气压力将该阀打开，使过滤后的油进入工作腔，停车时自动关闭，防止油箱内油涌入工作腔。

5）恒温阀：

防止主机内的温度过低而产生冷凝水现象，保护压缩机的润滑系统。

5.3气量调节系统

气量调节系统由下列部件组成：

1）卸荷阀：

对气量进行满载（100％）或空载（0％）控制。

2）电磁阀：

根据加载压力和卸载压力控制卸荷阀的开启或闭合。

3）压力传感器：

将管网内压力信号传递给电脑控制器。

5.4电气系统

电气系统由下列部件组成：

1）电机：

驱动压缩机。

绝缘等级：

F。

防护等级：

进口机为IP55；组装机为IP54。

2）起动装置：

星三角起动，降低起动电流。

3）温度传感器：

将测试点温度信号传递给控制器。

控制压缩机排温，以防止排温过高而引起压缩机油变质（通常T报警＝105C，T停机＝110C）。

4）压力传感器：

将测试点压力信号传递给控制器。

5）电脑控制器：

对各输入参数进行不同控制，如报警、停车、加载、卸载等。

5.5传动系统

传动系统由一套弹性联轴节（GA11C以下采用皮带传动）组成。

6开机注意事项

Atlas螺杆空压机开机注意事项：

1）安装电缆尺寸

安装电缆尺寸见表1。

表1安装电缆尺寸要求

型号

电缆尺寸（mm²）

GA7-7.5P

4×4

GA15-7.5P

4×10

GA22-7.5P

4×16

2）安装、开机调试前必须拆卸以下漆成红色的运输用固定装置：

螺栓，衬套，支架。

3）检查电气连接是否符合当地规范，以及所有电线是否紧固在各自的接线端子上。

安装设备时必须接地，并在每项中装上插入式保险丝，以防止短路。

必须在压缩机附近安装隔离开关。

4）检查变压器T1初级端的电压选择连线。

5）检查断路器（Q15）的设置值，检查断路器上的开关是否位于位置I。

6）装好空气出口阀门（AV）：

有关阀门的位置，请参阅简介部分。

关闭阀门，将空气管网与该阀门连接。

7）将冷凝水排污出口连接至排污收集器，请参阅冷凝系统部分。

如果排污管安装在室外（可能发生冰冻），必须对排污管进行隔热处理。

8）检查油位。

油位表（G1）的指针应在绿色区域的上部区域或橙色区域内。

9）特别注意：

接通电源，点动启动压缩机，然后立即停机，检查电动机的旋转方向。

电机铭牌上提供了旋转箭头（可通过顶部的栅格看到）。

如果旋转方向错误，请打开电源电压输送线中的隔离开关，并调换连接两根输入电线。

10）检查已设定的设定值，参阅可设定的设置值部分。

11）启动并让压缩机运行几分钟，检查压缩机运行是否正常。

12）如果压缩机在过去的6个月均为运行，则强烈建议在启动时提高压缩机机头的润滑性。

旋松软管（3）并断开进口挠性软管

（2）的链接，将0.75升油倒入进口制动器，重新装好进口挠性软管

（2）。

13）有关润滑油系统构件的位置，参阅初次开机部分。

检查油位（G1），如有必要，将油加满。

指针应在绿色区域的上部区域或者橙色区域内。

如果指针在低区域内，降低润滑油系统的压力（参阅故障排除部分）。

等候压缩机降压。

将加油罗塞（FC）旋松一圈以便释放系统中的压力。

拆下加油盖，加入油，直至油位到达加油孔颈部。

旋紧罗塞。

14）如有必要，清空空气过滤器的集尘器，参阅空气过滤器部分。

15）如果空滤保养指示器上的红色区域已完全显示，更换过滤器滤芯。

通过按壳体末端的按钮，复位保养指示器（V1）并复位保养报警，参阅保养菜单部分。

16）有关空气出口阀门的位置以及排污链接，参阅简介和冷凝系统。

17）接通电源，检查电源指示灯（6）是否亮起。

18）打开空气出口阀门（AV）。

19）按下控制面板的启动按钮

（1）。

压缩机开始运行，自动运行指示灯（8）会亮起。

7常见故障及排除方法

空压机在运行中若出现异常现象，必须立即查明故障原因，即时排除故障，待修复后才能继续使用。

切勿盲目继续使用以致发生不可预测的损失。

空压机常见故障、产生的原因、排除方法及对策见表2。

表2常见故障、产生的原因、排除方法及对策

故障现象

可能产生的原因

排除方法及对策

空压机无法启动

1）保险丝烧断。

2）启动电器故障。

3）启动按钮接触不良。

4）电路接触不良。

5）电压过低。

6）主电机故障。

7）主机故障（主机有异常声，局部发烫）。

8）电源缺相。

9）风扇电动机过载。

请电气人员检修更换

运行电流高，空压机自动停机（主电机过热报警）

1）电压太低。

2）排气压力过高。

3）油气分离器堵塞。

4）压缩机主机故障。

5）电路故障。

1）请电气人员检查。

2）检查／调整压力参数。

3）更换新件。

4）机体拆检。

5）请电气人员检查。

排气温度低于正常要求

1）温控阀失灵。

2）空载过久。

3）排气温度传感器失灵。

4）进气阀失灵，吸气口未全打开。

1）检修清洗或更换阀芯。

2）加大用气量或停机。

3）检查、更换。

4）清洗、更换。

排气温度过高，空压机自动

停机（排气温度过高报警）

1）润滑油量不足。

2）润滑油规格/型号不对。

3）油过滤器堵塞。

4）油冷却器堵塞或表面污垢严重。

5）温度传感器故障。

6）温控阀失控。

7）风扇及冷却器积灰过多。

8）风扇电动机未运转。

9）风道安装不正确。

1）检查添加油。

2）按要求更换新油。

3）检查更换新件。

4）检查清洗。

5）更换新件。

6）检查清洗、更换新件。

7）拆下清洗、吹净。

8）检查电路及风扇电机。

9）改正风道。

排出气体含油量大

1）油气分离器破损。

2）单向回油阀堵塞。

3）润滑油过量。

1）更换新件。

2）清洗单向阀。

3）放出部分冷却油。

空压机排气量低于正常要求

1）空气滤清器堵塞。

2）油气分离器堵塞。

3）电磁阀漏气。

4）气管路元件泄漏。

5）皮带打滑、过松。

6）进气阀不能完全打开。

1）吹除杂质或更换新件。

2）更换新件。

3）清洗或更换新件。

4）检查修复。

5）更换新件、张紧皮带。

6）清洗、更换受损件。

停机后从空气滤清器吐油

进气阀内的单向阀弹簧失效或单向阀密封圈损坏。

更换损坏的元件

安全阀动作喷气

1）安全阀使用时间长，弹簧疲劳。

2）油气分离器堵塞。

3）压力控制失灵，工作压力高。

1）更换或重新调定。

2）更换新件。

3）检查重新调定。

8疑难故障现象故障原因处理方式

8.1油过滤器顺阻塞对机器的影响

油过滤器顺阻塞对机器的影响：

1）转子出口温度上升。

2）机油寿命减少。

处理方法：

1）正常的油过滤器压差表1kg以内，若超过则表示油过滤器阻塞，检查的方式为：

测量进油冷却器的油温与出冷却器油温，若温差过大则表示油过滤器阻塞。

2）油温经常性的过高，会导致油品质裂化速度加快，正常的工作温度为80-95℃。

8.2油气分离器阻塞的结果

1）油槽压力升高。

2）出口压力降低。

3）马达电流上升。

4）造成空压机跳机。

5）造成安全阀排气喷油。

6）会因为压力过大致使油气分离器破损而造成冷却油流失。

处理方法：

更换油气分离器。

正常的压差为：

0.8kg以内。

8.3油冷却器散热片阻塞时对机器有何影响

1）转子出口温度升高，而造成跳机。

2）主马达因高温而造成过载跳机。

3）风扇马达因负压过大而造过载跳机。

处理方法：

将冷却器拆下做清洁保养。

8.4空压站通风散热不良对机器有何影响

1）转子出口温度升高而造成高温跳机。

2）造成为马达过载。

3）造成风扇马达过载。

4）空气出口温度上升造成冷干机负荷加大。

建议：

客户加导风管及排气系统。

8.5最小压力逆止阀故障导致无法关闭会引起什么后果

1）机器启动后油槽无法上升而造成空压机无法负载。

2）出口空气含油量增大。

3）现场空气会倒灌回机台内部造成空车时油槽压力无法下降及停车后造成空压机喷油。

处理方法：

将最小压力逆止阀拆下保养，若故障仍无法排除，则更换新品。

8.6传动皮带断裂会造成什么后果

1）起动后机器无法负载。

2）运转中油槽压力会下降到0kg，并会停止输出压力。

处理方法：

检查皮带断裂的原因及安装新的皮带。

8.7进气阀门无法关闭会引起什么后果

1）会造成空压机空车后压力继续上升而导致安全阀排气。

2）空车时油槽压力上升。

3）停车时冷却油从进气口倒灌出来。

处理方法：

将进气阀门拆下保养,若故障则更换新品

8.8起动器连接点接触不良会产生什么影响

1）马达工作电流升高并引起马达过载。

2）起动器发热引发故障。

3）保险丝烧毁。

处理方法：

将启动器拆下做保养。

8.9空压机外部电源供应电压过低、过高或三相不平衡，对机器会有什么影响

1）供应电压过低会造成马达过载。

2）供应电压过高会造成马达电阻降低而烧毁。

3）供应电压三相不平衡会造成马达过载。

8.10空压机无法启动之原因

1）外界三相电源断电或欠相。

2）紧急停止按钮故障或电线松脱。

3）空压机处于自动停车状态或出口开关未打开。

4）变压器故障或线脱落。

5）控制面板故障。

6）启动器线圈故障或接点接触不良。

7）空压机处于故障状态。

8）传动皮带断裂。

9）电源开关跳脱或保险丝断开。

处理方法：

（1）检查电闸及测量三相电压。

（2）检查紧急停止钮，打开及检查电线有无松脱。

（3）检查出口压力是否高于设定。

（4）变压器更换新品或将电线重新连接。

（5）更换控制面板。

（6）更换启动器或接点检查及保养。

（7）将故障排除。

（8）安装新的皮带。

（9）检查电器回路后开关复原。

8.11空压机出口含油量过高的原因

1）油气分离器破裂。

2）油位太高。

3）回油管堵塞。

4）回油口喷嘴堵塞。

5）压力设定低于60PSI时。

处理方法：

（1）更换新的油气分离器。

（2）正常的油位应处于油标的绿色或橙色区域。

（3）将回油管拆下保养。

（4）将回油口喷嘴重新钻孔。

（5）建议客户将压力向上调整。

8.12空压机出口压力过高的原因

1）压力开关故障。

2）负载电磁阀故障。

3）吹气阀损坏。

4）压力开关工作压力设定过高。

5）进气阀故障。

6）压力传感器故障。

7）压力表有误差

处理方法：

（1）量取压力开关的接点是否正常，若不正常则更换新品。

（2）将负载电磁阀拆下保养及检修，若仍异常则更换新品。

（3）将吹气阀拆下检修，若损坏则更新。

（4）将压力开关的压力调低。

（5）将进气阀拆下保养若损坏则更新。

（6）做压力传感器校正，若损坏则更新。

（7）更换压力表。

8.13空压机出口压力过低之原因

1）现场用气量太大。

2）进气阀门故障导致阀门开度不够。

3）进气阀门控制气源漏气，造成阀门开度不够或无法打开。

4）压力开关设定工作压力过低。

5）压力开关故障造成工作压力误差。

6）电脑压力设定值过低或压力传感器故障。

7）负载电磁阀故障，漏气造成控制气源不足。

8）空气过滤器阻塞。

9）油气分离器阻塞。

10）传动皮带太松，导致传动效率下降。

11）进气阀门连轴器磨损造成开度不足。

12）同步马达效率降低造成开度不够。

处理方法：

1）建议客户检查管路有无漏气，若无则增加空压机。

2）将进气阀门拆下保养，或更换维修套件。

3）将漏气部分排除。

4）将压上限向上调整至客户要求的设定值（须在额定压力范围内）。

5）检修压力开关，无法修复则更换新品。

6）将电脑设定值调整及做压力传送器校正，若传送器故障则更换新品。

7）将负载电磁阀拆下检修，若无法修复则更换新品。

8）将空气过滤器拆下保养，若阻塞过滤器则换新品。

9）检查油气分离器压差是否已达0.8-1kg，若是则更换新品。

10）调整传动皮带