第十七章礦山空氣壓縮設備

第十七章礦山空氣壓縮設備17.1概述一、空氣壓縮設備指壓縮和輸送氣體的整套設備，包括空壓機、輸氣管路和附屬設備等。二、空氣壓縮設備的任務：向井下輸送壓縮空氣，做為風動機械的動力源。如風鉆、錨噴機等。三、空壓機站的組成空壓機、電動機及電控設備、冷卻泵站、附屬設備、管路等。四、空壓機的分類1.按工作原理分：1）容積型：利用減小空氣體積提高單位體積內氣體的質量，從而提高氣體壓力。又可分為：活塞式、螺桿式、滑片式三種2）速度型：利用增加空氣質點的速度，提高氣體的壓力?？煞譃椋弘x心式和軸流式兩種。我國礦山使用最多的是活塞式空壓機（又稱往復式空壓機）?；钊娇諌簷C的分類方式見圖：五、活塞式空壓機的工作原理17.2活塞式空壓機的工作循環(huán)一、性能參數1.排氣量V（m3/min）：單位時間內測得空壓機排出的氣體體積數，再換算成吸氣狀態(tài)下的體積數。2.排氣壓力p（Pa）：空壓機出口壓力。氣體分子熱運動而相互碰撞，在容器的單位面積上產生的務的統(tǒng)計平均值，稱為壓力。一個大氣壓＝0.1MPa3.吸、排氣溫度（K）：吸入T1，排出T2。4.比功率Nb（kw）：吸入空氣為標準狀態(tài)時，軸功率與排氣量的比值。二、一級活塞式空壓機的工作循環(huán)（一）理論工作循環(huán)1）三個假設①在吸排氣過程中，氣體狀態(tài)分別與吸排氣管內的氣體狀態(tài)相同，在吸、排氣過程中壓力保持不變②氣缸內沒有余隙容積，密封良好，氣閥關閉及時③在壓縮過程中，壓縮規(guī)律保持不變符合以上假設的工作循環(huán)稱為理論工作循環(huán)。1.吸氣過程0-12.壓縮過程1-23.排氣過程2-3-1（二）實際工作循環(huán)影響實際工作循環(huán)的因素：P4381.余隙容積的影響：使吸氣過程的吸氣量減小應對措施：①減小余隙容積（調正）②減小壓縮比③絕熱2.吸、排氣阻力的影響：減小吸排氣阻力，即使4-1盡量接近0-1’3.壓縮過程中壓縮規(guī)律變化的影響：吸入的較低氣溫的空氣在絕熱條件下吸收缸壁熱量，造成1-2和1’-2’的差別。4.其他因素的影響：吸入氣體溫度、漏氣、空氣溫度等的影響，造成排氣量減小。三、兩級壓縮1.采用兩級壓縮的原因：1）余隙容積的存在限制了壓縮比的提高2）壓縮空氣終了溫度限制了壓縮比的提高壓縮比越高，終了溫度就越高，過高時，潤滑油粘度降低，增加了表面摩擦，同時引起潤滑油的蒸發(fā)與分解。油的蒸汽在達到閃點溫度時可引起油自燃；在排氣閥及排氣管處積垢，增大排氣阻力，甚至可引起爆炸。如需要較高的排氣壓力，則需進行多級壓縮。《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：排氣溫度：單缸≤190℃，雙缸≤160℃。由些推知單缸壓縮比為4.96，礦用氣動設備需壓：0.63MPa，進氣一個標準大氣壓為0.1MPa，需6.3以上的壓縮比，考慮沿途損失，一般壓縮比為7-8，故需要用兩級壓縮。2.兩級壓縮的優(yōu)點P4391）節(jié)省功耗2）降低排氣溫度3）提高空壓機的排氣量4）可以降低活塞力5）中間冷卻器可以分離一部分油和水，提高壓氣的質量。3.壓縮比的分配：一般第一級壓縮比取小一些，比其它級低5%-10%。故兩級壓縮在低壓缸和高壓缸內完成。17.3往復式（活塞式）空壓機的結構一、主要部件：按其作用分為：氣路系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、調節(jié)與控制系統(tǒng)等組成。（一）壓縮機構1.氣缸2.氣閥3.活塞（二）傳動機構：由曲軸、連桿、十字頭、皮帶輪等組成。作用：將曲軸的旋轉運動轉變?yōu)榛钊闹本€往復運動。（三）潤滑系統(tǒng)：由兩個獨立的系統(tǒng)組成1.齒輪油泵機油潤滑：潤滑傳動系統(tǒng)，壓力油循環(huán)。不進入氣路。2.注油器將高壓機油壓入氣缸進行潤滑：潤滑氣路系統(tǒng)。油入汽缸后隨壓氣排走。（四）冷卻系統(tǒng)：主要指氣缸水套和中間冷卻器。氣缸水套：冷卻氣缸中間冷卻器：冷卻第一級壓縮缸的排氣。（五）排氣量調速機構1.關閉吸氣管法：主要由壓力調節(jié)器和減荷閥完成。2.壓開吸氣閥法：3.余隙容積調節(jié)法（六）安全保護裝置1.超溫、斷水、超壓、斷油保護出現上述四種情況，保護裝置會自動報警或自動斷電。2.安全閥：一級：安裝在中間冷卻器上。二級：安裝在儲氣罐上用于在超壓時釋放空氣達到減壓目的。17.4附屬設備一、濾風器：對空氣進行濾清應定期清洗，保證濾風阻力≤2500MPa。為減少清洗次數，可設在距地面4米以上。二、儲氣罐：作用：1.緩和壓力脈動2.分離水、油3.儲氣備耗氣量增大之需。儲氣罐應設在室外陰涼處，與空壓機的距離不大于12-15米，在空壓機懷儲氣罐的連接管上不應裝設閘閥。儲氣罐應定期清洗，可用鹽酸溶液清洗，禁止火燒。本系列產品可供風動工具及風動機械所需的壓縮空氣。廣泛地應用于礦山開采、冶金工業(yè)、土木建筑、機械制造等工業(yè)企業(yè)，以及適用于此壓力范圍的其它工業(yè)部門壓縮空氣用。4L-20/8型空氣壓縮機獲山西省優(yōu)質產品獎。17.5其他類型壓縮機一、螺桿式（容積型）優(yōu)點：連續(xù)輸出無脈動的大流量壓縮空氣，出口溫度溫度60℃，排出可不含油。（若轉子與機殼不接觸時不需潤滑）二、滑片式（容積型）優(yōu)點：重量輕，體積小，工作平衡，供氣均勻，結構簡單。缺點：效率低，耗油大，輸出空氣含大量油分（向氣流噴油潤滑），出口需設油霧分享器和冷卻器。三、離心式：速度型四、對稱平衡式T17-2dMK80（MK80-5，MK80-10）型是ROTORCOMP第二代螺桿式壓縮機改進型產品，屬高壓型系列。排氣壓力：4.0Mpa，容積流量：10m3/min，壓縮機軸功率55KW。D（D51、D52、D81）型是ROTORCOMP無油活塞式壓縮機系列產品。排氣壓力：0.75Mpa～1.5Mpa，容積流量：0.545～1.360m3/min，壓縮