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空压机原理、选型、及故障检修排查

发布日期:2022-09-06 08:30 浏览次数:

空气压缩机采用机电设备套配置,只需单一的电源连接及压缩空气连接,并内置冷却系统。您知道空压机有哪些种类吗?空气压缩机又是如何选型的呢?想必很多人还不清楚。那么接下来我们了解了解一下更多的关于空压机的知识。

 

空气压缩机是一种用以压缩气体的设备。空气压缩机与水泵构造类似。大多数空气压缩机是往复活塞式,旋转叶片或旋转螺杆。离心式压缩机是非常大的应用程序。

 

空压机工作原理

 

1、吸气过程:

 

螺杆式的进气侧吸气口,必须设计得使压缩室可以充分吸气,而螺杆式压缩机并无进气与排气阀组,进气只靠一调节阀的开启、关闭调节,当转子转动时,主副转子的齿沟空间在转至进气端壁开口时,其空间最大,此时转子的齿沟空间与进气口之自由空气相通,因在排气时齿沟之空气被全数排出,排气结束时,齿沟乃处于真空状态,当转到进气口时,外界空气即被吸入,沿轴向流入主副转子的齿沟内。当空气充满整个齿沟时,转子之进气侧端面转离了机壳之进气口,在齿沟间的空气即被封闭,以上为吸气过程。

 

2、封闭及输送过程:

 

主副两转子在吸气结束时,其主副转子齿峰会与机壳闭封,此时空气在齿沟内闭封不再外流,即封闭过程。两转子继续转动,其齿峰与齿沟在吸气端吻合,吻合面逐渐向排气端移动,此即输送过程。

 

3、压缩及喷油过程:

 

在输送过程中,啮合面逐渐向排气端移动,亦即啮合面与排气口间的齿沟间渐渐减小,齿沟内之气体逐渐被压缩,压力提高,此即压缩过程。而压缩同时润滑油亦因压力差的作用而喷入压缩室内与室气混合。

 

4、排气过程:

 

当转子的啮合端面转到与机壳排气相通时,此时压缩气体之压力最高被压缩之气体开始排出,直至齿峰与齿沟的啮合面移至排气端面,此时两转子啮合面与机壳排气口这齿沟空间为零,即完成排气过程,在此同时转子啮合面与机壳进气口之间的齿沟长度又达到最长,其吸气过程又在进行。

 

空气压缩机按工作原理可分为速度式和容积式两大类。

 

空气机分为:1、速度式;2、容积式;容积式又分为回转式和往复式;回转式:(1)转子式;(2)螺杆式;(3)滑片式。往复式:(1)活塞式;(2)膜式。

 

速度式:是靠气体在高速旋转叶轮的作用,得到较大的动能,随后在扩压装置中急剧降速,使气体的动能转变成势能,从而提高气体压力。速度式主要有离心式和轴流式两种基本型式。

 

容积式:是通过直接压缩气体,使气体容积缩小而达到提高气体压力的目的、容积式根据气缸测活塞的特点又分为回转式和往复式两类。氧舱配制的空压机多数采用容积式。

 

回转式:活塞作旋转运动,活塞又称为转干,转子数量不等,气缸形状不一。回转式包括有转子式、螺杆式、滑片式等包括活塞式空压机。

 

往复式:活塞做往复运动,气缸呈圆筒形。往复式包括有活塞式和膜式两种,其中活塞式是目前应用最广泛的一种类型。氧舱用空压机绝大多数采用活塞式。

 

空压机配件

 

空压机配件也称压缩机配件比较笼统的一个词,空压机按照工作原理分为活塞式空压机和螺杆式空压机,活塞式空压机配件主要讲一些常规配件,活塞式空压机配件分为易损配件,比如活塞环,支撑环,阀组里面的阀片,活塞,活塞杆,大头瓦,冷却器等等,耐用配件有缸体,缸盖,密封件,制动器,油泵,安全阀等等,而螺杆式空压机与活塞式空压机不同,螺杆式空压机工作原理与活塞式空压机不一样,设计就不同,螺杆机空压机易损配件有油滤芯,空气滤芯,电磁阀,机油等等,一般螺杆机空压机的螺杆不容易损坏,使用寿命比较长久。活塞机配件有,活塞,活塞环,连杆,曲轴,轴瓦,缸套,阀组,压力开关,空滤等螺杆机有,转子液,空滤,油过滤器,油气分离器,压力阀,温控阀,进气阀,散热器,高压油管,主机,PLC控制面板等。

 

选择空压机的基本准则经济性、可靠性与安全性。

 

一、应考虑排气压力的高低和排气量大小。一般用途空气动力用压缩机排气压力为0.7MPa,老标准为0.8MPa。

 

排气量是空压机的主要参数之一,选择空压机的气量要和所需的排气量相匹配,并留有10%的余量。如果用气量大而空压机排气量小,风动工具一开动,会造成空压机排气压力的大大降低,而不能驱动风动工具。当然盲目追求大排气量也是错误的,因为排气量越大压缩机配的电机越大,不但价格高,而且浪费购置资金,使用时也会浪费电力能源。

 

另外,在选排气量时还要考虑高峰用量和通常用量及低谷用量。如果低谷用量较大,而通常用量和高峰用量都不大,国外通常的办法是以较小排气量的空压机并联取得较大的排气量,随着用气量增大而逐一开机,这样不但对电网有好处,而且能节约能源。

 

二、要考虑用气场合和条件。如用气场地狭小(船用、车用),应选立式;如用气场合有长距离的变化(超过500米),则应考虑移动式;如果使用场合不能供电,则应选择柴油机驱动式;如果使用场合没有自来水,就必须选择风冷式。

 

在风冷、水冷两种冷却方式上,用户常有错误的认识,认为水冷好,其实不然。国内外小型压缩机中风冷式大约占到90%以上,这是因为在设计上风冷简便,使用时无需水源。

 

而水冷式压缩机的致命缺点有四:必须有完备的上下水系统,投资大;水冷式冷却器寿命短;在北方冬季还容易冻坏气缸;在正常的运转中会浪费大量的水。

 

三、要考虑压缩空气质量。一般空压机产生的压缩空气均含有一定量润滑油,并有一定量的水,有些场合是禁油和禁水的,这时不但对压缩机选型要注意,必要时要增加附属装置。

 

解决的办法:一是选用无润滑压缩机。这种压缩机气缸中基本上不含油,其活塞环和填料一般为聚四氟乙烯。但这种机器也有缺点,润滑不良,故障率高;聚四氟乙烯也是一种有害物质,食品、制药行业不能使用;无润滑压缩机只能做到输气不含油,不能做到不含水。第二种也是常用的方法,是将空压机(无论哪种)再加一级或二级净化装置或干燥器。这种装置可使压缩机空气既不含油又不含水,使压缩空气中的含油水量在5ppm以下,可满足工艺要求。

 

四、要考虑压缩机运行的安全性。空压机是一种带压工作的机器,工作时伴有温升和压力,其运行的安全性要放在首位。国家对压缩机的生产实行规范化的“两证”制度,即压缩机生产许可证和压力容器生产许可证(储气罐)。因此,在选购压缩机产品时,要严格审查“两证”。通常有证厂家的产品质量保证系统是完善的,不会出现大的质量问题,即使出现一些问题,也会由厂家负责三包

 

空压机的故障排除

 

1.故障现象:机组排气温度高(超过100℃)

 

机组冷却剂液位太低(应该从油窥镜中能看到,但不要超过一半);

 

油冷却器脏;油过滤器芯堵塞;温控阀故障(元件坏);断油电磁阀未得电或线圈损坏;断油电磁阀膜片破裂或老化;风扇电机故障;冷却风扇损坏;排风管道不畅通或排风阻力(背压)大;环境温度超过所规定的范围(38℃或46℃);温度传感器故障(Intellisys控制机组);压力表是否故障(继电器控制机组)。

 

2、故障现象:机组油耗大或压缩空气含油量大

 

冷却剂量太多,正确的位置应在机组加载时观察,此时油位应不高于一半;回油管堵塞;回油管的安装(与油分离芯底部的距离)不符合要求;机组运行时排气压力太低;油分离芯破裂;分离筒体内部隔板损坏;机组有漏油现象;冷却剂变质或超期使用。

 

3、故障现象:机组压力低

 

实际用气量大于机组输出气量;放气阀故障(加载时无法关闭);进气阀故障;液压缸故障;负载电磁阀(1SV)故障最小压力阀卡死;用户管网有泄漏;压力设置太低;压力传感器故障(Intellisys控制机组);压力表故障(继电器控制机组);压力开关故障(继电器控制机组);压力传感器或压力表输入软管漏气;

 

4、故障现象:机组排气压力过高

 

进气阀故障;液压缸故障;负载电磁阀(1SV)故障;压力设置太高;压力传感器故障(Intellisys控制机组);压力表故障(继电器控制机组);压力开关故障(继电器控制机组)

 

空压机漏油故障判断与排除方法

 

1.空压机漏油,要注意观察油封部位,检查油封是否有龟裂、内唇口有无开裂或翻边。有上述情况之一的应更换;检查油封与主轴结合面有否划伤与缺陷,存在划伤与缺陷的应予更换。检查回油是否畅通,回油不畅使曲轴箱压力过高导致油封漏油或脱落,必须保证回油管最小管径,并且不扭曲、不折弯,回油顺畅。检查油封、箱体配合尺寸,不符合标准的予以更换。

 

2.用力搬动主轴检查颈向间隙是否过大,间隙过大应同时更换轴瓦及油封。

 

3.检查各结合部密封垫密封情况,修复或更换密封垫;检查进、回油接头螺栓及箱体螺纹并拧紧。

 

4.空压机漏油检查并重新调整皮带松紧程度,拇指按下10毫米为宜。

 

5.空压机漏油,需要检查箱体铸造或加工存在的缺陷,修复或更换缺陷件。

 

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