第四章空氣壓縮機

空氣壓縮機壓縮輸送1、定義空氣3、分類排氣量和軸功率微小排氣壓力高低作用原理低、中、高、超高容積式和速度式中大2、作用驅(qū)動裝置的動力氣源對散裝物料遠(yuǎn)距離輸送第一節(jié)羅茨鼓風(fēng)機羅茨風(fēng)機由風(fēng)機、電動機、吸入消聲器、安全閥、壓力表等部分組成。風(fēng)機由轉(zhuǎn)子和機殼等組成第一節(jié)羅茨鼓風(fēng)機一、羅茨鼓風(fēng)機風(fēng)機的構(gòu)造和工作原理1、構(gòu)件：轉(zhuǎn)子、同步齒輪、機體、軸承密封件羅茨鼓風(fēng)機的結(jié)構(gòu)示意圖1，6－軸2，7－轉(zhuǎn)子3－鼓形外殼4，5－齒輪羅茨鼓風(fēng)機工作示意圖2、羅茨鼓風(fēng)機工作過程轉(zhuǎn)子作等速相向運動，氣體被擠入殼外的封閉空間（管道）。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到b位置時，轉(zhuǎn)子1和機殼把A區(qū)的氣體隔開，進(jìn)氣室C容積增大，形成負(fù)壓而吸入空氣；轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，A、B兩區(qū)相溝通，氣體被壓縮，擠出到e位置A區(qū)的氣體被輸送出機外，同時B區(qū)的氣體又被隔開，如此不斷進(jìn)行。3、羅茨鼓風(fēng)機的特點：A、無內(nèi)壓縮過程氣體壓力并非由于容積縮小而高，而是借排氣孔口較高壓力使氣體回流以提高氣缸容腔中的氣體壓力，即所謂等容壓縮。較有內(nèi)壓縮鼓風(fēng)機要多消耗壓縮功，故效率低，同時也限制了它進(jìn)一步提高壓力的可能性。目前國產(chǎn)羅茨鼓風(fēng)機的設(shè)計壓力一般為2000－5000mmH2O，最高達(dá)11000mmH2O。B、如果不考慮氣體通過間隙的泄漏，可以說羅茨鼓風(fēng)機是沒有余隙容積的，它不存在由于余隙容積中氣體膨脹而造成的氣缸幾何尺寸利用率的降低。C、轉(zhuǎn)子間以及轉(zhuǎn)子與機體間實際上是有間隙的，除了軸承及齒輪外，不存在其他的摩擦運動，所以具有轉(zhuǎn)數(shù)高、基礎(chǔ)小、無振動、壽命長等優(yōu)點。氣缸不需潤滑，避免介質(zhì)含油。但造成氣體泄漏，阻礙向高壓力、高效率發(fā)展。兩轉(zhuǎn)子相互之間在任何位置上既要保證不致有過大的摩擦和碰撞，又要保證不能因間隙過大而使輸送空氣過多的泄漏。(此間隙一般為0.25-0.40mm。)轉(zhuǎn)子一般是空心的，材料一般是鑄鐵、鑄鋁或普通碳素鋼。D、吸排氣過程是間斷地、周期地進(jìn)行，造成管道中氣體壓力的脈動，再加上瞬時等容積壓縮形成氣流速度與壓力的脈動，產(chǎn)生較大的氣體動力噪聲。E、風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成正比。在轉(zhuǎn)速一定時，如果風(fēng)網(wǎng)阻力有變化，鼓風(fēng)機的風(fēng)量并不明顯改變，即氣體的流量大體為一常數(shù)，俗稱“硬風(fēng)”。結(jié)構(gòu)緊湊、管理方便。

這種性能特點，使羅茨風(fēng)機特別適用于那種管道阻力多變而風(fēng)量要求基本穩(wěn)定的場合。但是，羅茨風(fēng)機的功率是隨著壓力的增高而增大的，亦即如果外接管道阻力增加，羅茨風(fēng)機所需的功率也將隨之增大。這就會引起電機的超載和機器本身的震動和損壞。所以在羅茨風(fēng)機所連接的管道中，是不允許安裝阻力閥門的。相反，為了防止因管道堵塞而引起壓力的升高，應(yīng)在管道上安裝安全排氣閥，使其在超過一定壓力時，能夠自動排氣泄壓。F、檢修工藝復(fù)雜，零部件的加工精度要求較高，容易磨損，對吸入氣體的清潔度要求較嚴(yán)，噪音較大。羅茨鼓風(fēng)機適用于中小排氣量，較高壓力場合。一般排氣量為1－250m3/min，最大可達(dá)800。作為壓縮空氣源，廣泛用于面粉廠輸送面粉等物料的氣力壓運輸送裝置。二、類型立式(A型)：兩根轉(zhuǎn)軸的中心線處在同一垂直平面內(nèi)，進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口分別位于鼓風(fēng)機的兩側(cè)臥式(B型)：兩根轉(zhuǎn)軸的中心線處在同一水平平面內(nèi)，進(jìn)風(fēng)口位于鼓風(fēng)機下部機座的一側(cè)，出風(fēng)口則位于機殼的上部。一般說來，羅茨鼓風(fēng)機的進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口可以互換。羅茨鼓風(fēng)機殼的冷卻，通常采用空氣自然冷卻和循環(huán)水冷卻兩種結(jié)構(gòu)型式。(靜壓≤5000mmH20時采用氣冷，靜壓大于5000mmH20時采用水冷式結(jié)構(gòu)。)轉(zhuǎn)子為三瓣的羅茨鼓風(fēng)機排氣頻率提高，氣流脈沖幅度降低，振動?。辉肼暤停恍阅芊€(wěn)定，可長期連續(xù)使用；構(gòu)造簡單、維修方便、使用壓力范圍較廣。在糧食加工廠中可作為低壓脈沖反吹袋式除塵器的反吹清理氣源，且可降低袋式除塵的阻力。三、羅茨鼓風(fēng)機的性能和選用轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子的長度，一般為0.7-1.7d，d為轉(zhuǎn)子直徑一個轉(zhuǎn)子與機殼內(nèi)壁所包圍的面積，一般取等于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)所描繪出的圓面積的三分之一。

羅茨鼓風(fēng)機的風(fēng)量是與轉(zhuǎn)速成正比的，所以在一定范圍內(nèi)可通過改變轉(zhuǎn)速來提高或降低風(fēng)量。η容與鼓風(fēng)機產(chǎn)生的壓力的大小和制造精度等有關(guān)。1、風(fēng)量A、羅茨鼓風(fēng)機所產(chǎn)生的壓力，不決定于鼓風(fēng)機本身，而決定于其所連接的管道的阻力。理論上說可在任何壓力下工作。B、進(jìn)出口壓差過大，更多空氣通過間隙泄漏返回，從而降低鼓風(fēng)機的實際風(fēng)量，機器震動和噪聲增大，機器的結(jié)構(gòu)強度和使用壽命將受到影響。C、羅茨鼓風(fēng)機的壓力通常用靜壓來表示。其動壓在全壓中所占比例不大。2、壓力軸功率0.75-0.850.82-0.923、功率在一定轉(zhuǎn)速下，當(dāng)羅茨鼓風(fēng)機的壓力由于外接管網(wǎng)的阻力增加而增大時，其風(fēng)量變化很小，是接近穩(wěn)定的。與離心風(fēng)機明顯不同。適用于管道阻力多變而風(fēng)量要求基本穩(wěn)定的場合。羅茨鼓風(fēng)機的功率是隨著壓力的增高而增大的，亦即如果外接管網(wǎng)阻力不斷增加，羅茨鼓風(fēng)機所需的功率也隨之增大。這就引起電機的超載和機器本身的震動和損壞。4、性能羅茨鼓風(fēng)機所連接的管道中是不允許安裝阻力閥門的。相反為了防止因管道阻塞而引起壓力的升高，應(yīng)在管道上安裝穩(wěn)壓罐和完全排風(fēng)閥，使其在超過一定壓力時，能自動排風(fēng)。羅茨鼓風(fēng)機的型號單元12345特征結(jié)構(gòu)形式轉(zhuǎn)子直徑轉(zhuǎn)子長度流量靜壓力鼓風(fēng)機外殼為空氣自然冷卻鼓風(fēng)機外殼為循環(huán)水冷卻厘米厘米米3/分毫米水柱代號DSD直徑×長度流量/靜壓力5、選用D36×35－20/3500風(fēng)機外殼為氣冷式結(jié)構(gòu)

風(fēng)機轉(zhuǎn)子直徑36厘米

風(fēng)機轉(zhuǎn)子長度35厘米

風(fēng)機流量為20米3/分

風(fēng)機靜壓力為3500mmH2O補充：羅茨鼓風(fēng)機的操作與維護(hù)1、羅茨鼓風(fēng)機啟動前的準(zhǔn)備工作首先檢查各部件的安裝質(zhì)量；向齒輪箱內(nèi)注入規(guī)定牌號的機械油；打開進(jìn)氣、排氣口閥門，盤動風(fēng)機轉(zhuǎn)子，檢查轉(zhuǎn)動是否靈活，有無異常聲響；檢查機組轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向是否正確。2、空負(fù)荷試運轉(zhuǎn)

在進(jìn)氣、排氣口閥門全部打開的條件下進(jìn)行試運轉(zhuǎn)，持續(xù)時間半個小時。3、經(jīng)空負(fù)荷試運轉(zhuǎn)無異?，F(xiàn)象時，可以投入帶負(fù)荷運行。負(fù)荷的方法是逐步、緩慢地帶上負(fù)荷，直至達(dá)到額定壓力。4、羅茨風(fēng)機的停機操作：不宜在滿負(fù)荷下突然停機，必須逐步卸負(fù)荷后再停機。5、羅茨風(fēng)機的維護(hù)(1)羅茨風(fēng)機在正常運轉(zhuǎn)或起動時，嚴(yán)禁關(guān)閉排氣口閥門。當(dāng)管路的風(fēng)量需要調(diào)整時，不允許通過關(guān)小閥門開度來調(diào)節(jié)，應(yīng)在允許的范圍內(nèi)改變風(fēng)機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速或通過分流的辦法來實現(xiàn)。(2)檢查機器振動和聲響，發(fā)現(xiàn)異常聲響應(yīng)停機檢查。(3)檢查安全閥，運轉(zhuǎn)中若出現(xiàn)安全閥頻繁開啟或持續(xù)開啟，應(yīng)立即停機檢查。(4)檢查壓力表的狀態(tài)及壓力指示情況，發(fā)現(xiàn)不正常現(xiàn)象應(yīng)及時報告或停機。(5)注意檢查電源的指示情況。運轉(zhuǎn)中必須注意電流表的讀數(shù)，發(fā)現(xiàn)超載立即停機。(6)應(yīng)定期更換齒輪箱的潤滑油、檢查軸承和齒輪、檢查皮帶張力、清洗消聲器濾網(wǎng)。(7)注意各滾動軸承、風(fēng)機殼體、齒輪箱表面的溫度，如果感到燙手應(yīng)立即停機檢查。補充：羅茨鼓風(fēng)機的故障分析與排除1、風(fēng)量不足①排氣管道或安全閥漏氣。②轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子或轉(zhuǎn)子與機殼間隙增大，需要調(diào)整間隙或更換轉(zhuǎn)子。③進(jìn)口堵塞，需要清洗進(jìn)口消聲器濾網(wǎng)。④傳動皮帶打滑，轉(zhuǎn)速不夠。2、電機超載①進(jìn)口堵塞，需要清洗進(jìn)口消聲器濾網(wǎng)。②排氣壓力升高，負(fù)載過大。③轉(zhuǎn)子與機殼壁有摩擦。④風(fēng)機轉(zhuǎn)速偏高。3、過熱①負(fù)載增大。②轉(zhuǎn)子與機殼壁有摩擦。③齒輪箱內(nèi)潤滑油過多、過少或油質(zhì)不好等。作業(yè)：思考與離心通風(fēng)機的區(qū)別⒈工作原理不同，離心風(fēng)機用的是曲線風(fēng)葉，靠離心力將氣體甩到機殼處，而羅茨風(fēng)機用的是兩個8字形的風(fēng)葉，它們間的間隙很小，靠兩個葉片的擠壓，將氣體擠至出氣口。

⒉工作壓力不同，羅茨風(fēng)機的出氣壓力比較高，而離心風(fēng)機比較小。

⒊風(fēng)量不同，一般羅茨風(fēng)機用在風(fēng)量要求不大但壓力要求較高的地方，而離心風(fēng)機用在壓力要求低，風(fēng)量要求大的地方。⒋制造精度不一樣，羅茨風(fēng)機要求的精度很高，對裝配要求也很嚴(yán)，而離心風(fēng)機比較松。一、空氣壓縮機的型式和分類回轉(zhuǎn)式：依靠偏心葉輪的旋轉(zhuǎn)，造成腔體內(nèi)容積大小的改變完成吸、壓氣往復(fù)式：依靠活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)運動（多用于糧油工業(yè)）離心式：依靠高速旋轉(zhuǎn)的葉輪組，將機械能壓給空氣。按氣缸位置：臥式、立式、輻射式(有L型、V型、W型等）§3-2空氣壓縮機

往復(fù)式空壓機：

壓縮級數(shù)：單級、雙級、多級活塞壓縮動作：單動式、雙動式氣缸冷卻方法：風(fēng)冷式、水冷式另還有固定式和移動式之分二、空氣壓縮機的工作原理活塞往復(fù)運動一次，完成吸氣、壓縮、排氣三個過程雙級壓縮可降低壓縮氣體所消耗的功。往復(fù)式壓縮機排氣量的調(diào)節(jié)1、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速即調(diào)節(jié)活塞往復(fù)的次數(shù)2、旁路調(diào)節(jié)在旁路裝調(diào)節(jié)閥。一般壓縮機多采用此法。3、改變氣缸余隙容積在大型壓縮機中采用較多。余隙：往復(fù)式壓縮機在排氣終了時，活塞與氣蓋之間必須留出很小的空隙。型號