空壓機(jī)的原理和結(jié)構(gòu)
空氣壓縮機(jī)是一種用以壓縮氣體的設(shè)備。空氣壓縮機(jī)與水泵構(gòu)造類似,按形式可分為往復(fù)活塞式,旋轉(zhuǎn)葉片、旋轉(zhuǎn)螺桿、離心式、軸流式等等多種形式,油脂加工廠常用的的是螺桿式,通常所稱的螺桿壓縮機(jī)即指雙螺桿壓縮機(jī)
工作原理:
螺桿壓縮機(jī)的工作循環(huán)可分為進(jìn)氣,壓縮和排氣三個過程。隨著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),每對相互嚙合的齒相繼完成相同的工作循環(huán)。
進(jìn)氣過程:轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時,陰陽轉(zhuǎn)子的齒溝空間在轉(zhuǎn)至進(jìn)氣端壁開口時,其空間大,此時轉(zhuǎn)子齒溝空間與進(jìn)氣口的相通,因在排氣時齒溝的氣體被完全排出,排氣完成時,齒溝處于真空狀態(tài),當(dāng)轉(zhuǎn)至進(jìn)氣口時,外界氣體即被吸入,沿軸向進(jìn)入陰陽轉(zhuǎn)子的齒溝內(nèi)。當(dāng)氣體充滿了整個齒溝時,轉(zhuǎn)子進(jìn)氣側(cè)端面轉(zhuǎn)離機(jī)殼進(jìn)氣口,在齒溝的氣體即被封閉。
壓縮過程:陰陽轉(zhuǎn)子在吸氣結(jié)束時,其陰陽轉(zhuǎn)子齒尖會與機(jī)殼封閉,此時氣體在齒溝內(nèi)不再外流。其嚙合面逐漸向排氣端移動。嚙合面與排氣口之間的齒溝空間漸漸件小,齒溝內(nèi)的氣體被壓縮壓力提高。
排氣過程:當(dāng)轉(zhuǎn)子的嚙合端面轉(zhuǎn)到與機(jī)殼排氣口相通時,被壓縮的氣體開始排出,直至齒尖與齒溝的嚙合面移至排氣端面,此時陰陽轉(zhuǎn)子的嚙合面與機(jī)殼排氣口的齒溝空間為0,即完成排氣過程,在此同時轉(zhuǎn)子的嚙合面與機(jī)殼進(jìn)氣口之間的齒溝長度又達(dá)到長,進(jìn)氣過程又再進(jìn)行。
從上述工作原理可以看出,螺桿壓縮機(jī)是一種工作容積作回轉(zhuǎn)運(yùn)動的容積式氣體壓縮機(jī)械。氣體的壓縮依靠容積的變化來實現(xiàn),而容積的變化又是借助壓縮機(jī)的一對轉(zhuǎn)子在機(jī)殼內(nèi)作回轉(zhuǎn)運(yùn)動來達(dá)到。
螺桿壓縮機(jī)的基本結(jié)構(gòu):
螺桿式空壓機(jī)的主要部件為螺桿機(jī)頭、油氣分離桶。螺桿機(jī)頭通過吸氣過濾器和進(jìn)氣控制閥吸氣,同時油注入空氣壓縮室,對機(jī)頭進(jìn)行冷卻、密封以及對螺桿及軸承進(jìn)行潤滑,壓縮室產(chǎn)生壓縮空氣。壓縮后生成的油氣混合氣體排放到油氣分離桶內(nèi),由于機(jī)械離心力和重力的作用,絕大多數(shù)的油從油氣混合體中分離出來??諝饨?jīng)過由硅酸硼玻璃纖維做成的油氣分離筒芯,幾乎所有的油霧都被分離出來。從油氣分離筒芯分離出來的油通過回油管回到螺桿機(jī)頭內(nèi)。在回油管上裝有油過濾器,回油經(jīng)過油過濾器過濾后,潔凈的油才流回至螺桿機(jī)頭內(nèi)。當(dāng)油被分離出來后,壓縮空氣經(jīng)過小壓力控制閥離開油氣筒進(jìn)入后冷卻器。后冷卻器把壓縮空氣冷卻后排到貯氣罐供各用氣單位使用。冷凝出來的水集中在貯氣罐內(nèi),通過自動排水器或手動排出。
合適的空壓機(jī)選型
選型是空壓機(jī)節(jié)能的一步,合適的選型,要考慮滿足現(xiàn)有生產(chǎn)端的合理用氣,其次要對未來企業(yè)發(fā)展的用氣需求,有適當(dāng)?shù)念A(yù)留空間,一般來講,考慮壓降損失,在現(xiàn)有用氣端增加20%的產(chǎn)氣是比較科學(xué)的。
選擇新國標(biāo)能效空壓機(jī)
實施了嚴(yán)格及科學(xué)的能效等級規(guī)范,GB19153-2019新國標(biāo)能效標(biāo)準(zhǔn)于2020年7月1日實施,當(dāng)前空壓機(jī)市場,經(jīng)過檢驗,GB19153-2019認(rèn)證的新國標(biāo)能效空壓機(jī),各項能效指標(biāo)嚴(yán)格于GB19153-2009,比功率更科學(xué),體現(xiàn)新能效的發(fā)展方向。如您的空壓機(jī)老化,或是采用陳舊的高能效空壓機(jī),建議您對當(dāng)前空壓機(jī)組進(jìn)行檢測,替換新能效空壓機(jī)。
采用新節(jié)能的空壓機(jī),節(jié)省的電費能把之前老舊的空壓機(jī)設(shè)備費用節(jié)省下來,這是簡單有效的節(jié)能方法。
按實際用氣標(biāo)來配置后處理設(shè)備
不同的行業(yè),不同的應(yīng)用場景,對用氣的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)也各有不同。用戶對用氣末端無需過度高標(biāo)準(zhǔn),比如選擇5°C露點就可以,無需選擇-40°C。這樣可以避免選購超過實際生產(chǎn)需求的機(jī)器和機(jī)型,以達(dá)到節(jié)約成本的目的,另外,過濾器過濾層級達(dá)到企業(yè)需求即可。
儲氣罐尺寸大小和布置
儲氣罐的大小會影響壓縮機(jī)的加、卸載和工作周期,較大尺寸的儲氣罐對系統(tǒng)節(jié)能是有幫助的。儲氣罐是放置在冷干機(jī)前還是后都會影響系統(tǒng)的能耗,理想的選擇是在干燥機(jī)前后都放置儲氣罐
壓縮空氣管路布置
管路是許多用戶容易忽視的環(huán)節(jié),主要表現(xiàn)在輸氣管道、閥門、彎道、氣流改變方向和節(jié)流上的阻力損失,阻力損失轉(zhuǎn)化成熱量散發(fā)在大氣中,造成壓降。在空壓機(jī)安壓機(jī)組安裝環(huán)節(jié),科學(xué)合理的管路布置,選擇適合的管道直徑,是減少壓降損失的關(guān)鍵。
智能集中控制器
智能控制器可以減少系統(tǒng)不必要的浪費。通過集中控制裝置的壓力傳感信號的變化來響應(yīng)系統(tǒng)空氣壓力的變化,按照用戶選定的運(yùn)行順序,裝置增加或者減少空氣壓縮機(jī)的運(yùn)行臺數(shù)。
集中控制裝置能夠控制多級空氣壓縮機(jī)加荷和卸荷,目的是為了保持空氣壓縮機(jī)的壓力固定在用戶設(shè)定值或者接近此值。這是一種基于微機(jī),立操作式裝置,其安裝和電源裝置都與壓縮機(jī)分開。
減少不必要的壓縮空氣使用
比如用壓縮空氣來吹掃辦公設(shè)備或打掃車間,這完全可以用其他方式替代,比如用吸塵器。
熱能回收
壓縮機(jī)在使用中會產(chǎn)生大量的熱量,吸收空壓機(jī)廢熱來把冷水加熱的,沒有能源消耗。作為一種新型的余熱利用設(shè)備,可用于工業(yè)暖氣,餐廚、職工生活熱水采暖、烘干等,從而節(jié)省大量的成本。例如:
一臺250KW空壓機(jī)一天的產(chǎn)水量為:
Q熱量=250×0.7×24×1000×3600÷109=15.12(GJ)
Q產(chǎn)水量=15.12×109÷4200÷1000÷(60-10)=72(立方/天)
一臺250KW空壓機(jī)一天能產(chǎn)60℃熱水72立方。
修復(fù)已存在的泄漏
在使用空壓機(jī)的過程中,難免會出現(xiàn)壓縮空氣的泄漏,1mm孔徑的泄漏的空氣量相當(dāng)于0.4kW的壓縮機(jī)生產(chǎn)的壓縮空氣。及時修復(fù)漏點,減少了浪費,也維持了管網(wǎng)壓力的穩(wěn)定。
檢查排水閥
排水閥排水時會泄漏一定量的壓縮空氣,當(dāng)排水閥在開啟排水的時候被卡住時,會造成的浪費。空壓機(jī)設(shè)備管理人應(yīng)定期檢查是否故障。
檢查過濾器
過濾器在壓縮空氣系統(tǒng)中起到非常重要的作用,它過濾掉灰塵和雜質(zhì),了空氣品質(zhì),保護(hù)了下游的安全。過臟的過濾器起不到凈化空氣的作用,還增加了阻力,從而造成額外的能源浪費。
計劃性保養(yǎng)
定期的保養(yǎng)和對空壓設(shè)備進(jìn)行巡檢。檢查整個壓縮機(jī)房,除設(shè)備外,還需要檢查通風(fēng)扇等其它設(shè)備。
空壓機(jī)的日常保養(yǎng)事項如下:
每日或每次運(yùn)轉(zhuǎn)前:
油氣桶泄水
檢查油位
周邊設(shè)備準(zhǔn)備,如送水送電,打開壓縮機(jī)出口等
運(yùn)轉(zhuǎn)500小時:
空氣濾芯取下清潔,用0.2MPa以下低壓壓縮空氣由內(nèi)向外吹干凈。
新機(jī)使用后次換油過濾器。
更換冷卻液。
清潔空氣濾水杯的濾芯;
清潔泄水閥濾芯。
運(yùn)轉(zhuǎn)1000小時:
檢查進(jìn)氣閥動作及活動部位,并加注油脂。
清潔空氣濾清器。
檢視管接頭緊固螺栓及緊固電線端子螺絲。
運(yùn)轉(zhuǎn)2000小時或6個月
檢查各部管路
更換空氣濾芯
更換油過濾器
更換空氣濾水杯的濾芯
更換自動泄水閥濾芯
補(bǔ)充電機(jī)的潤滑脂
運(yùn)轉(zhuǎn)3000小時或一年:
檢查進(jìn)氣閥動作情況及閥板是否關(guān)嚴(yán)。
檢查所有的電磁閥。
檢查各保護(hù)壓差開關(guān)是否動作正常。
更換油細(xì)分離器。
檢查壓力維持閥。
清洗冷卻器,更換○型環(huán)。
更換空氣濾芯、油濾芯。
檢查起動器之動作。
每6000小時:
清洗冷卻液路系統(tǒng)
更換螺桿空壓機(jī)冷卻液(排氣溫度在85度以下的更換周期)。
1年或2年內(nèi):
更換機(jī)體軸承、各油封,調(diào)整間隙。
測量電動機(jī)絕緣,應(yīng)在1MΩ以上。
噴油壓縮機(jī)的壓縮空氣為什么需要油水分離?
從某種意義上講,壓縮空氣系統(tǒng)的部件與汽車的部件是類似的。汽車具備一些部件才能運(yùn)行,例如發(fā)動機(jī)。還有一些部件,例如安全帶,它們在技術(shù)上并不是汽車運(yùn)行所必需的,但仍然是強(qiáng)制要求配備的——不僅因為它們有用,而且因為它們是法律要求的。
此外,還有一些舒適功能部件,例如加熱座椅。在壓縮空氣系統(tǒng)中,您顯然需要一臺壓縮機(jī)來保持整個系統(tǒng)運(yùn)行。還有一些非必需但可以提或效率的東西,如連接技術(shù)。還有油水分離器等部件。將它們添加到使用噴油壓縮機(jī)的壓縮空氣系統(tǒng)中不僅有用,而且在大多數(shù)國家/地區(qū)也是法律要求的。
油水分離器在這些系統(tǒng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。雖然噴油壓縮機(jī)有許多優(yōu)點,但它們都有一個小缺點:它們會產(chǎn)生作為副產(chǎn)物存在的含油冷凝水。幸運(yùn)的是,油水分離器可以很容易地解決這個問題。通過不同的過濾器和過濾介質(zhì),它們能夠有效地除去水中的油,從而確保安全、正確地對油進(jìn)行處置。
但為什么要多此一舉呢?有兩個主要原因:
油水分離是正確的做法
讓有害物質(zhì)進(jìn)入地下水會危害環(huán)境??催^漏油新聞的人都知道油會對動植物造成的后果。油進(jìn)入地下水之所以如此糟糕,原因之一是很少量的油就會污染大量的水。以機(jī)油為例,一個單位的機(jī)油就能污染一百萬個單位的水。除了傷害動植物之外,進(jìn)入地下水的油還會對我們的土壤、河流和湖泊造成危害,迫使我們可能不得不進(jìn)行成本高昂的清理工作。而談到油水分離,分離的冷凝水越清潔,對我們所有人來說就越好。
油水分離的法律要求日益嚴(yán)格然而,正如并非每一位駕駛員都會系安全帶一樣,盡管這顯然是一種安全且負(fù)責(zé)任的做法,但并非每一家企業(yè)都會主動負(fù)責(zé)地保護(hù)環(huán)境。這便引出了第二個原因:在大多數(shù)國家/地區(qū),這種水處理是由日益嚴(yán)格的法規(guī)強(qiáng)制要求的,違反這些法規(guī)可能會招致重罰。
例如在英國,一家公司因冷凝水管理不當(dāng)而有可能被處以高達(dá)20,000英鎊的罰款。在德國,《水資源法》規(guī)定,只有達(dá)到使用技術(shù)將廢水中的污染物含量保持盡可能低的水平,才允許發(fā)放廢水排放許可證。目前,可接受的殘油含量被認(rèn)為是 20 mg/l,但當(dāng)?shù)貦C(jī)構(gòu)可以規(guī)定更嚴(yán)格的水平。這也意味著這些限值可以隨時調(diào)低,
分析螺桿空壓機(jī)部件功用與故障排除
潤滑油作用
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潤滑油有潤滑、冷卻和密封作用。
注意潤滑油的油位是機(jī)組運(yùn)行中的油位。
防止?jié)櫥椭挟a(chǎn)生冷凝水,運(yùn)行油溫在90℃左右為宜。
潤滑油溫低,會產(chǎn)生冷凝水。如果溫度低,可關(guān)小進(jìn)氣口或關(guān)小出氣口。
堅決杜絕運(yùn)行中油溫低于68℃。
潤滑油組成:基礎(chǔ)油+添加劑=潤滑油。添加劑有以下作用:抗泡沫,抗氧化,抗腐蝕,抗凝固,耐磨,去垢性(銹蝕),黏度穩(wěn)定(特別是高溫),分散性。潤滑油多使用一年,時間過長潤滑油會變質(zhì);油中含有雜質(zhì)、水,密封圈等易損部件老化。
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螺桿空氣壓縮機(jī)部件功用
空氣過濾器作用
主要的任務(wù)是防止空氣中的灰塵等雜質(zhì)進(jìn)入到空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)中。
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過濾精度:?0.001mm顆粒濾掉98%,?0.002mm顆粒濾掉99.5%,0.003mm以上顆粒濾掉99.9%。
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油過濾器功能
從潤滑油中去除所有造成磨損的雜質(zhì)和灰塵,但卻不分離添加進(jìn)去的特殊添加劑。
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過濾器濾紙精度是:?0.008m m大小顆粒濾掉50%,0.010m m大小顆粒濾掉99%,假冒的過濾器濾紙沒有經(jīng)過加熱潤滑油測試,只有較少的褶皺,大大降低過濾面積,而且褶皺的間距不均勻。
空壓機(jī)電機(jī)溫度在什么范圍,電機(jī)各部位的溫度限度:
與繞組接觸的鐵心溫升(溫度計法)應(yīng)不超過所接觸的繞組絕緣的溫升限度(電阻法),即A級為60℃,E級為75℃,B級為80℃,F(xiàn)級為100℃,H級為125℃。
滾動軸承溫度應(yīng)不超過95℃,滑動軸承的溫度應(yīng)不超過80℃。因溫度太高會使油質(zhì)發(fā)生變化和破壞油膜。
機(jī)殼溫度實踐中往往以不燙手為準(zhǔn)。
鼠籠轉(zhuǎn)子表面雜散損耗很大,溫度較高,一般以不危及鄰近絕緣為限??深A(yù)先刷上不可逆變色漆來估計。
電機(jī)溫度在什么范圍,電機(jī)的溫度與溫升:
衡量電機(jī)發(fā)熱程度是用“溫升”而不是用“溫度”,當(dāng)“溫升”突然增大或超過高工作溫度時,說明電機(jī)已發(fā)生故障。
絕緣材料的絕緣等級:絕緣材料按耐熱能力分為Y、A、E、B、F、H、C7個等級,其極限工作溫度分別為90、105、120、130、155、180℃、及180℃以上。性能參考溫度(℃)A80 E95 B100 F120 H145
絕緣材料根據(jù)熱穩(wěn)定性可分為如下7個等級:
Y級,90度 ,棉花
A級,105度,
E級,120度
B級,130度,云母
F級,155度,環(huán)氧樹脂
H級,180度,硅橡膠
C級,180度以上
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