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空气的压缩与传送(压缩机介绍) |
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空气的压缩与传送(压缩机介绍)
单级活塞压缩机
活塞下移，体积增加，缸内压力小于大气压，空气便从进气阀门进入缸内。 在冲程未端，活塞向上运动，进气阀门被打开，输出空气进入储气罐。 这种型式的压缩机通常用于需要3-7巴碰运气范围的系统。 两级活塞式压缩机
由两面三刀个阶段将吸入的大气压空气压缩到最终的压力。 如果最终压力为7巴，第一级通常将它压缩到3巴，然后被冷却，再输送到第二级气缸中压缩到7巴。 压缩空气通过中间冷却器后温度大大下降，再进入第二级气缸。因此，相对于单级压缩机提高了效率。最后输出的温度可能在120°C左右。 膜片式压缩机
膜片使气室容积发生变化，在下行程时吸进空气，上行程时压缩空气。 旋转式压缩机 旋转叶片式压缩机
在进所口的附近向气流喷油目的是起润滑和密封作用，油同时也能带走一部分压缩空气产生的热量，把输出的温度限制在190°左右。 螺杆式压缩机
两个啮合的螺旋转子以相反方向运动，它们当中自由空间的容积沿轴向减少，从而压缩两转子间的空气。 利用喷油来润滑和密封两旋转的螺杆，油分离器将油与输出空气分开。 此类压缩机可连续输出流量超过400M³/MIN，压力高达10巴。 和叶片式压缩机相比，此类压缩机能输送出连续的无脉动的压缩空气。 虽然螺杆式和叶片式压缩机愈来愈受到青睐，但工业上最普遍使用的仍然是往复式压缩机。 涡旋式压缩机
由于涡旋式压缩机的独特设计，使其成为当今世界最节能压缩机。 由于涡旋式压缩机主要运动件涡卷付，只有磨合没有磨损，因而寿命更长，被誉为免维修压缩机。 由于涡旋式压缩机运行平稳、振动小、工作环境安静，又被誉为“超静压缩机”。
压缩机的特性参数 压缩机的容量或输出量用标准容积流量来表示，单位为m³/S, Mn³/min, DMn³/S, 或L/min。容量也可用排量或“理论输入量”来表示，对活塞式压缩机来说： Q（L/MIN）=活塞面积（dm²）X 行程（dm）X 第一级气负缸数 X 转速（rpm） 对于两级压缩机，仅考虑其第一级气缸。 由于容积和热量损失，输出量通常比输入量为少。 在压缩过程末端，不可能将所有的压缩空气排出，因此容积损失是难免的。压缩后还留有一定的空间，称之为“死容积”。 热量损失是由于压缩过程中温度很高，因此容积增大，当冷却至室温时，其容积又减少。（见第三章中查理定律）。 容积效率 比值 自由空气输出量/排气量 用百分数表示时，叫做容积效率，它随尺寸大小，型号和压缩机的加工，级数和最终的压力变化而变化。二级压缩机的容积效率小于一级，因为第一、二级气缸之间有“死容积”。 热效率及总效率 除了上述损失外，热量的影响也使压缩空气的效率降低。这些损失使总效率进一步减少，减少的程度取决于压缩比和负荷。满量工作的压缩机积聚了大量的热量从而降低了效率。在两面三刀级压缩机中，压缩比逐渐减小，部分在第一级中被压缩的空气在第二级气缸被压至最终压力前，经过中间冷却器冷却。 例如，如果第一级气缸吸入的在气衩压缩至它体积的三分之一，那么在输出处它的绝对压力将达3巴，相对来说，由于压缩比小因而产生的热量相应较低，压缩空气通过中间冷却器后输入第二级气缸，然后又衩压缩到它体积的三分之一，于是最终压力为9巴（ABS）。 在一级压缩机中将空气从大气压直接压缩到9巴（ABS）所产生的热量比二级压缩机要多得多，总效率也将大大下降。 对于较低的最终压力单级压缩，因其纯容积效率较高。然而，随着最终压力的逐渐啬，热量损失变得愈来愈重要，具有较高热效率的二级压缩机的优越性就体现出来了。 “单位能量消耗”是衡量总效率的指标，并且能用于估计制造压缩空气的需的费用，平均的，1Kw电能产生120-150l/min(=0.12-0.15M²n/min/kw)工作压力为7巴的压缩空气。 压缩机的辅件 储气罐 储气罐是钢板焊接制成的压力容器，水平或垂直地直接安装在后冷却器后面来储存压缩空气，因此，可以减少空气流的脉动。 它的重要功能是贮备足够的空气来满足超出压缩机容量的要求，尽可能减少压缩机常发生的“满载”与“空载”现象，它在进一步分配空气前再补充和凝结从后冷却器中出来的油和水份，因此，最好将储气罐放在阴凉处。 这种容器应该装上安全阀、压力表、排水阀以及便于检查和清洁其内部的人孔盖。 储气罐的尺寸大小根据压缩机的输出量，系统的尺寸大小根据压缩机的输出量，系统的尺寸大小以需求量是桓定的还是变化的来确定。 工业里供给一个网络使用的电力驱动压缩机，通常在最小压力和最大压力之间切换，这种控制称为“自动控制”。这就需要相当于的最小储气罐容积避免这种频繁的切换。 由内燃机驱动的流动压缩机将空气压到最大压力后也不停止，但吸气瘩上升以便空气自由地进入气缸而不被压缩，压缩和空载运动之间压力差很小，这时仅需较小储气罐。 对工厂来说，计算储气罐尺寸的原则是： 储气罐容量=压缩机每分钟压缩空气的输出量（不是F.A.D）!( FREE. AIR DELIVER)。 例如，压缩机输出18mn³/min的流量（自由空气），平均压力为7巴，因此压缩空气每分钟输出量为18000/7约等于2500l，即容积为2750l的储气罐是合适的。 入口过滤器 典型的城市空气含有4000万单位/M³的固体颗粒，即灰尘、油泥、花粉等。如果这种空气被压缩到7巴，那么浓度将达到3.2亿单位/m³。压缩机工作可靠的一个重要条件是必须提供合适且有效的过滤器，以免气缸和活塞环过量损耗，这种损耗主要是由于这样不纯物质的磨擦而引起的。 过滤器不需太细密，因为压缩机的效率随空气阻力的增加而减少。因此，细小的颗粒（2-5µ）不能滤掉。 吸气口应设置和尽可能远，干净干燥的空气向上流动，进气管的直径足够大以避免过大的压力。当应用消声器时，过滤器应放在它的上端以尽可能减小空气流的脉动。 
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