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 行业动态 / News
空气压缩机知识
发布日期:[2010-08-06]

空气压缩机知识问答

1)什么叫空气压缩机?

答:空气压缩机是一种压缩气体,提高气体压力或输送气体的机器,也叫压气机和压风机。

各种压缩机都属于动力机械,能将气体体积缩小,压力增高,具有一定的动能,作为机械动力或其他用途。根据所压缩的气体不同,称空气压缩机,氧气压缩机、氨压缩机、煤气压缩机、等等。

2)空气压缩机有什么用途?

答:随着国民经济的飞跃发展,空气压缩机在工业上应用极为广泛??掌顾趸蚱溆猛竟惴憾怀莆巴ㄓ没怠?。根据压缩气体的使用性质不同的特点可分下列几种:

1、 压缩空气作为动力:

驱动各种风动机械、风动工具,排气压力为78公斤/平方厘米;用于控制仪表及自动化装置,压力约为6公斤/平方厘米;车辆自动门窗启闭,压力为24公斤/平方厘米;制药业、酿酒业中的搅拌,压力为4公斤/平方厘米;喷气织机中的纬纱吹送压力为12公斤/平方厘米;中大型柴油机的启动压力为2560公斤/平方厘米;油井的压裂,压力为150公斤/平方厘米;“二次法”采油,压力约为50公斤/平方厘米;高压爆破采煤压力约为800公斤/平方厘米;国防工业中的潜水艇的沉浮、鱼雷的射击及驱动以及沉船的打捞等等,都以不同压力的压缩空气为其动力。

2、 压缩气体用于制冷和气体分离:

气体经压缩、冷却而液化,用于人工制冷(冷冻冷藏及空气调节等)如氨或氟利昂压缩机。其压缩压力多为812公斤/平方厘米,这一类压缩机通常成为“制冷机”或“冰机”。另外在液化的气体若为混合气时,可在分离装置中,将各组份分别地分离出来,得到合格的各种气体。如空气液化分离后能得到纯氧、纯氮、和纯的氙、氪、氩、氦等稀有气体。

3、 压缩气体用于合成及聚合;

在化学工业中,气体压缩至高压,常有利合成及聚合。例如氮氢合成氨,氢与二氧化碳合成甲醇、二氧化碳与氨合成尿素等?;Чひ抵?,例如高压聚乙烯的压力达15003200公斤/平方厘米。

4、 压缩气体用于油的加氢精制:

石油工业中,用人工方法把氢加热、加压后与油反应,能使碳氢化合物的重组份分裂成碳氢化合物的轻组份,如重油的轻化,润滑油加氢精制等。

5、 气体输送:

用于管道输送气体的压缩机,视管道长短而决定其压力。送远程煤气时,压力可达30公斤/平方厘米。氯气装瓶压力为1015公斤/平方厘米,二氧化碳装瓶压力为5060公斤/平方厘米。

3)压缩机是怎样分类的?

答:压缩机按结构形式的不同分类如下:

按其原理可分为:往复式(活塞式)压缩机、回转式(旋转式)压缩机、(涡轮式、水环式、透平式)压缩机、轴流式压缩机、喷射式压缩机及螺杆式压缩机等各种型式,其中应用最为广泛的是活塞式(往复式)压缩机和(旋转式)螺杆式压缩机。

4)活塞式压缩机怎样分类?

答:活塞式压缩机分类的方法很多,名称也各不相同,通常有如下几种分类方法:

(一)按压缩机的气缸位置(气缸中心线)可分为:

1)卧式压缩机:气缸均为横卧的(气缸中心线成水平方向)。

2)立式压缩机:气缸均为竖立布置的(直立压缩机)。

3)角式压缩机:气缸布置成L型、V型、W型和星型等不同角度的。

(二)按压缩机气缸段数(级数)可分为:

1)单段压缩机(单级):气体在气缸内进行一次压缩。

2)双段压缩机(两级):气体在气缸内进行两次压缩。

3)多段压缩机(多级):气体在气缸内进行多次压缩。

(三)按气缸的排列方法可分为:

1)串联式压缩机:几个气缸依次排列于同一根轴上的多段压缩机,又称单列压缩机。

2)并列式压缩机:几个气缸平行排列于数根轴上的多级压缩机,又称双列压缩机或多列压缩机。

3)复式压缩机:由串联和并联式共同组成多段压缩机。

4)对称平衡式压缩机:气缸横卧排列在曲轴轴颈互成180度的曲轴两侧,布置成H型,其惯性力基本能平衡。(大型压缩机都朝这方向发展)。

(四)按活塞的压缩动作可分为:

1)单作用压缩机:气体只在活塞的一侧进行压缩又称单动压缩机。

2)双作用压缩机:气体在活塞的两侧均能进行压缩又称复动或多动压缩机。

(3)多缸单作用压缩机:利用活塞的一面进行压缩,而有多个气缸的压缩机。

4)多缸双作用压缩机:利用活塞的两面进行压缩,而有多个气缸的压缩机。

(五)按压缩机的排气终压力可分为:

1)低压压缩机:排气终了压力在0.31.0Mpa表压。

2)中压压缩机:排气终了压力在1.010.0Mpa表压。

3)高压压缩机:排气终了压力在10.0100.0Mpa表压。

4)超高压压缩机:排气终了压力在1000Mpa表压以上。

(六)按压缩机排气量的大小可分为:

1)微型压缩机:输气量在1m3/min以下。

2)小型压缩机:输气量在110m3/min以下。

3)中型压缩机:输气量在10m3/min100m3/min。

4)大型压缩机:输气量在100m3/min以上。

(七)按压缩机的转速可分为:

1)低转数压缩机:在200L/ min以下。

2)中转数压缩机:在200450L/ min。

3)高转数压缩机:在4501000L/ min。

(八)按传动种类可分为:

1)电动压缩机:以电动机为动力者;

2)气动压缩机:以蒸汽机为动力者;

3)以内燃机为动力的压缩机;

4)以汽轮机为动力的压缩机。

(九)按冷却方式可分为:

1)水冷式压缩机:利用冷却水的循环流动而导走压缩过程中的热量。

2)风冷式压缩机:利用自身风力通过散热片而导走压缩过程中的热量。

(十)按动力机与压缩机之传动方法可分为:

1)装置刚体联轴节直接传动压缩机或称紧贴接合压缩机。

2)装置挠性联轴节直接传动压缩机。

3)减速齿轮传动压缩机。

4)皮带(平皮带或三角皮带)传动压缩机。

5)无曲轴--连杆机构的自由活塞式压缩机。

6)正体构造压缩机--即摩托压缩机动力机气缸与压缩机座整体制成,并用共同的曲轴的压缩机。

此外,压缩机还有固定式和移动式之分,及有十字头无十字头之分。

5)什么叫增压压缩机和循环机?

答:一般化工流程中需要用高压压缩机来进一步压缩初压力数倍于大气压的气体,进而使气体压力更加增高,这种压缩机叫做增压压缩机。循环机也是增压压缩机一种,也称循环泵,它的作用是将进气压力在5100Mpa表压的气体再提高15Mpa,用以克服系统中的阻力,弥补循环系统内气体压气降。循环的特点是:它在较高压力下工作,然而压缩比却是很小的,而且压缩后的气体温度不高,所以一般循环机无冷却水套。

6)什么叫大气压?

答:包围着地球的空气层叫大气,空气受重力的作用包围着整个地球??掌闹亓?,产生对物体的压强简称大气压,空气是由极微小的气分子组成的,具有一定的体积和重量,当压力为一大气压,温度为273K时,1立方厘米的任何气体所含的分子数为2.683×1019个。我们之所以没有感觉出大气有压力是因为身体内外都有空气,而使内外两边的压力互相抵销了,就好比一张绷在架子上的薄纸;用一个手指头轻轻一顶就会穿一个大洞,但如果纸的两面都用手指顶住,则用很大力气也不致损坏的道理一样。对物体所产生的压力约每平方公分受一公斤的力,所以我们把大气的压力说成一个大气压。

7)什么叫指示压力?

一般压力表上所指出的气体压力,并不是代表气体的真实压力,而为超出大气之压力值,也就是说没有把大气压力计算在内。指示压力是以大气压力为零算起的。也叫表压力或计压力。简称表压。

表压力=绝对压力-大气压力

8)什么叫绝对压力?

答:表压力加上大气压力就是绝对压力。它以绝对真空为零算起的。

绝对压力=表压力+大气压力

绝对压力=大气压力-真空压力

绝对压力在计算中用P表示。

9)什么叫真空?

答:容器内气体压力低于大气压力时,即产生真空,也称负压。完全没有任何物质的空间(即真空度达到100%被称为绝对真空)是很难达到的。

通常760毫米水银柱(在0度)为标准刻度。若所指示出来的容器低于大气压力的读数,叫真空度。真空度上所指出的压力值(真空度)是为容器内气体压力较大气压力为低的压力差值,又称为真空压力或低压力。

容器内的大气压力越低意味着真空度越高;反之容器内的大气压力越高(不超过1个大气压),则意味着真空度越低;如果容器内的气体压力与大气压力相等,那么真空度为零,则表示没有真空。

10)温度的高低与压缩机的关系怎样?

答:物体冷热的程度,叫做温度(热度)。我们从能量守恒定律中知道功与热是可以互相变换的,压缩机各处温度的增高是从机械摩擦功、压缩功中转换而来的。例如轴瓦组合不当或润滑不良就会增大摩擦功,并以热的形式交换耗散,于是轴瓦的温度就升高,甚至会烧毁轴瓦,所以根据压缩机各处温度的高低就可判断出机器质量的好坏。

环境温度及油温高、低对压缩机有以下几点影响:

1、吸入气体温度过高,会减少排气量;

2、压缩过程中气体温度过高,会增大功耗,降低生产效率;

3、气缸温度过高,会使气阀和活塞环中润滑油结焦,失去润滑作用,碰着火花有爆炸的危险,同时会使活塞环和气阀、填料等机件工作不良,增大磨损,密封不良;

4、温度过高会烧坏轴承、轴瓦甚至无法继续运转;

5、其他机件过热会减低机械强度甚至变形;

6、润滑油温度过高,会减低油的粘度和降低油压,影响润滑效能;

7、冷却水温度过高就会降低冷却效果;

8、电动机、内燃机温度过高也将会有烧毁的危险。

但是,温度也不能过低,若冷却水温度低于0度就会冻结而影响冷却水的循环,甚至冻坏机器。润滑油温度过低就会使油的粘度变大而妨碍润滑。若温度过低内燃机也不易起动等等。因此,我们从温度的变化情况来判断压缩机工作是否正常,并将各处温度控制在规定范围内,以保持设备的正常运转,这是压缩机操作人员应该掌握的重要环节。

11)湿度高低与压缩机有什么关系?

答:空气的湿度是随空气状态而改变的,在空气受压缩时,其温度上升,相对湿度则降低;当压缩后的空气膨胀,空气的温度下降,其相对湿度增大,并通常有水份自其中析出。

若空气中含有水份过多,对压缩机有如下影响:

1、空气中的水份使压缩空气通路变窄,增加空气流动的阻力;

2、影响气体的容积效率;

3、不利于机器进行压缩,使压缩设备和风动机械遭受水力冲击,倘若冷却器与气缸贮藏多量积水,还会造成机器损坏事故;

4、空气中的水份具有很大腐蚀性,致使压缩设备和风动机械易于生锈,缩短使用年限;

5、气体中的水份在压缩过程中与润滑油混合,会降低润滑效能,增加机件磨蚀,而且会使润滑油变质;

6、湿空气一立方米(即气分子密度),要小于同样体积的干燥空气重量。同时,当压缩空气经过冷却器储气罐和管路后大部分水蒸汽被凝结,因而对重量计算的生产能力就会减??;

7、送气系统藏有水份,当气温低于0度时,水份在风管的内壁会结冰,同样,缩小管径,更坏的是有时甚至造成个别管路完全冻结,阻碍个别地段的工作。因此,压缩空气的质量不仅决定于它的压力,同时也决定于它的湿度。

12)清洁度和压缩机有什么关系?

答:空气中由于风的作用,总是含有不同程度的尘埃和其他杂质,如果空气中灰砂杂质含量过多,对压缩机有相当的危害性。危害性有下列几点:

1、砂粒相当坚硬,会磨损气缸、活塞环、活塞杆填料和其机件,缩短机器的使用寿命;

2、灰尘进入气缸与润滑油相混合,在气缸,活塞环中会结成焦块,一方面妨碍机械润滑,能引起拉缸、拉瓦;另一方面在压缩机高温,砂粒多的情况下可能引起爆炸的危险;

3、灰砂还容易堵塞气阀、冷却器,空气管路和风动机械,造成压缩设备的不严密性,以致降低排气量;

4、由于尘?;嵩黾友顾趸哪ニ?,破坏压缩机的润滑,影响气体的冷却,致使压缩气体的终温增高,电能消耗也将急骤增加。

所以,在空气或其他气体进入压缩机之前必须经过装设有滤清器的设备以防灰尘杂质进入气缸中,防止相对滑动件有急剧增大的磨损,也能防止润滑油的氧化。

13)活塞式压缩机的余隙容积是怎么回事?

答:由于压缩机结构、制造、装配、运转等方面的需要,气缸中某些部位留有一定的空间或间隙,将这部分空间或间隙称为余隙容积。(又称有害容积或叫存气)。

压缩机在以下几个部位存在着余隙容积:

1、活塞运动排气行程终了时,其端面与气缸端面之间的间隙;

2、气缸镜面与活塞外圆(从端面到第一道活塞环)之间的间隙;

3、由气阀至气缸容积的通道所形成的容积。

气阀本身所具有的容积,如阀座的通道、弹簧孔等(通道容积所占比例最大,环形间隙其值甚微)压缩机的余隙容积,有的是结构上的需要,有的是难以避免的。如活塞运动到排气终了位置时,其端面与气缸端面之间的间隙,主要是考虑到以下几个因素:

1、活塞周期运动时,由于摩擦和压缩气体时产生热量,使活塞受热膨胀,产生径向和轴向的伸长,为了避免活塞与汽缸端面发生碰撞事故及活塞与缸壁卡死,故用余隙容积来消除。

2、对压缩含有水滴的气体,压缩时水滴可能集结。对于这种情况,余隙容积可防止由于水不可压缩性而产生的水击现象。

3、制造精度及零部件组装,与要求总是有偏差的。运动部件在运动过程中可能出现松动,使结合面间隙增大,部件总尺寸增长。

有关气阀到气缸容积的通道所形成的余隙容积,主要是由于气阀布置所难以避免的。

在压缩机工作时,余隙容积使进气阀吸入的气体体积减少了,相应排气量降低了,所以在设计气缸时,要预先考虑到余隙容积对排气量的影响。设计压缩机时,在考虑到生产率、制造、装配和安全运转等情况下,应尽量使余隙容积小些。但有时为了调整活塞力,相应加大些余隙容积,这在设计对动式压缩机时,也是经常碰到的。

(14)怎样提高压缩机的排气量?

答:提高压缩机的排气量(输气量)也就是提高输出系数,通常采用如下方法:

1、正确选择余隙容积的大??;

2、保持活塞环的严密性;

3、保持气阀和填料箱的严密性;

4、保持吸气阀和排气阀的灵敏度;

5、减少气体吸入时的阻力;

6、输出管线要有足够通径,避免用气终端出现压降;

7、保持输出管路、气伐、储气罐和冷却器的严密性;

8、应吸入较干燥和较冷的气体;

9、适当提高压缩机的转速;

10、采用先进的冷却系统;

11、必要时,清理气缸和其他机件。

(15)压缩机中为什么对排气温度限止很严格?

答:对于有润滑油的压缩机来说,若排气温度过高时,会使润滑油粘度降低,润滑油性能恶化;会使润滑油中的轻质馏分迅速挥发,并且造成“积炭”现象。实践证明,当排气温度超过200时,“积炭”就相当严重,能使排气阀座和弹簧座(阀档)的通道以及排气管阻塞,使通道阻力增大;“积炭”能使活塞环卡死在活塞环槽里,失去密封作用;如果有静电作用,还会使“积炭”发生爆炸事故,故动力用的压缩机水冷却的排气温度不能超过160,风冷却的不能超过180。

 
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