哈工程船舶輔機(jī)--07-空壓機(jī)

1、121.1.啟動(dòng)柴油機(jī)；啟動(dòng)柴油機(jī)； 2.2.操縱大型柴油機(jī)的換向機(jī)構(gòu)和軸系離合器；操縱大型柴油機(jī)的換向機(jī)構(gòu)和軸系離合器； 3.3.吹洗精密機(jī)件，吹洗管路和清潔鍋爐煙道；吹洗精密機(jī)件，吹洗管路和清潔鍋爐煙道； 4.4.填充壓力水柜；填充壓力水柜； 5.5.其他氣動(dòng)自控系統(tǒng)、風(fēng)動(dòng)工具；操縱火炮、魚其他氣動(dòng)自控系統(tǒng)、風(fēng)動(dòng)工具；操縱火炮、魚雷發(fā)射、潛艇上浮等軍事用途。雷發(fā)射、潛艇上浮等軍事用途。3二二 空壓機(jī)分類：空壓機(jī)分類：按排氣壓力分：按排氣壓力分：低壓低壓 0.20.21.0MPa1.0MPa中壓中壓 1 110MPa10MPa高壓高壓 1010100MPa100MPa超高壓超高壓 大于大于

2、100MPa100MPa按排氣量分：按排氣量分：微型微型 1m100m100m3 3/min/minu 排氣量排氣量 單位時(shí)間內(nèi)所排送的相當(dāng)?shù)谝患?jí)吸氣狀態(tài)的空氣體積。單位時(shí)間內(nèi)所排送的相當(dāng)?shù)谝患?jí)吸氣狀態(tài)的空氣體積。4容積式壓縮機(jī)按結(jié)構(gòu)分為兩大類：往復(fù)式與旋轉(zhuǎn)式容積式壓縮機(jī)按結(jié)構(gòu)分為兩大類：往復(fù)式與旋轉(zhuǎn)式按工作原理分為：容積式和速度式按工作原理分為：容積式和速度式速度式壓縮機(jī)按結(jié)構(gòu)分有：離心式和軸流式兩種速度式壓縮機(jī)按結(jié)構(gòu)分有：離心式和軸流式兩種5活塞式壓縮機(jī)活塞式壓縮機(jī)6最長(zhǎng)的使用壽命最長(zhǎng)的使用壽命: :可以365天連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)并保證使用十萬小時(shí)以上，使用十萬小時(shí)以上，按每日以十小時(shí)運(yùn)作計(jì)算，可長(zhǎng)

3、按每日以十小時(shí)運(yùn)作計(jì)算，可長(zhǎng)達(dá)達(dá)3333年之久。年之久。低轉(zhuǎn)速（低轉(zhuǎn)速（1460RPM1460RPM）. .動(dòng)件少（軸承與滑片），潤(rùn)滑油動(dòng)件少（軸承與滑片），潤(rùn)滑油在機(jī)件間形成保護(hù)膜，防止磨損在機(jī)件間形成保護(hù)膜，防止磨損及泄漏，使空壓機(jī)能夠安靜有效及泄漏，使空壓機(jī)能夠安靜有效運(yùn)作；運(yùn)作；葉片式壓縮機(jī)葉片式壓縮機(jī)7渦旋式壓縮機(jī)渦旋式壓縮機(jī) 渦旋式壓縮機(jī)是渦旋式壓縮機(jī)是20世紀(jì)世紀(jì)90年年 代末期開發(fā)并問世的高科代末期開發(fā)并問世的高科技?jí)嚎s機(jī)技?jí)嚎s機(jī).由于渦旋式壓縮機(jī)的獨(dú)特設(shè)計(jì)，由于渦旋式壓縮機(jī)的獨(dú)特設(shè)計(jì)，使其成為當(dāng)今世界使其成為當(dāng)今世界最節(jié)能壓縮最節(jié)能壓縮機(jī)。機(jī)。渦旋式壓縮機(jī)主要運(yùn)動(dòng)件渦卷渦旋式

4、壓縮機(jī)主要運(yùn)動(dòng)件渦卷付，只有磨合沒有磨損，因而付，只有磨合沒有磨損，因而壽命更長(zhǎng)，被譽(yù)為壽命更長(zhǎng)，被譽(yù)為免維修壓縮免維修壓縮機(jī)。機(jī)。由于渦旋式壓縮機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、由于渦旋式壓縮機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、振動(dòng)小、工作環(huán)境安靜，又被振動(dòng)小、工作環(huán)境安靜，又被譽(yù)為譽(yù)為“超靜壓縮機(jī)超靜壓縮機(jī)”。8渦旋式壓縮機(jī)零部件少。渦旋式壓縮機(jī)零部件少。壓縮機(jī)工作腔由相運(yùn)動(dòng)渦卷付壓縮機(jī)工作腔由相運(yùn)動(dòng)渦卷付形成多個(gè)相互封閉的鐮形工作形成多個(gè)相互封閉的鐮形工作腔。腔。當(dāng)動(dòng)渦卷作平動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，使鐮當(dāng)動(dòng)渦卷作平動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，使鐮形工作腔由大變小而達(dá)到壓縮形工作腔由大變小而達(dá)到壓縮和排出壓縮空氣的目的。和排出壓縮空氣的目的。910理論工作循環(huán)假定：

5、汽缸沒有余隙容積，且密封良好，氣閥啟閉及時(shí)；吸排氣過程沒有壓力損失工作過程中氣體與缸壁等無熱交換；1.被壓縮氣體是理想氣體。1112ppVVVVV113余隙容積有利的一面余隙容積有利的一面 （1 1）形成氣墊，利于活塞回行；）形成氣墊，利于活塞回行； （2 2）避免）避免“液擊液擊”（空氣結(jié)露）；（空氣結(jié)露）； （3 3）避免活塞、連桿熱膨脹，松動(dòng)發(fā)生相撞。）避免活塞、連桿熱膨脹，松動(dòng)發(fā)生相撞。14保證措施：保證措施：合適的合適的氣閥升程及彈簧彈氣閥升程及彈簧彈力、管路圓滑暢通、力、管路圓滑暢通、濾器干凈。濾器干凈。 1 VVVVp 由于吸氣閥流動(dòng)阻力由于吸氣閥流動(dòng)阻力以及閥片上的彈簧力，在以

6、及閥片上的彈簧力，在吸氣過程中汽缸內(nèi)壓力要吸氣過程中汽缸內(nèi)壓力要比吸入管的壓力比吸入管的壓力PsPs低。活低?；钊毥?jīng)過一段預(yù)壓縮后，塞須經(jīng)過一段預(yù)壓縮后，才能使氣缸內(nèi)的氣體壓力才能使氣缸內(nèi)的氣體壓力上升到吸入管的壓力上升到吸入管的壓力PsPs，即由于進(jìn)氣閥的阻力損失，即由于進(jìn)氣閥的阻力損失，吸氣量減少了。其影響程吸氣量減少了。其影響程度可用阻力系數(shù)表示：度可用阻力系數(shù)表示：15保證措施：保證措施：加強(qiáng)對(duì)氣缸、氣缸蓋的冷卻，防止水垢和加強(qiáng)對(duì)氣缸、氣缸蓋的冷卻，防止水垢和油污的形成。油污的形成。 在實(shí)際工作中，氣體在壓縮和膨脹時(shí)，與汽缸壁發(fā)在實(shí)際工作中，氣體在壓縮和膨脹時(shí)，與汽缸壁發(fā)生復(fù)雜的熱交

7、換。使得吸入終了時(shí)氣體的溫度高于吸生復(fù)雜的熱交換。使得吸入終了時(shí)氣體的溫度高于吸氣管中的溫度，比容增大，實(shí)際吸氣量減少。這部分氣管中的溫度，比容增大，實(shí)際吸氣量減少。這部分損失叫預(yù)熱損失，其影響程度可用溫度系數(shù)損失叫預(yù)熱損失，其影響程度可用溫度系數(shù)tt表示：表示：TTst16 由于吸排氣閥關(guān)閉不嚴(yán)，活塞密封環(huán)密由于吸排氣閥關(guān)閉不嚴(yán)，活塞密封環(huán)密封不嚴(yán)，壓縮機(jī)在工作過程中存在泄漏，使壓封不嚴(yán)，壓縮機(jī)在工作過程中存在泄漏，使壓縮機(jī)的排氣量減少。泄漏對(duì)排氣量的影響用氣縮機(jī)的排氣量減少。泄漏對(duì)排氣量的影響用氣密系數(shù)密系數(shù)l l表示。表示。 通常通常l l在在0.900.980.900.98之間。之間。

8、172 2 輸氣量和輸氣參數(shù)輸氣量和輸氣參數(shù) 對(duì)單作用活塞式空壓機(jī)其理論輸氣量：對(duì)單作用活塞式空壓機(jī)其理論輸氣量： Vt=DVt=DSnz/240 m3/sSnz/240 m3/s式中：式中：DD汽缸直徑；汽缸直徑； SS活塞行程；活塞行程； nn壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速；壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速； zz汽缸數(shù)目。汽缸數(shù)目。 壓縮機(jī)實(shí)際輸氣量壓縮機(jī)實(shí)際輸氣量V Vs s與理論輸氣量與理論輸氣量V Vt t之比稱為輸之比稱為輸氣系數(shù)，用氣系數(shù)，用表示：表示：輸氣系數(shù)輸氣系數(shù)一般在一般在0.60.80.60.8之間，壓縮機(jī)的壓比對(duì)輸之間，壓縮機(jī)的壓比對(duì)輸氣系數(shù)的影響最大。氣系數(shù)的影響最大。ltpvtsVV18船用空壓機(jī)的排除

9、壓力較高，一般在船用空壓機(jī)的排除壓力較高，一般在2.53.0MPa2.53.0MPa之之間，采用單機(jī)壓縮，普通壓縮機(jī)根本無法達(dá)到間，采用單機(jī)壓縮，普通壓縮機(jī)根本無法達(dá)到25302530的壓縮比，必須采用多級(jí)壓縮才能完成。采用兩級(jí)壓的壓縮比，必須采用多級(jí)壓縮才能完成。采用兩級(jí)壓縮后，每一級(jí)的壓比將不大于縮后，每一級(jí)的壓比將不大于6 6。為提高空壓機(jī)的經(jīng)。為提高空壓機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和輸氣量，通常都在級(jí)間中間冷卻。濟(jì)性和輸氣量，通常都在級(jí)間中間冷卻。1920采用多極壓縮和中間冷卻的好處：采用多極壓縮和中間冷卻的好處：1)1)降低壓縮終了的排氣溫度，保證機(jī)件潤(rùn)滑；降低壓縮終了的排氣溫度，保證機(jī)件潤(rùn)滑；2)2

10、)減小余隙容積對(duì)排氣量的影響，提高輸氣系數(shù)；減小余隙容積對(duì)排氣量的影響，提高輸氣系數(shù)；3)3)節(jié)省壓縮功節(jié)省壓縮功(c-b-d-e-c)(c-b-d-e-c)；4)4)減輕活塞上的作用力。減輕活塞上的作用力。212223 本例中采用手動(dòng)本例中采用手動(dòng)頂開吸氣閥方式，空壓機(jī)頂開吸氣閥方式，空壓機(jī)啟動(dòng)前，手動(dòng)提起圖中卸啟動(dòng)前，手動(dòng)提起圖中卸載閥的偏心手柄將活塞載閥的偏心手柄將活塞5 5下下壓，頂開低壓級(jí)吸氣閥并壓，頂開低壓級(jí)吸氣閥并使其在起動(dòng)期間保持開啟。使其在起動(dòng)期間保持開啟。直到壓縮機(jī)達(dá)到正常轉(zhuǎn)速，直到壓縮機(jī)達(dá)到正常轉(zhuǎn)速，再手動(dòng)放下偏心手柄，空再手動(dòng)放下偏心手柄，空壓機(jī)同時(shí)開始正常壓縮過壓機(jī)同

11、時(shí)開始正常壓縮過程。程。24 級(jí)差式空壓機(jī)低級(jí)差式空壓機(jī)低壓級(jí)和高壓級(jí)均設(shè)有安壓級(jí)和高壓級(jí)均設(shè)有安全閥。分別安裝在高壓全閥。分別安裝在高壓級(jí)的吸、排閥室處。一級(jí)的吸、排閥室處。一般低壓級(jí)比額定排壓高般低壓級(jí)比額定排壓高15%15%，高壓級(jí)比額定排，高壓級(jí)比額定排壓高壓高10%10%。 安全閥，開啟時(shí)安全閥，開啟時(shí)的空氣泄放量應(yīng)等于或的空氣泄放量應(yīng)等于或稍大于壓縮機(jī)的排放量。稍大于壓縮機(jī)的排放量。25 氣液分離器按工氣液分離器按工作原理分：有慣性式、作原理分：有慣性式、過濾式、吸附式三種。過濾式、吸附式三種。 圖示出為慣性式。圖示出為慣性式。其工作原理是利用液滴其工作原理是利用液滴和氣體的比重不

12、同，多和氣體的比重不同，多次改變氣流的流動(dòng)方向，次改變氣流的流動(dòng)方向，使液滴撞擊并吸附在芯使液滴撞擊并吸附在芯子子7 7的壁上，聚集而流到的壁上，聚集而流到殼體殼體6 6的下部空間。的下部空間。26氣閥Valve低壓級(jí)吸氣閥排氣閥安全閥0.7MPa高壓級(jí)吸氣閥排氣閥安全閥3.3MPa2728墊片Shim氣缸曲軸箱影響1、2級(jí)余隙容積影響1級(jí)余隙容積氣缸氣缸蓋291）級(jí)間冷卻）級(jí)間冷卻2）氣缸冷卻）氣缸冷卻3）后冷卻）后冷卻4）滑油冷卻）滑油冷卻一級(jí)氣缸一級(jí)氣缸油杯滴油油杯滴油二級(jí)氣缸二級(jí)氣缸油勺擊濺油勺擊濺冷卻器冷卻器上部為中冷、下部為后冷；上部為中冷、下部為后冷；30312.42.52.93

13、.01#2#壓力上升時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)323334353637二、管理要點(diǎn)1. 起動(dòng)和停車手動(dòng)(1) 曲軸箱油位(2) 供冷卻水(3) 開管路截止閥(4) 開卸載機(jī)構(gòu)(5) 按啟動(dòng)按鈕(6) 關(guān)卸載機(jī)構(gòu)，關(guān)泄放閥(1) 開卸載機(jī)構(gòu)(2) 開泄放閥(3) 按停車按鈕起動(dòng)停車(4) 關(guān)管路截止閥，停冷卻水38二、管理要點(diǎn)2. 運(yùn)行中檢查u 滑油：水冷70 C，風(fēng)冷80 C，油位太高或太低都不利。u冷卻：溫差1520 C，斷水應(yīng)停車。u 氣壓、氣溫：各級(jí)排氣溫度200 C，進(jìn)氣瓶溫度水冷時(shí)(進(jìn)水溫度+30 C)，風(fēng)冷時(shí)(環(huán)境溫度+40 C)u 定時(shí)(2h)放殘(水、油)u 檢查漏泄、噪音39二、管理要點(diǎn)3.

14、 檢修保養(yǎng)氣閥漏泄現(xiàn)象閥溫度升高，閥蓋燙手級(jí)間氣壓偏高(后級(jí)氣閥漏) 級(jí)間氣壓偏低(前級(jí)氣閥漏)排氣量降低uu 氣閥u 潤(rùn)滑油u 防止著火與爆炸u 冷卻系統(tǒng)清洗u 運(yùn)動(dòng)部件間隙40二、管理要點(diǎn)3. 檢修保養(yǎng)u 氣閥u 潤(rùn)滑油u 冷卻系統(tǒng)清洗對(duì)潤(rùn)滑油的要求良好的抗氧化積碳能力良好的抗乳化性適當(dāng)高的閃點(diǎn)(200240C，高于壓縮終點(diǎn)氣溫2040 C)uu 防止著火與爆炸u 運(yùn)動(dòng)部件間隙41二、管理要點(diǎn)3. 檢修保養(yǎng)u 氣閥u 潤(rùn)滑油u 冷卻系統(tǒng)清洗堿洗法(1%Na2CO3)酸洗法uu 防止著火與爆炸u 運(yùn)動(dòng)部件間隙42u 運(yùn)動(dòng)部件二、管理要點(diǎn)3. 檢修保養(yǎng)u 氣閥u 潤(rùn)滑油u 冷卻系統(tǒng)清洗活塞環(huán)間隙主軸承連桿軸承uu 防止著火與爆炸活塞缸壁間隙氣缸余隙43u 防止著火與爆炸u 運(yùn)動(dòng)部件間隙二、管理要點(diǎn)3. 檢修保養(yǎng)u 氣閥u 潤(rùn)滑油u 冷卻系統(tǒng)清洗油在高溫下分解的積碳沉淀物自燃(不一定達(dá)到閃點(diǎn)，有時(shí)180200C會(huì)發(fā)生)。合理選用滑油u工作溫度150 C或低于滑油閃點(diǎn)28C，避免空轉(zhuǎn)過長(zhǎng)。減少積油積碳，定期放殘?jiān)蝾A(yù)防措施防止空氣中油分達(dá)到爆炸極限44u 氣缸、活塞環(huán)磨損過大u 氣閥彈簧疲勞損壞三、故障分析1. 排氣量降低u 閥片損壞u 閥座與閥片接觸不良u 缸蓋和缸體接觸不良u 濾器堵塞或氣閥通道積碳過多u 吸氣閥彈簧太強(qiáng)u 余隙容積