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空气压缩机的功用、种类和结构特点

信息来源:Chinese websites | 发布时间:2018年11月22日

空气压缩机 (空压机) 是一种将空气进行压缩从而提高气体压力或输送气体的机器。随着气压技术的不断发展, 空压机在生产建设领域得到了广泛的应用。压缩机是制冷系统的心脏, 它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体, 通过电机运转带动活塞对其进行压缩后, 向排气管排出高温高压的制冷剂气体, 为制冷循环提供动力, 从而实现压缩→冷凝→膨胀→蒸发 (吸热) 的制冷循环。压缩机一般由壳体、电动机、缸体、活塞、控制设备 (启动器和热保护器) 及冷却系统组成。冷却方式有油冷和自然冷却两种。空气压缩机是气源装置中的主体, 它是将原动机 (通常是电动机) 的机械能转换成气体压力能的装置, 是压缩空气的气压发生装置。

 

常见空气压缩机的用途。传统的空气动力:风动工具, 凿岩机, 风镐, 气动扳手, 气动喷砂;仪表控制及自动化装置:如加工中心的刀具更换等, 车辆制动, 门窗启闭;喷气织机中用压缩空气吹送纬纱以代替梭子;食品、制药工业利用压缩空气搅拌浆液等。

 

空气压缩机的种类很多, 按工作原理可分为容积式压缩机, 往复式压缩机, 离心式压缩机。容积式压缩机的工作原理是压缩气体的体积, 使单位体积内气体分子的密度增加以提高压缩空气的压力;离心式压缩机的工作原理是提高气体分子的运动速度, 使气体分子具有的动能转化为气体的压力能, 从而提高压缩空气的压力。往复式压缩机 (也称活塞式压缩机) 的工作原理是直接压缩气体, 当气体达到一定压力后排出。现在常用的空气压缩机有活塞式空气压缩机, 螺杆式空气压缩机 (螺杆式空气压缩机又分为双螺杆空气压缩机和单螺杆空气压缩机) , 离心式压缩机以及滑片式空气压缩机, 涡旋式空气压缩机。

 

由电动机直接驱动压缩机, 使曲轴产生旋转运动, 带动连杆使活塞产生往复运动, 引起气缸容积变化。由于气缸内压力的变化, 通过进气阀使空气经过空气滤清器 (消声器) 进入气缸, 在压缩行程中, 由于气缸容积的缩小, 压缩空气经过排气阀的作用, 经排气管, 单向阀 (止回阀) 进入储气罐, 当排气压力达到额定压力0.7 MPa时由压力开关控制而自动停机。当储气罐压力降至0.5~0.6 MPa时压力开关自动连接启动。

 

涡旋式空气压缩机是近年来开发出来的最新型的空气压缩机, 它与传统空气压缩机相比, 具有结构新颖, 体积小, 重量轻, 噪音低, 寿命长, 输气平稳连续, 操作简便, 维护费用少等一系列优异的技术性能, 是50HP以下空气压缩机理想机型。涡旋空气压缩机是由两个双函数方程型线的动、静涡盘相互啮合而成。在吸气、压缩、排气工作过程中, 静盘固定在机架上, 动盘由偏心轴驱动并由防自转机构制约, 围绕静盘基圆中心, 作很小半径的平面转动。气体通过空气滤芯吸入静盘的外围, 随着偏心轴旋转, 气体在动静盘啮合所组合的若干个月牙形压缩腔内被逐步压缩, 然后由静盘中心部件的轴向孔连续排出。涡旋空气压缩机有如下特点:涡旋式空气压缩机的主机零件少, 是活塞机数量的1/8, 零件的大量减少是可靠性提高的关键要素;回转半径小, 线速度仅为2 m/s, 因而磨损小, 机械效率高, 振动小;科学控制的整机系统更确保稳定性的提高。因无吸、排气阀和复杂的运动机构而消除了阀片的敲击声和气流的爆破声, 使噪音急剧降低;吸、排气连续稳定, 每分钟6000次以上, 使气流脉动极微小;1台20HP (15 k W) 的涡旋式空气压缩机只有62 d BA的噪音, 使其能在任何地方安装使用, 节省大量安装费用, 更符合环保要求。因为吸气增压效应和没有余隙容积, 故涡旋式空气压缩机的容积效率高达98%以上;因为若干个工作腔逐渐压缩, 故相邻工作腔的压差非常小, 因此泄漏自然极少。一个压缩过程分几次压缩, 热效率高;无吸、排气阀, 故进、排气的阻力损失几乎为零。无运动机构的摩擦磨损, 机械效率高, 这是涡旋式压缩机比其它空气压缩机大大节能的主要原因。例如: (1台20HP 15 k W) 的涡旋式空压机一年工作6000 h, 节省电费可达18000元。主机零件少, 易损件更少, 大幅度减少了零件更换可能性。同时更换零配件周期长, 使用方便, 维护工作量少, 维护费用低。

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