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空气压缩机种类特点与如何选择及用途

2018-08-13

空气压缩机(英文为:aircompressor)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。

空气压缩机的种类

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开山活塞式空气压缩机,螺杆式空气压缩机,(螺杆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。下面是各种压缩机的定义。凸轮式,膜片式和扩散泵等压缩机没有列入其中,是因为它们用途特殊而尺寸相对较小。

容积式压缩机——直接依靠改变气体容积来提高气体压力的压缩机。

往复式压缩机——是容积式压缩机,其压缩元件是一个活塞,在气缸内作往复运动。

回转式压缩机——是容积式压缩机,压缩是由旋转元件的强制运动实现的。

滑片式压缩机——是回转式变容压缩机,其轴向滑片在同圆柱缸体偏心的转子上作径向滑动。截留于滑片之间的空气被压缩后排出。

液体-活塞式压缩机——是回转容积式压缩机,在其中水或其它液体当作活塞来压缩气体,然后将气体排出。

罗茨双转子式压缩机——属回转容积式压缩机,在其中两个罗茨转子互相啮合从而将气体截住,并将其从进气口送到排气口。没有内部压缩。

螺杆压缩机——是回转容积式压缩机,在其中两个带有螺旋型齿轮的转子相互啮合,从而将气体压缩并排出。

速度型压缩机——是回转式连续气流压缩机,在其中高速旋转的叶片使通过它的气体加速,从而将速度能转化为压力。这种转化部分发生在旋转叶片上,部分发生在固定的扩压器或回流器挡板上。

离心式压缩机——属速度型压缩机,在其中有一个或多个旋转叶轮(叶片通常在侧面)使气体加速。主气流是径向的。

轴流式压缩机——属速度型压缩机,在其中气体由装有叶片的转子加速。主气流是轴向的。

混合流式压缩机——也属速度型压缩机,其转子的形状结合了离心式和轴流式两者的一些特点。

喷射式压缩机——利用高速气体或蒸汽喷射流带走吸入的气体,然后在扩压器上将混合气体的速度转化为压力。

空压机的特点

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。由於气缸内压力的变化,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,由於气缸容积的缩小,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0.7MPa时由压力开关控制而自动停机。当储气罐压力降至0.5--0.6MPa时压力开关自动联接启动。

空气压缩机的选择

空气压缩机的选择主要依据气动系统的工作压力和流量。
气源的工作压力应比气动系统中的高工作压力高20%左右,因为要考虑供气管道的沿程损失和局部损失。如果系统中某些地方的工作压力要求较低,可以采用减压阀来供气。空气压缩机的额定排气压力分为低压(0.7~1.0MPa)、中压(1.0~10MPa)、高压(10~100MPa)和超高压(100MPa以上),可根据实际需求来选择。常见使用压力一般为0.7-1.25。
首先按空压机的特性要求,选择深圳空压机的类型。再根据气动系统所需要的工作压力和流量两个参数,确定空压机的输出压力pc和吸入流量qc,终选取空压机的型号。
(1)空压机的输出压力pc
pc=p+∑△p
pc:空压机的输出压力
p:气动执行元件的高使用压力
∑△p:气动系统的总压力损失。
一般情况下,另∑△p=0.15~0.2MPa。
(2)空压机的吸入流量qc
不设气罐,qb=qmax
设气罐,qb=qsa
qb:气动系统提供的流量
qmax:气动系统的大耗气量
qsa:气动系统的平均耗气量
空压机的吸入流量,qc=kqb
qc:空压机的吸入流量
k:修正系数。主要考虑气动元件、管接头等处的漏损、气动系统耗气量的估算误差、多台气动设备不同时使用的利用率以及增添新的气动设备的可能性等因素。一般k=1.5~2.0.
(3)空压机的功率P
p=(n+1)*k*p1*qc*(pc/p1)^{[(k-1)/[(n+1)*k]-1}/(k-1)*0.06

空气压缩机的用途

a、传统的空气动力:风动工具,凿岩机、风镐、气动扳手,气动喷砂
b、仪表控制及自动化装置,如加工中心的刀具更换等c、车辆制动,门窗启闭
d、喷气织机中用压缩空气吹送纬纱以代替梭子
e、食品、制药工业,利用压缩空气搅拌浆液
f、大型船用柴油机的起动g、风洞实验、地下通道换气、金属冶炼
h、油井压裂
i、高压空气爆破采煤
j、武器系统,导弹发射、鱼雷发射
k、潜艇沉浮、沉船打捞、海底石油勘探、气垫船
l、轮胎充气
m、喷漆,
n、吹瓶机

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