【壓縮機(jī)網(wǎng)】一、壓縮目的

　　氣體的壓縮有一個(gè)基本目的，即以高于原來壓力的壓力傳送氣體。原來的壓力水平可能高低不等，從非常低的絕對(duì)壓力（千分之幾公斤）直到幾千公斤；壓力從幾克到幾千公斤；而傳輸?shù)臍饬繌膸琢⒎矫?分直到幾十萬立方米/分。

　　壓縮的具體目的有各種各樣：

　　1.在驅(qū)動(dòng)風(fēng)動(dòng)工具的壓縮空氣系統(tǒng)中傳遞功率；

　　2.為燃燒提供空氣；（90%的從業(yè)者關(guān)注了'壓縮機(jī)網(wǎng)'公眾號(hào)）

　　3.在天然氣管道和城市煤氣分配系統(tǒng)中輸送和分配氣體；

　　4.使氣體通過一個(gè)過程或系統(tǒng)循環(huán)；

　　5.制造一個(gè)對(duì)化學(xué)反應(yīng)更活躍的條件；

　　6.出于多種目的制造和維持一個(gè)比原來高的壓力水平，辦法是將漏入或流入該系統(tǒng)的氣體或原來就存在的雜氣排出系統(tǒng)。

　　二、壓縮方法

　　壓縮氣體的辦法有4種： 2種是斷續(xù)氣流法，另2種是連續(xù)氣流法（這是說明性的分類術(shù)語，而不是按熱力學(xué)或功能分類）。這些方法要：

　　1.將一定量的連續(xù)氣體截留于某種容器內(nèi)，減小其體積從而使壓力升高，然后將壓縮氣體推出容器。

　　2.將一定量的連續(xù)氣體截留于某種容器內(nèi)，把氣體帶到排氣口但不改變其體積，通過排氣系統(tǒng)的逆流來壓縮氣體，然后將壓縮空氣推出容器。

　　3.通過快速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子的機(jī)械運(yùn)動(dòng)來壓縮氣體。轉(zhuǎn)子把速度和壓力傳給流動(dòng)的氣體（在固定的擴(kuò)壓器或擋板上速度進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為壓力）。

　　4.將氣體送入同種或另一種氣體（通常是，但不一定是蒸汽）的高速噴嘴里，并在擴(kuò)壓器上將混合氣體的高速度轉(zhuǎn)化為壓力。

　　采用方法1和2的壓縮機(jī)屬于斷續(xù)氣流類，稱為變?nèi)輭嚎s機(jī)；采用方法3的稱為速度型壓縮機(jī)；采用方法4的稱為噴射壓縮機(jī)，其進(jìn)氣壓力一般低于大氣壓力。

　　三、壓縮機(jī)的種類和特點(diǎn)

　　下面是各種壓縮機(jī)的定義。凸輪式，膜片式和擴(kuò)散泵等壓縮機(jī)沒有列入其中，是因?yàn)樗鼈冇猛咎厥舛叽缦鄬?duì)較小 。

　　容積式壓縮機(jī)——是將一定量的連續(xù)氣流限制于一個(gè)封閉的空間里，使壓力升高。

　　往復(fù)式壓縮機(jī)——是容積式壓縮機(jī)，其壓縮元件是一個(gè)活塞，在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

　　回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)——是容積式壓縮機(jī)，壓縮是由旋轉(zhuǎn)元件的強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。

　　滑片式壓縮機(jī)——是回轉(zhuǎn)式變?nèi)輭嚎s機(jī)，其軸向滑片在同圓柱缸體偏心的轉(zhuǎn)子上作徑向滑動(dòng)。截留于滑片之間的空氣被壓縮后排出。

　　液體-活塞式壓縮機(jī)——是回轉(zhuǎn)容積式壓縮機(jī)，在其中水或其它液體當(dāng)作活塞來壓縮氣體，然后將氣體排出。

　　羅茨雙轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)——屬回轉(zhuǎn)容積式壓縮機(jī)，在其中兩個(gè)羅茨轉(zhuǎn)子互相嚙合從而將氣體截住，并將其從進(jìn)氣口送到排氣口。沒有內(nèi)部壓縮。

　　螺桿壓縮機(jī)——是回轉(zhuǎn)容積式壓縮機(jī)，在其中兩個(gè)帶有螺旋型齒輪的轉(zhuǎn)子相互嚙合，從而將氣體壓縮并排出。

　　速度型壓縮機(jī)——是回轉(zhuǎn)式連續(xù)氣流壓縮機(jī)，在其中高速旋轉(zhuǎn)的葉片使通過它的氣體加速，從而將速度能轉(zhuǎn)化為壓力。這種轉(zhuǎn)化部分發(fā)生在旋轉(zhuǎn)葉片上，部分發(fā)生在固定的擴(kuò)壓器或回流器擋板上。

　　離心式壓縮機(jī)——屬速度型壓縮機(jī)，在其中有一個(gè)或多個(gè)旋轉(zhuǎn)葉輪（葉片通常在側(cè)面）使氣體加速。主氣流是徑向的。

　　軸流式壓縮機(jī)——屬速度型壓縮機(jī)，在其中氣體由裝有葉片的轉(zhuǎn)子加速。主氣流是軸向的。

　　混合流式壓縮機(jī)——也屬速度型壓縮機(jī)，其轉(zhuǎn)子的形狀結(jié)合了離心式和軸流式兩者的一些特點(diǎn)。

　　噴射式壓縮機(jī)——利用高速氣體或蒸汽噴射流帶走吸入的氣體，然后在擴(kuò)壓器上將混合氣體的速度轉(zhuǎn)化為壓力。

　　四、空壓機(jī)的分類及其特點(diǎn)

　　三種基本類型的空壓機(jī)包括：

　　往復(fù)式

　　回轉(zhuǎn)式

　　離心式

　　以上三種類型的空壓機(jī)可進(jìn)一步劃分為：

　　裸機(jī)和整機(jī)

　　風(fēng)冷和水冷

　　噴油和無油

　　讓我們簡單地討論以下這三種類型的空壓機(jī)：

　　往復(fù)式空壓機(jī)

　　尺寸為0.7MPa（G） --范圍的0.72Kw 和0.028m3/min 到 932 Kw和176.4m3/min往復(fù)式空壓機(jī)是變?nèi)菔綁嚎s機(jī)。這種壓縮機(jī)將封閉在一個(gè)密閉空間內(nèi)的空氣逐次壓縮（縮小其體積）從而提高其氣壓。往復(fù)式空壓機(jī)以汽缸內(nèi)的一個(gè)活塞作為壓縮位移的原件來完成以上的壓縮過程。

　　當(dāng)壓縮過程僅靠活塞的一側(cè)來完成時(shí)，該往復(fù)式稱為單作用空壓機(jī)，如果靠活塞的二頭來完成時(shí)稱為雙作用。往復(fù)式空壓機(jī)在每一個(gè)氣缸上有許多彈簧式閥門，只有當(dāng)閥門兩側(cè)的壓差達(dá)到一定值后閥門才會(huì)打開。

　　當(dāng)氣缸內(nèi)的壓力略低于進(jìn)氣壓力時(shí)，進(jìn)氣閥門打開，當(dāng)氣缸內(nèi)的壓力略高于排氣壓力時(shí)排氣閥門打開。（90%的從業(yè)者關(guān)注了'壓縮機(jī)網(wǎng)'公眾號(hào)）

　　如果壓縮過程由一個(gè)汽缸或一組單級(jí)的汽缸完成時(shí)，該空壓機(jī)稱為單級(jí)空壓機(jī)。許多實(shí)際使用工況要超過單級(jí)空壓機(jī)的能力。壓縮比大小（排氣/進(jìn)氣壓力）會(huì)引起排氣溫度過熱或其他設(shè)計(jì)上的問題。

　　許多功率超過75Kw的往復(fù)式空壓機(jī)被設(shè)計(jì)為多級(jí)機(jī)組，壓縮過程由雙級(jí)或多級(jí)組成，級(jí)級(jí)之間一般有冷卻功能以降低進(jìn)入下一級(jí)的氣溫。

　　往復(fù)式空壓機(jī)有噴油和無油兩種，具有壓力和氣量的廣泛選擇余地。

　　回轉(zhuǎn)式空氣壓縮機(jī)

　　0.85m3/min -- 85m3/min回轉(zhuǎn)式空壓機(jī)是變?nèi)菔綁嚎s機(jī)，最普通的回轉(zhuǎn)式空壓機(jī)是單級(jí)噴油螺桿式空壓機(jī)，這種壓縮機(jī)在機(jī)腔內(nèi)有兩個(gè)轉(zhuǎn)子，通過轉(zhuǎn)子來壓縮空氣，內(nèi)部沒有閥門。這種空壓機(jī)一般為油冷（冷卻介質(zhì)是空氣或水），這種油起到了密封的作用。

　　由于冷卻在空壓機(jī)內(nèi)部進(jìn)行，因此部件不會(huì)有很高的溫度，因此，回轉(zhuǎn)式空壓機(jī)是連續(xù)工作制可設(shè)計(jì)成風(fēng)冷或水冷機(jī)組。

　　由于結(jié)構(gòu)簡單易損件少，回旋式螺桿空壓機(jī)很容易維護(hù)，操作，并具有安裝靈活的特點(diǎn)。回轉(zhuǎn)式空壓機(jī)可安裝在任何能支撐重量的地面。

　　兩級(jí)噴油回轉(zhuǎn)式螺桿空壓機(jī)在主機(jī)部件里帶有兩對(duì)轉(zhuǎn)子，壓縮過程由第一級(jí)和第二級(jí)串接壓縮完成。兩級(jí)回轉(zhuǎn)式空壓機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單和靈活性以及高效率的特點(diǎn)，兩級(jí)回轉(zhuǎn)式螺桿式空壓機(jī)可是風(fēng)冷和水冷以及全封裝式。

　　無油回轉(zhuǎn)式螺桿空壓機(jī)使用特別設(shè)計(jì)的主機(jī)無需噴油就可進(jìn)行壓縮，從而產(chǎn)生無油壓縮空氣。無油回旋螺桿式空壓機(jī)有風(fēng)冷和水冷兩種，并具有和噴油一樣的靈活性。如你所看到的，回轉(zhuǎn)式螺桿空壓機(jī)有風(fēng)冷、水冷、噴油、無油、單級(jí)和兩級(jí)、在壓力、氣量、結(jié)構(gòu)上有廣泛的適用性。

　　離心式空氣壓縮機(jī)

　　11.2m3/min -- 420m3/min離心式空壓機(jī)是一動(dòng)力型空壓機(jī)，他通過旋轉(zhuǎn)的渦輪完成能量的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)子通過改變空氣的動(dòng)能和壓力來實(shí)現(xiàn)以上的轉(zhuǎn)換。由靜止的擴(kuò)壓器降低空氣的流速來實(shí)現(xiàn)動(dòng)能向壓力的變換。

　　離心式空壓機(jī)是無油空壓機(jī)，運(yùn)動(dòng)齒輪的潤滑油由軸密封和空氣隔離。

　　離心式是連續(xù)工況式壓縮機(jī)，移動(dòng)件很少，特別適用于大氣量無油的要求。

　　離心式空壓機(jī)是水冷式的，典型機(jī)組包括后冷卻器和所有的控制裝置。

　　用氣量的確定

　　確定一個(gè)新廠的壓縮空氣要求的傳統(tǒng)方法是將所有用氣設(shè)備的用氣量（m3/min）加起來，再考慮增加一個(gè)安全、泄漏和發(fā)展系數(shù)。

　　在一個(gè)現(xiàn)有工廠里，你只要作一些簡單的測(cè)試便可知道壓縮空氣供給量是否足夠。如不能，則可估算出還需增加多少。

　　一般工業(yè)上空氣壓縮機(jī)的輸出壓力為0.69MPa（G），而送到設(shè)備使用點(diǎn)的壓力至少0.62MPa。這說明我們所用的典型空氣壓縮機(jī)有0.69MPa（G）的卸載壓力和0.62MPa（G）的筒體加載壓力或叫系統(tǒng)壓力。有了這些數(shù)字（或某一系統(tǒng)的卸載和加載值）我們便可確定。

　　如果筒體壓力低于名義加載點(diǎn)（0.62MPa（G））或沒有逐漸上升到卸載壓力（0.69MPa（G）），就可能需要更多的空氣。當(dāng)然始終要檢查，確信沒有大的泄漏，并且壓縮機(jī)的卸載和控制系統(tǒng)都運(yùn)行正常。

　　如果壓縮機(jī)必須以高于0.69MPa（G）的壓力工作才能提供0.62MPa（G）的系統(tǒng)壓力，就要檢查分配系統(tǒng)的管道尺寸也許太小，或是阻塞點(diǎn)對(duì)于用氣量還需增加多少氣量，系統(tǒng)漏氣產(chǎn)生什么影響以及如何確定儲(chǔ)氣罐的尺寸以滿足間歇的用氣量峰值要求。

　　一、測(cè)試法--檢查現(xiàn)有空氣壓縮機(jī)氣量

　　定時(shí)泵氣試驗(yàn)是一種比較容易精確的檢查現(xiàn)有空氣壓縮機(jī)氣量或輸出的方法，這將有助于判斷壓縮空氣的短缺不是由于機(jī)器的磨損或故障所造成的。

　　下面是進(jìn)行定時(shí)泵氣試驗(yàn)的程序：

　　A.儲(chǔ)氣罐容積，立方米

　　B.壓縮機(jī)儲(chǔ)氣罐之間管道的容積立方米

　　C.（A和B）總?cè)莘e，立方米

　　D.壓縮機(jī)全載運(yùn)行

　　E.關(guān)閉儲(chǔ)氣罐與工廠空氣系統(tǒng)之間的氣閥

　　F.儲(chǔ)氣罐放氣，將壓力降至0.48MPa（G）

　　G.很快關(guān)閉放氣閥

　　H.儲(chǔ)氣罐泵氣至0.69MPa（G）所需要的時(shí)間，秒

　　現(xiàn)在你已有了確定現(xiàn)有壓縮機(jī)實(shí)際氣量所需要的數(shù)據(jù)，公式是：

　　

　　式中：

　　C=壓縮機(jī)氣量，m3/min

　　V=儲(chǔ)氣罐和管道容積，m3 （C項(xiàng)）

　　P2=最終卸載壓力，MPa（A）（H項(xiàng)＋PA）

　　P1=最初壓力，MPa（A） （F項(xiàng)＋PA）

　　PA=大氣壓力，MPa（A）（海平面上為0.1MPa）

　　T= 時(shí)間， s

　　如果試驗(yàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算結(jié)果與你廠空氣壓縮機(jī)的額定氣量接近，你可以較為肯定，你廠空氣系統(tǒng)的負(fù)荷太高，從而需要增加供氣量。

　　二、估算法

　　V=V現(xiàn)有設(shè)備用氣量＋V后處理設(shè)備用氣量＋V泄漏量＋V儲(chǔ)備量

　　三、確定所需的增加壓縮空氣

　　根據(jù)將系統(tǒng)壓力提高到所需要壓力的空氣量，就能確定需要增加的壓縮空氣供氣量，

　　需要的m3/min=（現(xiàn)有的m3/min）P1/P2

　　式中，需要的m3/min=需要的壓縮空氣供氣量

　　現(xiàn)有的m3/min=現(xiàn)有的壓縮空氣供氣量

　　P2=需要的系統(tǒng)壓力，MPa（A）

　　P1=現(xiàn)有的系統(tǒng)壓力，MPa（A）

　　需增加的m3/min=需要的m3/min－現(xiàn)有的m3/min

　　結(jié)果就告訴你為滿足現(xiàn)有的用氣需求所要增加多少氣量。建議增加足夠的氣量以便不僅滿足目前的用氣要求，還把將來的需求和泄漏因素考慮進(jìn)去。

　　四、系統(tǒng)漏氣的影響

　　供氣量不足經(jīng)常是由于或肯定是由于系統(tǒng)的泄漏，空氣系統(tǒng)漏氣是損失動(dòng)力的一個(gè)連續(xù)根源，所以最好應(yīng)當(dāng)使其盡量少一些。幾個(gè)相當(dāng)于1/4英寸小孔的小漏點(diǎn)，在0.69MPa壓力下可能漏掉多至2.8M3的壓縮空氣，這等于你損失一臺(tái)18.75Kw的空氣壓縮機(jī)的氣量，以電力每度0.4元，每年運(yùn)行8000小時(shí)（三班制）計(jì)算，這些漏掉的空氣使你白白損失60000元。

　　大多數(shù)工廠都會(huì)提供維護(hù)人員和零件來筑漏。損壞的工具。閥、填料、接頭、滴管和軟管應(yīng)及時(shí)檢查和修理。（90%的從業(yè)者關(guān)注了'壓縮機(jī)網(wǎng)'公眾號(hào)）

　　工廠整個(gè)系統(tǒng)的泄漏可通過在不供氣情況下測(cè)定系統(tǒng)壓力（在儲(chǔ)氣筒體上側(cè)）從0.69MPa（G）降到0.62MPa（G）所需要的時(shí)間來診斷。利用泵氣試驗(yàn)我們就可以算出整個(gè)系統(tǒng)的泄漏量：

　　

　　如漏氣率超過整個(gè)系統(tǒng)氣量的百分之五，就必須筑漏。

　　五、選擇壓縮機(jī)的規(guī)格

　　你一旦確定工廠用氣的氣量（m3/min）和壓力（MPa（G））要求，便可選擇空氣壓縮機(jī)的規(guī)格。在選擇時(shí)你可能要考慮的因素包括：

　　目前的用氣量是多少？工廠擴(kuò)建后的用氣量要求是多少？一般來說，用氣量的年增長率為10％。是否考慮將來要用特殊的制造工藝和工具？

　　理想的做法是回轉(zhuǎn)螺桿式壓縮機(jī)和離心式壓縮機(jī)所定的規(guī)格應(yīng)保證在調(diào)制和調(diào)節(jié)控制范圍正常工作。

　　單作用風(fēng)冷往復(fù)式空氣壓縮機(jī)所確定的規(guī)格應(yīng)保證在恒速控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上有30~40％的卸載時(shí)間。

　　水冷往復(fù)式空氣壓縮機(jī)可以連續(xù)工作，但選規(guī)格時(shí)最好考慮有20~25％緩沖或卸載時(shí)間。

　　研究各種型號(hào)的空氣壓縮機(jī)性能特點(diǎn)以估算動(dòng)力成本，從而確定哪一種是滿足你廠目前和將來要求要求的最佳選擇。

　　工廠漏氣嚴(yán)重嗎？是否要筑漏計(jì)劃以便最終能減輕壓縮空氣系統(tǒng)的負(fù)荷？

　　你對(duì)所選空氣壓縮機(jī)的運(yùn)行、維護(hù)、安裝和性能特點(diǎn)感到滿意嗎？

　　在選擇空氣壓縮機(jī)及其附加設(shè)備（如干燥機(jī)和過濾器）你是否已考慮到壓縮空氣的質(zhì)量要求？

　　附加設(shè)備對(duì)你選擇空氣壓縮機(jī)有何影響？

　　你是否考慮過萬一主空氣壓縮機(jī)故障時(shí)的備用氣量？

　　各個(gè)班次是否需要用同樣氣量的壓縮空氣？

　　所選用的空氣壓縮機(jī)在用氣量較低時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)情況怎樣？

　　可能要考慮用一臺(tái)較小的空氣壓縮機(jī)以便節(jié)約能源，避免主空氣壓縮機(jī)過多的循環(huán)和磨損。

　　工廠是否有需加一考慮的不尋常間歇峰值要求載荷？

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　　-未完待續(xù)-