活塞式壓縮機(jī)的調(diào)節(jié)方式及控制

動(dòng)設(shè)備原理及操作目錄活塞壓縮機(jī)中排氣量調(diào)節(jié)的必要性1活塞壓縮機(jī)排氣量調(diào)節(jié)的依據(jù)2活塞壓縮機(jī)排氣量的調(diào)節(jié)方式3活塞式壓縮機(jī)的調(diào)節(jié)方式及控制一、活塞壓縮機(jī)中排氣量調(diào)節(jié)的必要性

活塞壓縮機(jī)在實(shí)際生產(chǎn)中的排氣量一般總是低于它的額定排氣量，而且排氣量也會(huì)有變動(dòng)。如果壓縮機(jī)的供氣量與外界耗氣量相等時(shí)，儲(chǔ)氣罐內(nèi)壓力穩(wěn)定；當(dāng)耗氣量低于供氣量時(shí)，儲(chǔ)氣罐內(nèi)壓力升高。

如果不加以調(diào)節(jié)，氣體壓力將逐漸升高到危險(xiǎn)程度；相反，如果供氣量小于耗氣量，又不能滿足生產(chǎn)的要求。所以對(duì)壓縮機(jī)中的排氣量必須進(jìn)行調(diào)節(jié)?；钊綁嚎s機(jī)的調(diào)節(jié)方式及控制二、活塞壓縮機(jī)排氣量調(diào)節(jié)的依據(jù)從活塞壓縮機(jī)排氣量的公式3-69可以看出：只要改變公式中的任何一個(gè)量，排氣量即可改變。由于氣缸直徑無法改變，在曲柄連桿機(jī)構(gòu)的壓縮機(jī)中，行程也無法改變。所以實(shí)際上只有各系數(shù)和轉(zhuǎn)速可以改變，并且除溫度系數(shù)因經(jīng)濟(jì)性差不采用以外，其它都可以用來進(jìn)行排氣量的調(diào)節(jié)。公式（3-69）二、排氣量的調(diào)節(jié)方式1.改變轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)（1）連續(xù)的變速調(diào)節(jié)

當(dāng)排氣量需要減小時(shí)，可通過降低轉(zhuǎn)速來達(dá)到。這種方法只適用于可變轉(zhuǎn)速的驅(qū)動(dòng)機(jī)，如內(nèi)燃機(jī)、蒸氣機(jī)以及可變轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)。優(yōu)點(diǎn)：不需要設(shè)專門的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)方法簡單可靠，壓縮機(jī)所消耗的功率成比例減小，經(jīng)濟(jì)性好，壓縮機(jī)各級(jí)壓力比保持不變等。缺點(diǎn)：由于受驅(qū)動(dòng)機(jī)本身性能的限制，且驅(qū)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速時(shí)，效率下降，經(jīng)濟(jì)性降低。同時(shí)由于轉(zhuǎn)速降低時(shí)，壓縮機(jī)進(jìn)氣速度降低，氣閥在工作可能會(huì)出現(xiàn)不正常的情況。（2）間斷的停轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)條件：當(dāng)壓縮機(jī)用不可變速的驅(qū)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，可通過壓縮機(jī)暫時(shí)停止運(yùn)轉(zhuǎn)來調(diào)節(jié)排氣量。原理：當(dāng)壓縮機(jī)的耗氣量小于排氣量時(shí)，出口儲(chǔ)氣罐壓力升高，當(dāng)壓力升高到規(guī)定上限時(shí)，壓力繼電器切斷驅(qū)動(dòng)機(jī)電源，壓縮機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，這時(shí)儲(chǔ)氣罐因耗氣而壓力下降，當(dāng)壓力降低到規(guī)定的下限時(shí)，壓力繼電器接通電源，壓縮機(jī)重新啟動(dòng)又開始供氣，壓力逐漸升高。優(yōu)點(diǎn)：易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，停轉(zhuǎn)后不消耗動(dòng)力，經(jīng)濟(jì)性好。缺點(diǎn)：由于頻繁的啟動(dòng)和停機(jī)，增加了零部件的磨損，動(dòng)力消耗大，為了減少啟動(dòng)次數(shù)，可采用較大的儲(chǔ)氣罐。2.管路調(diào)節(jié)（1）切斷進(jìn)氣通道調(diào)節(jié)方法：在進(jìn)氣管道上安裝停止吸氣閥。原理：當(dāng)排氣量大于耗氣量，排出壓力升高到一定的數(shù)值時(shí)，關(guān)閉停止吸氣閥，停止吸氣，壓縮機(jī)進(jìn)入空轉(zhuǎn)狀態(tài)，排氣量為零。當(dāng)排氣壓力降低到某一數(shù)值時(shí)，打開停止吸氣閥，壓縮機(jī)再次進(jìn)入工作狀態(tài)。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，由于壓縮機(jī)空轉(zhuǎn)，幾乎不消耗功率，適用于中、小壓縮機(jī)，特別是空氣動(dòng)力用的壓縮機(jī)。缺點(diǎn)：由于停止吸氣時(shí)，吸氣壓力下降，氣缸內(nèi)會(huì)出現(xiàn)很高的壓力比，使活塞力突變；隨著壓力比的增高，排氣溫度急劇增高；同時(shí)由于氣缸中形成真空，所以對(duì)某些不允許漏入空氣的壓縮機(jī)嚴(yán)禁使用，對(duì)無十字頭的壓縮機(jī)不能使用，否則，有使大量潤滑油吸入氣缸的危險(xiǎn)。（2）節(jié)流吸氣調(diào)節(jié)方法：在壓縮機(jī)的進(jìn)氣管路上安裝節(jié)流閥。原理：節(jié)流閥使吸入氣缸的氣體節(jié)流降壓，從而減少排氣量。節(jié)流后的吸氣量減少，所以排氣量也減少。優(yōu)點(diǎn)：可以實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)節(jié)。缺點(diǎn)：當(dāng)節(jié)流程度不大時(shí)，氣體耗功增大，工業(yè)中很少使用。（3）回流調(diào)節(jié)

方法：在壓縮機(jī)的排氣管路上安裝旁通管并與吸氣管相連，在旁通管路上安裝閥門。原理：當(dāng)需要降低壓縮機(jī)的供氣量時(shí)，打開旁通管路上的閥門，一部分或全部排出的氣體，又回到吸入管路中，這樣就達(dá)到了排氣量調(diào)節(jié)的目的。吸、排氣管的聯(lián)通方式可分為自由連通和節(jié)流連通兩種。自由連通：旁通閥完全開啟，氣體通過旁通閥全部回流到吸氣管中。由于氣缸吸氣和排氣形成封閉的循環(huán)流動(dòng)，不輸出氣體，常用于大型高壓壓縮機(jī)啟閉時(shí)的卸荷，中小型壓縮機(jī)排氣量的調(diào)節(jié)。節(jié)流連通：旁通閥部分開啟，發(fā)生節(jié)流作用，使排氣管中高壓氣體部分流回吸氣管，可根據(jù)旁通閥的開啟程度，使排氣量在100%～0的范圍內(nèi)進(jìn)行分級(jí)或連續(xù)調(diào)節(jié)。優(yōu)點(diǎn)：操作方便可靠，排氣量可連續(xù)變化。缺點(diǎn)：調(diào)節(jié)時(shí)功率消耗比較大，而且節(jié)流閥由于高速氣流的沖擊作用，能量損失過大，影響正常工作。3.頂開吸氣閥調(diào)節(jié)原理：利用一個(gè)頂開裝置，把進(jìn)氣閥強(qiáng)制頂開，使進(jìn)氣閥全部或部分地喪失正常工作能力。也就是壓縮機(jī)吸進(jìn)的氣體，因進(jìn)氣閥閥片不能自動(dòng)關(guān)閉，在壓縮和排氣行程回流到進(jìn)氣管，借以達(dá)到調(diào)節(jié)氣量的目的。（1）全程開啟法原理：調(diào)節(jié)流量時(shí)，在全部行程中，吸氣閥始終處于強(qiáng)制頂開狀態(tài)，吸入的氣體進(jìn)入氣缸不經(jīng)壓縮就全部排出氣缸，使機(jī)器空轉(zhuǎn)達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的。方法：吸入閥的強(qiáng)制頂開裝置可用自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。優(yōu)點(diǎn)：該方法因?yàn)閮H需克服進(jìn)氣閥阻力造成的功耗，故調(diào)節(jié)的經(jīng)濟(jì)性較好。（2）部分行程頂開吸氣閥原理：調(diào)節(jié)流量時(shí)，當(dāng)進(jìn)氣行程結(jié)束時(shí)，吸氣閥仍被強(qiáng)制頂開，氣體進(jìn)入壓縮行程后，氣體從氣缸中回流到進(jìn)氣管中，但到一定時(shí)候強(qiáng)制作用取消，進(jìn)氣閥關(guān)閉，在剩余行程中，氣體受到壓縮并排出，從而起到定量調(diào)節(jié)的作用。特點(diǎn)：這種調(diào)節(jié)適合于轉(zhuǎn)速較低的壓縮機(jī)。4.補(bǔ)充余隙