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让您全面了解螺杆空压机工作系统
2018/09/15 16:47
空气具有可压缩性，经空气压缩机做机械功使本身体积缩小，压力提高后的空气叫压缩空气。压缩空气是一种重要的动力源，与其它能源比，它具有容易输送，使用方便，且压缩空气主要来自地面大气，取之容易，用之不尽。
压缩空气系统基本原理与重要组成
工作原理：在压缩机的机体内有一对等直径相互啮合的转子，其中阳转子有四个齿，阴转子有六个齿。电机通过弹性联轴器带动阳转子，再由阳转子带动阴转子一起高速旋转。随着齿间容积的不断缩小，从空气滤清器中被吸入的空气不断被压缩而升高压力，当齿间容积与压缩机的排气口相通时，压缩空气便从排气口排出，进入油气分离器进行油气分离。经油气分离后的气体依次通过最小压力阀、后冷却器和疏水阀而排出机外，与此同时在阴阳转子入口也持续形成负压，这样在大气压作用下，外界空气连续送到阴阳转子的入口进行做功。分离出来的润滑油沉降到油气分离器的底部，在压差作用下，经冷却后再回到主机工作腔而循环使用。
螺杆式空压机的几个工作过程
吸气过程
吸气系统主要由空气滤清器、进气阀、压缩机主机以及弯头、接管等组成。机组正常运行时，空气滤清器进气口吸入空气，经过滤后由打开的进气阀进入压缩机工作腔，被高速旋转的阴、阳转子压缩而升高压力，当齿间容积与排气口相通时，便从压缩机的排气口排出。
排气过程
由压缩机、油气分离器、最小压力阀、安全阀、放空阀、后冷却器、气水分离器和连接管路组成。
经压缩机压缩后的油气混合物，通过压缩机排口进入油气分离器，把润滑油从压缩空气中分离出来，从而获得洁净的压缩空气。经油气分离后的压缩空气通过最小压力阀后，依次进入后冷却器和气水分离器，将高温气体冷却至常温及将压缩空气中的冷凝水分离出来，最后排出机外供用户使用。
压缩空气基本常识
状态及气量
标准状态
空气吸入压力0.1MPa，温度15.6℃(国内行业定义0℃)的状态下提供给用户系统的空气容积。
常态空气
压力0.1MPa，温度20℃，相对湿度36%；
常态空气与标准空气不同在于温度并含有水；
当空气中有水分，一旦把水气分离，气量将有所降低。
吸入状态
压缩机进口状态下的空气；
海拔高度；
按海平面垂直向上衡量，海拔是指海平面以上的高度；
在压缩机工程方面占重要因素，随海拔高度升高，空气变得越稀薄、绝对压力变得越低。
电动机冷却效果比较差
通常允许运行海拔高度为2286米℃。
排气量
可以提供一定量的压缩空气
行业中出错频率最高的术语
排气量常用表示方式
CFM立方英尺每分钟
M3/min立方米每分钟
实际以气体容积表示
FAD即在压缩机排气端测得排出气体量换算成进气状态【压力和温度】
影响排气量因素
压力、温度、海拔高度、湿度、效率、泄漏
容积流量
在单位时间内压缩机吸入标准状态下空气流量
单位立方米/分
标方用
1CFM=0.02832M3/min
1M3/min=35.311CFM
余隙容积
正排量容积式（往复/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吸入口并对容积系数产生影响
负载系数
某一段时间内压缩机平均输出与压缩机最大输出之比
取用户系统所需气量的极大值，除以0.9负载系数。
噪音和声音评估
分贝的定义
可以解释为两种能量比值的对数
工业噪声测量
dBA
反射的噪声
ANSLS51规则------“空旷野外条件”。
噪声距离机器1M远，1.5M高处。
噪音差异
同样的噪声水平，不同的转速，听起来完全不一样。
差异，由于反射，不能将机器安置在房间，然后期望有和空旷野外条件下相同的水平。
不能光凭二台不同机器（转速、驱动方式、不同组件、不同外壳），就能对噪声水平做出猜测，测量唯一方法是同一台声音测量设备。
克服噪声水平明显差异
准确的测量噪声水平
了解噪声水平是怎样构成来理智制动频率的差别和刺耳的因素。
知道二个相同水平，然而不同频率特性的噪声对耳朵的伤害是相同的。
压缩机的分类和结构特点
螺杆式压缩机系统
主机 / 电机系统
冷却 / 分离系统
气路 / 调节系统
控制 / 电器系统
保护系统
任何螺杆式空压机都可以分解成以上几个系统
螺杆式压缩机系统重要辅件
空气滤清器
空气滤清器的作用是将吸入的空气加以过滤，保证进入压缩机的空气清洁干净。如果吸入的空气中混有杂质，会引起转子型面的磨损，并污染润滑油。不按要求保养空滤器或使用替代滤芯，会减低润滑油和油气分离滤芯的使用寿命，并将失去保固权利。
进气阀
进气阀的功能是控制进气量。机组满负荷运行时，进气阀处于全开状态。当用户所需用气量减小时，由气量调节装置向进气阀输入压缩空气，使进气阀开度减小，从而减少压缩机的进气量。当用户停止用气时，进气阀关闭，停止进气，压缩机进入空载运行状态。当用户恢复用气时，调节装置又会调节进气阀使之重新打开。
油气分离器
油气分离器由罐体和滤芯两部分组成，滤芯有两个，包括初级滤芯和二级滤芯。参见零部件目录中的油气分离器图。油气分离器的功能体现在四个方面：
1、作为初级分离器。来自主机的油气混合物进入油气分离器后，沿着滤芯外面的圆筒外壁高速旋转，进行机械离心式分离并撞击分离器内设置的壁面挡板，降低其流速，形成较大的油滴。由于油滴自身的重量，它们大部分沉降到分离器的底部。
2、作为压缩机的储油罐，储存润滑油。
3、进行精分离。罐体内装有双层嵌套式滤芯——初级滤芯和二级滤芯。进入罐体内的油气混合物经离心分离、撞击分离后，再通过这两道滤芯，作精细分离，把残留在压缩空气中的少量润滑油分离出来，并积聚在滤芯的底部。然后分别通过两根回油管，回到主机进气口，吸入工作腔。
4、稳压作用。由于油气分离器罐本身储存一定量的气体，可有效地避免用户管路中的压力波动，从而起到稳定压力的作用。
安全阀
油气分离器上设有安全阀。当分离器内的压力超过设定压力时，安全阀会自动打开，迅速放气卸压，从而确保机组的安全。
机组还应设有高压停机开关。当油气分离器中的压力达到设定压力时就会自动停机。所以，在正常情况下，安全阀是不会打开的。
热力阀
热力阀（仅水冷机组）的作用是调整喷油温度，在低温环境下避免水份析出而造成油质变化。
热力阀内腔有一个旁通阀门，此门是常开的。当油温低时，热力阀不动作，润滑油经旁通阀门、旁通油管、三通、油过滤器而未经冷却直接进入主机工作腔。当油温升高后，热力阀打开并逐步关闭旁通阀门，润滑油进入油冷却器，进行降温。然后经三通、油过滤器而进入主机工作腔。
油过滤器
油过滤器用来滤去润滑油中的杂质，以保证洁净的润滑油进入主机工作腔和各润滑点。如果润滑油中含有杂质，就会引起转子型面、齿轮啮合面和轴承的磨损，减少压缩机的寿命。
油过滤器的滤芯应定期更换，以保证油路畅通。
油过滤器顶部设有压差传感器。当滤芯前后的压差超过设定的压力（0.14MPa）时，监控器的面板上就会显示维护信号（OIL FILTER MAINTREQD），提醒机组操作人员及时更换滤芯。
最小压力阀
最小压力阀位于油气分离器的侧上方，其作用是确保油气分离器中的压力不低于0.34MPa，从而保证润滑油在油管路中正常运行，还可降低油耗。因此只有当分离器中的压力大于0.34MPa时同时高于管线压力，最小压力阀才会打开。其次，在压缩机联网使用时，最小压力阀还可起单向阀的作用，当压缩机卸载时，阻止管网中的压缩空气倒流到分离器及主机中去。
油路系统
最小压力阀位于油气分离器的侧上方，其作用是确保油气分离器中的压力不低于0.34MPa，从而保证润滑油在油管路中正常运行，还可降低油耗。因此只有当分离器中的压力大于0.34MPa时同时高于管线压力，最小压力阀才会打开。其次，在压缩机联网使用时，最小压力阀还可起单向阀的作用，当压缩机卸载时，阻止管网中的压缩空气倒流到分离器及主机中去。
在这里，润滑油的作用体现在三个方面：
（1）冷却。喷入机体内的润滑油能吸收大量的空气在压缩过程中产生的热量，从而起到冷却的作用。
（2）润滑。润滑油在两转子之间形成一层油膜，避免阴、阳转子直接接触，从而，避免转子型面的磨损。此外，经内部油路到达各个润滑点，润滑轴承和齿轮。
（3）密封。具有一定粘度的润滑油可填补转子与转子之间，转子与机壳之间的间隙，从而减少机体内部的泄漏损失，提高压缩机的容积效率。
压缩空气干燥机
压缩空气干燥机是利用吸附剂在常温下对空气中水蒸气有较大吸附量的特点制成的压缩空气干燥设备。特点是经吸附式干燥机处理后的压缩空气露点更低，含水量更少，但耗能更多。
工作原理
由空压机经除油过滤器来的高温高湿压缩空气，首先在换热器中与已干燥过的低温压缩空气进行热交换，降低温度；然后进入蒸发器被进一步降温至2℃左右，在此压力露点下大部分汽态水份被凝结排出，此后含湿量很低的压缩空气进入吸附筒内被进一步干燥除湿、降低露点；最后低温干燥的压缩空气进入换热器，在冷却入口的高温高湿压缩空气的同时也提高了自身温度，以防止压缩空气在输送管路中结露；且升温后的压缩空气一小部分用作吸附剂再生，提高再生效率，降低能耗。
维修保养
按时更换油过滤芯
第一次150小时,以后最多2000小时
按时更换冷却剂
矿物油最多2000小时或一年
超级冷却剂最多8000小时或二年
按时更换空滤芯
按时更换油分离芯(MAX 1bar)
定期清洗冷却器(MAX 98C)
按时对电机进行保养
定期清洗回油过滤器
定期清洗后冷却器和疏水阀
超冷特点和好处
| 性质 | 特点 | 好处 | |||||||||
| 工作寿命 | 8K小时或者二年 | 比其他油品更换次数少 | |||||||||
| 导热性 | 比热1.00，导热性好、除热更有效 | 1、即使环境高，压缩机停机次数少2、稳定意味着效率高3、温度低，内部部件热应力小 | |||||||||
| 挥发性 | 挥发性低，气化率低，气中含油率低，是矿物油1/4 | 1、油耗低2、管道过滤器负载小 | |||||||||
| 性质 | 特点 | 好处 |
| 工作寿命 | 8K小时或者二年 | 比其他油品更换次数少 |
| 导热性 | 比热1.00，导热性好、除热更有效 | 1、即使环境高，压缩机停机次数少2、稳定意味着效率高3、温度低，内部部件热应力小 |
| 挥发性 | 挥发性低，气化率低，气中含油率低，是矿物油1/4 | 1、油耗低2、管道过滤器负载小 |
