各種空氣壓縮機分類介紹教學內容

1、各種空氣壓縮機分類介紹隨著國內經(jīng)濟的發(fā)展，我國的空壓機設計制造技術也會有突飛猛進的發(fā)展，在某些方面的技術水平也已經(jīng)達到國際先進水平。 但在一些方面與國際先進水平還存 在一定差距。希望空壓機用戶在選型上能夠切合實際， 結合企業(yè)需求，選擇經(jīng)濟、 可靠、高效、環(huán)保的空壓機，避免因選型錯誤導致的機器維修、 成本加大等問題， 面對市場上各式各樣不同功效的空壓機， 很多用戶對空壓機的選型上無法有一個 確切的認識，有時候是因為對不同空壓機的功效和性能不能完全了解，而導致無法合理選型，無法選擇可靠、高效、節(jié)能的空壓機型?，F(xiàn)將常用的幾種空壓機型 的優(yōu)缺點和其適用范圍做一個簡單的介紹， 希望能為用戶在選擇空壓機的

2、時候做 一個參考。若按照空壓機氣體方式的不同，通常將空壓機分為兩大類，即容積式 和動力式（又名速度式）空壓機。容積式和動力式空壓機由于其結構形式的不同， 又做了以下分類：一、移動式空壓機是一種動力式空壓機， 在其中有一個或多個旋轉葉輪（葉片通 常在側面）使氣體加速，主氣流是徑向的。動力式空壓機又分為噴射式和透平式 空壓機，離心式空壓機就屬于透平式空壓機組。在離心式空壓機中，高速旋轉的 葉輪給予氣體的離心力作用，以及在擴壓通道中給予氣體的擴壓作用， 使氣體壓 力得到提高。應用范圍 近些年，化學工業(yè)和大型化工廠的陸續(xù)建立，使得離心式空壓機成為了壓縮和輸 送化工生產(chǎn)中各種氣體的關鍵機器，占有及其重要

3、的地位。隨著氣體動力學研究 的成就使離心空壓機的效率不斷提高，又由于高壓密封，小流量窄葉輪的加工， 多油楔軸承等技術關鍵的研制成功， 解決了離心空壓機向高壓力，寬流量范圍發(fā) 展的一系列問題，使離心式空壓機的應用范圍大為擴展， 以致在很多場合可取代 往復空壓機，而大大地擴大了應用范圍。有些化工基礎原料，如丙烯、乙烯、丁二烯、苯等可加工成塑料、纖維、橡膠等 重要化工產(chǎn)品。在生產(chǎn)這種基礎原料的石油化工廠中， 離心式空壓機也占有重要 地位，是關鍵設備之一。除此之外，其他如石油精煉，制冷等行業(yè)中，離心式空 壓機也是極為關鍵的設備。發(fā)展趨勢 目前離心式空壓機可用來壓縮和輸送化工生產(chǎn)中的各種氣體， 并且它的

4、排氣壓力 比早期有了很大的提高，其最小氣量也有所降低，這就相應的擴大了離心式空壓 機的應用范圍。離心式空壓機需要向大容量發(fā)展，以滿足我國石化生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大的要求， 同 時隨著新技術的發(fā)展、新型氣體密封、磁力軸承和無潤滑聯(lián)軸器的出現(xiàn)， 離心空 壓機的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)為：不斷開發(fā)高壓和小流量產(chǎn)品；進一步研究三元流動 理論，將其應用到葉輪和葉片擴壓器等元件的設計中， 以期達到高效機組；低噪 聲化，采用噪聲防護以改善操作環(huán)境。尤其是隨著化工和石油化工生產(chǎn)的發(fā)展， 生產(chǎn)規(guī)模不斷地增大，離心式空壓機憑借其優(yōu)越的性能，在諸多工業(yè)領域的應用 就愈來愈為廣泛，發(fā)展趨勢良好。工作原理離心式空氣空壓機 是由葉輪帶

5、動氣體做高速旋轉，使氣體產(chǎn)生離心力，由于氣體 在葉輪里的擴壓流動，從而使氣體通過葉輪后的流速和壓力得到提高， 連續(xù)地生 產(chǎn)出壓縮空氣。離心式空氣空壓機屬于速度式空壓機，在用氣負荷穩(wěn)定時離心式 空氣空壓機工作穩(wěn)定、可靠。主要優(yōu)點1、流量大、功率大、利于節(jié)能。透平機械流經(jīng)葉輪的介質，一直是連續(xù)不斷的， 氣缸的容積較大，葉輪能夠高速旋轉，故透平機械的排氣流量和發(fā)生的功率可大 大增加。所以離心空壓機排氣均勻，氣流無脈沖。2、結構緊湊、密封效果好，泄露現(xiàn)象少，尺寸小，因而機組占地面積及重量都 比同一氣量的活塞式空壓機小得多。3、運轉平穩(wěn)，操作可靠，因此它的運轉率高，有平坦的性能曲線，操作范圍較 廣，維護

6、費用及人員少。4、離心式空壓機的壓縮過程可以做到絕對無油，機內不需要潤滑，這對許多行 業(yè)的生產(chǎn)是很重要的。5、易損件少、運轉周期長，運動零件少而簡單，且制造精度低，所以其制造費 用相對低且可靠性高。易于實現(xiàn)自動化和大型化。主要缺點1、離心式空壓機的目前還不適用于氣量太小及壓比過高的場合。2、離心式空壓機的穩(wěn)定工況區(qū)較窄，其氣量調節(jié)雖較方便，但經(jīng)濟性較差。氣 流速度大，流道內的零部件有較大的摩擦損失。3、離心式空壓機的效率一般仍低于活塞式空壓機。操作的適應性差，氣體的性 質對操作性能有較大影響。在機組開車、停車、運行中，負荷變化大。4、離心式空壓機轉速較高，有可能產(chǎn)生機械振動，在運行特性方面，會

7、有喘振 現(xiàn)象，對機器的危害極大。5、操作相對復雜，齒輪箱噪聲大，設備技術含量高，維護費用較大?；钊娇諌簷C活塞式空壓機是一種最常見的容積式空壓機。以復盛空壓機為例，它由曲柄連桿機構將驅動機的旋轉運動變?yōu)榛钊耐鶑瓦\動?；钊c氣缸共同組成空壓機工作 腔，依靠活塞在氣缸內的往復運動，并借助進、排氣閥的自動開閉，使氣體周期 性地進入氣缸工作腔，進行壓縮和排出。活塞式空壓機主要由三大部分組成；運動機構（曲軸、軸承、連桿、十字頭、皮 帶輪或聯(lián)軸器等）、工作機構（氣缸、活塞、氣閥等）與機身。此外還有 3個輔 助系統(tǒng)：即潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)及調節(jié)系統(tǒng)。運動機構是一種曲柄連桿機構，把曲軸的旋轉運動變?yōu)槭诸^的往

8、復運動。 機身 用來支承和安裝整個運動機構和工作機構。工作機構是實現(xiàn)空壓機工作原理的主 要部件。適用范圍 活塞式空壓機屬于一種往復式空壓機，壓力等級屬于中壓、高壓、超高壓等級， 適合壓力較高場合適用，流量為中、小流量范圍主要適用于中、小排量，壓力較 高場合。發(fā)展趨勢 活塞式空壓機是傳統(tǒng)領域應用最廣泛的空壓機， 但是隨著其它回轉空壓機等產(chǎn)品 的崛起，具在很多領域，比如制冷的市場正逐步縮小。國內石化領域的重點乙烯建設工程以及近年來在煤炭領域的大力整頓，都將帶動活塞式空壓機技術及其行業(yè)的發(fā)展。 活塞式空壓機主要是向大容量、 高壓力、低 噪聲、高效率、高可靠性等方向發(fā)展；不斷開發(fā)變工況條件下運行的新型

9、氣閥， 提高氣閥壽命；在產(chǎn)品設計上，應用熱力學、動力學理論，通過綜合模擬預測空 壓機在實際工況下的性能；強化空壓機的機電一體化，采用計算自動控制，實現(xiàn) 優(yōu)化節(jié)能運行和聯(lián)機運行。工作原理在氣壓傳動中，通常采用容積型活塞式空氣空壓機。活塞式空氣空壓機是利用曲 軸帶動活塞的往復運動使氣缸腔內的氣體受到壓縮而不斷地產(chǎn)生壓縮空氣?；钊娇諝饪諌簷C屬于容積式空壓機，該機型的工作原理、特性所限，為了供氣穩(wěn)定， 一般活塞式空氣空壓機都配備有儲氣罐。主要優(yōu)點 1、適用壓力范圍廣。因依靠容積變化的原理工作，因而不論其流量大小，都能 達到很高的工作壓力。目前已制成低、中、高、超高壓各種空壓機，其中工業(yè)上 超高壓空壓

10、機的工作壓力可達 350MPa（3500kgf/cm2）。2、設備價格低、初投資少、操作方便、使用壽命長。3、因壓縮過程屬封閉過程，所以熱效率較高。4、適應性強，排氣量范圍廣，且受排氣壓力變化的影響較小，當介質重度改變 時，其容積排量和排氣壓力的變化也較小。主要缺點1、慣性力大，轉速不能太高，故而機器較笨重，大排量時尤甚。2、結構復雜，易損件多，維修工作量大、維護費用相對較高。3、排氣不連續(xù)，氣流壓力脈動，易產(chǎn)生氣柱振動。4、運行時振動和噪聲較大，設備安裝基礎要求高。由于活塞式機械僅能間斷地進氣、 排氣，氣缸容積較小，活塞往復運動的速度不 能太快，因而活塞機械的排氣量和發(fā)出的功率要受到很大的限

11、制。為發(fā)揚優(yōu)點，克服缺點，在結構參數(shù)上趨向高轉速、短行程，使結構緊湊。同時 延長氣閥、密封元件等易損件的壽命，以提高運轉率。隨著優(yōu)化設計理論和計算 機技術的發(fā)展，為合理選取設計參數(shù)，提高效益開創(chuàng)了新的前景。滾動活塞式空壓機滾動式活塞式空壓機又名轉子空壓機，在原偏心輪外加一套圈后稱之為滾動活塞 空壓機或滾動轉子空壓機。在我國還簡稱滾子空壓機、定片空壓機或旋轉式空壓 機。這種空壓機不需要吸氣閥，其最大特點是適用于變速運行，從而可以通過變頻控 制提高系統(tǒng)性能。滾動活塞式空壓機包括氣缸、氣缸上的進氣口、排氣閥，氣缸 內的可作平面運動的套圈，套圈與氣缸間配以滑片和滑片彈簧，套圈內有一與軸 相聯(lián)的偏心壓塊

12、，氣缸內壁與套圈周向和徑向都采用阻塞密封， 在套圈和偏心壓 塊間形成滾動摩擦接觸，從而提高了該種空壓機的密封性能、潤滑性能和容積系 數(shù)，不需要配制復雜的潤滑系統(tǒng)，在壓縮空氣系統(tǒng)中不需加潤滑油也能有效地使 用。適用范圍滾動活塞空壓機在小型全封閉制冷空壓機中所占比例較大， 并被廣泛的應用與房 間空調、電冰箱及小型商用制冷設備中。工作原理滾動活塞空壓機由滾動活塞、氣體缸、滑板及其背部彈簧、偏心輪軸和氣缸兩端 蓋等主要配件組成。偏心輪軸的旋轉中心與氣缸內孔的圓心重合， 滾動活塞安裝 在偏心輪軸上，及滾動活塞與偏心輪軸同心，從而滾動活塞外表面與氣缸內表面相切，氣缸內表面與滾動活塞外表面之間形成一個月牙空

13、間，由此構成了空壓機的工作腔。主要優(yōu)點1、振動小、運轉平穩(wěn)，氣體在進氣孔口與排氣閥中的流速較低。2、滾動活塞空壓機無需安裝進氣閥，沒有吸、排氣消聲器，從而進氣、排氣流 動阻力損失小，容積率高。3、易損件少、結構簡單、體積小、重量輕。主要缺點1、由于滾動活塞空壓機在工作過程中，存在一些特征角，所以他們對空壓機性 能和工作壽命都產(chǎn)生了不利影響，因此需要考慮特征角盡可能的小。2、氣體在進氣、排氣孔口的能量損失較大，排氣閥安裝需謹慎。3、零件的加工要求較高、裝配較復雜，檢修困難。發(fā)展趨勢提高壓縮過程的效率、降低噪聲、電動機變速控制，以及采用R410A等新制冷工 質后的相關技術問題等，是滾動轉子空壓機的

14、研究方向。滑片式空壓機滑片式空壓機屬于回轉式空壓機的一種，其軸向滑片在同圓柱缸體偏心的轉子上 作徑向滑動，截留于滑片之間的空氣被壓縮后排出?；剞D空壓機中有兩種情況： 一種是滑片裝在缸體上的槽內，因滑片不隨轉子做旋轉運動，稱之為固定滑（葉） 片空壓機，即滾動活塞空壓機；另一種是滑片裝在轉子的槽內， 隨轉子做旋轉運 動，稱之為旋轉滑（葉）片空壓機，簡稱滑片或旋葉、旋片空壓機。適用范圍滑片式空壓機主要作為空氣空壓機使用，排氣量一般在0.340m3/min,市場占有率較低。按其之間的不同潤滑方式可分為滴油、噴油、無油三類?；諌簷C 被廣泛的應用于各種壓縮空氣裝置、小型制冷空調裝置和汽車空調系統(tǒng)中。在

15、化 學工業(yè)和食品工業(yè)中，無油機器可用來輸送或加壓各種氣體，還可作為固體顆粒 物料輸送的氣源?；瑱C械還可作為真空泵使用。工作原理滑片空壓機主要由機體（即氣缸）轉子即滑片等三部分組成。轉子外表面與氣缸 內表呈圓形，轉子偏心的安裝在氣缸內，使二者相切，在氣缸內壁與轉子外表面 間形成一個月牙形空間。轉子上開有若干滑片槽，每個槽中裝有自由滑動的滑片， 轉子旋轉時，滑片受離心力的作用從槽中甩出， 具端部緊貼在氣缸內表面上，把 月牙形的空間分割成若干扇形小室， 稱之為基元。隨著轉子的連續(xù)轉動，基元容 積從小到大周而復始在變化。主要優(yōu)點1、結構簡單、零部件少，加工與裝配容易實現(xiàn)，維修方便。2、運轉平穩(wěn)、噪聲

16、低、振動小、啟動沖擊小。3、結構緊湊、體積小、重量輕，便于狹窄空間安裝。4、輸氣量大、流量均勻、脈動性小，無需安裝大型儲氣器。主要缺點1、滑片與轉子、氣缸間機械磨擦較嚴重，磨損和能量損失較大。2、由于磨損較大，因此使用壽命和效率較低。發(fā)展趨勢旋葉式空壓機是滑片式空壓機的一種改型結構，由于它的起動性能較好、壓縮過 程力矩變化亦不大，目前主要用于微型轎車和一些排量較小的工具車的空調系 統(tǒng)。高速下的動力特性是這種空壓機的主要技術研究方向。渦旋式空壓機渦旋式空壓機在過去十年中得到了快速發(fā)展，構成了空壓機技術發(fā)展的新亮點。 渦線型容積式回轉空壓機，其體積小，效率高，運轉平穩(wěn)，已受到愈來愈多的重 視，在小

17、型空壓機中很有應用前景。高精度數(shù)控銃床的出現(xiàn)，也給渦旋機械的發(fā) 展帶來了發(fā)展機遇。應用范圍空調空壓機領域，是渦旋機械用于空壓機最適宜的領域， 也是目前上產(chǎn)品產(chǎn)量最 多的領域；由于渦旋空壓機壓力比較大，所以也適用于制冷空壓機；渦旋空壓機 壓縮過程指數(shù)較大，也被應用于空氣壓縮及其它氣體壓縮； 渦旋機械還可作為真 空泵應用。工作原理渦旋空壓機由靜渦盤和動渦盤、十字滑環(huán)、主軸、機架等主要配件構成，靜渦盤和動渦盤的渦旋體或渦圈一般由均勻相同的漸開線型線構成，相向安裝，且相位錯過180Q當渦旋空壓機工作時，動渦盤在主軸的驅動和防自轉機構的相位保持下做平面圓 周運動（繞主軸中心）。如下圖所示。一對工作腔完成

18、一次吸氣 -壓縮-排氣過 程。不同的渦圈數(shù)，壓縮過程的轉角不同，渦圈數(shù)越多轉角越大。當最外的吸氣 腔形成封閉容積開始向中心推進時，另一個新的吸氣腔同時又開始形成， 并重復 以上過程。因此，空壓機不論渦圈數(shù)多少，每一轉都完成了一次吸氣與排氣過程。主要優(yōu)點1、機構簡單、體積小、重量輕。2、易損件少、容積效率較高。3、機器摩擦相對較小，故機械效率較高。4、多個工作腔同時工作，轉矩均勻。主要缺點1、與大多數(shù)回轉式機械一樣，渦旋機械對零部件的精度要求較高，因此，零部 件加工成本高。2、變工況性能欠佳，工作腔無法實施外部冷卻，因此熱量難以導出。3、由于工作腔密封與零部件強度條件的限制，排氣壓力較低。發(fā)展趨

19、勢渦旋式空壓機目前已在柜式空調領域占有絕對優(yōu)勢。 在車用空調領域已顯示出較 強的競爭力，其發(fā)展在于擴大其制冷量范圍，進一步提高效率，使用替代工質和 降低制造成本等方面。螺桿空壓機螺桿式空壓機是回轉容積式空壓機的一種，在其中兩個帶有螺旋型齒輪的轉子相 互嚙合，從而將氣體壓縮并排出。螺桿空氣空壓機按照數(shù)目分，分為單螺桿和雙螺桿；按壓縮過程中是否有潤滑油 參與分為噴油和無油螺桿空壓機，無油空壓機又分為干式和噴水兩種。螺桿空壓機總的來說結構簡單，易損件少，排氣溫度低，壓比大，尤其不怕氣體 中帶液、帶塵壓縮，噴油螺桿式空壓機的出現(xiàn)，使動力工藝和制冷用的螺桿式空 壓機（包括螺桿式空壓機、螺桿式制冷機等）在

20、國內外得到了飛速的發(fā)展。應用范圍螺桿空壓機具有可靠性高、維護方便、適應性強等獨特的優(yōu)點，隨著對其研究的 不斷深化和設計技術的持續(xù)提高，螺桿空壓機的性能將會得到進一步的改善， 其 應用領域會越來越廣泛。除傳統(tǒng)的應用場合外，螺桿空壓機在燃料、電池等新領 域的應用將迅速擴大。同時，由于螺桿式空壓機工作可靠性的不斷提高， 使之在 中等制冷量范圍內已逐漸替代往復式空壓機，并占據(jù)了離心式空壓機的部分市 場。工作原理螺桿式空氣空壓機是利用陰陽螺桿轉子的相互嚙合使齒間容積不斷減小、氣體的壓力不斷提高，從而連續(xù)地產(chǎn)生壓縮空氣。螺桿式空氣空壓機也屬于容積式空壓 機，但由于螺桿機型的工作原理，決定了相對于活塞式空氣空壓機而言， 螺桿式 空氣空壓機供氣穩(wěn)定，一般不需要配備儲氣罐。工作過程如下圖所示。主要優(yōu)點1、可靠性高：螺桿空壓機零部件少，易損件少，因而它運轉可靠，壽命長。2、操作維護方便：操作人員不必