壓縮空氣基礎(chǔ)知識(shí)

壓縮空氣基礎(chǔ)知識(shí)第一頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二壓縮空氣名詞解釋

空氣具有可壓縮性，經(jīng)空氣壓縮機(jī)做機(jī)械功使本身體積縮小，壓力提高后的空氣叫壓縮空氣。壓縮空氣是－種重要的動(dòng)力源。與其它能源比，它具有下列明顯的特點(diǎn)：清晰透明，輸送方便,沒有特殊的有害性能．沒有起火危險(xiǎn)。不怕超負(fù)荷，能在許多不利環(huán)境下工作?？諝庠诘孛嫔系教幎加?，取之不盡。

第二頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二壓縮空氣在工業(yè)中的地位？

壓縮空氣常稱為第四種公用事業(yè)，盡管不如電力、汽油和天然氣那么普及，但仍在現(xiàn)代化社會(huì)中發(fā)揮著重要作用。主要區(qū)別是用戶可以生成自己的空氣，因此也就可以選擇空氣的生成方式。

壓縮空氣的重要性往往被忽視，而實(shí)際上它在多數(shù)現(xiàn)代制造流程和現(xiàn)代文明中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。盡管我們也許還沒認(rèn)識(shí)到其重要性，但是，沒有壓縮空氣，我們今天所使用的大多數(shù)產(chǎn)品就根本制造不出來。壓縮空氣在當(dāng)今工業(yè)所用的總能源中占到約10%左右。

第三頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二什么是壓縮空氣系統(tǒng)?答：由產(chǎn)生、處理和儲(chǔ)存壓縮空氣的設(shè)備所組成的系統(tǒng)稱為壓縮空氣系統(tǒng)。典型的系統(tǒng)由下列部分組成：空氣壓縮機(jī)、后部冷卻器、過濾器(包括前置過濾器、油水分離器、管道過濾器、除油過濾器、除臭過濾器、滅菌過濾器等等)、穩(wěn)壓儲(chǔ)氣罐、干燥機(jī)(冷凍式或吸附式)、自動(dòng)排水排污器,輸氣管道、管路閥件、儀表等。上述設(shè)備根據(jù)工藝流程的不同需要，組合成完整的壓縮空氣系統(tǒng)。

第四頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二一個(gè)普通空壓機(jī)系統(tǒng)實(shí)拍圖

（一般這種系統(tǒng)在對(duì)凈化要求

不高的情況下使用）第五頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二對(duì)凈化要求極高的壓縮空氣系統(tǒng)實(shí)拍（深圳市晶島半導(dǎo)體：達(dá)到ISO8573.1標(biāo)準(zhǔn)的1-2-1標(biāo)準(zhǔn)）第六頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二空氣壓縮機(jī)都有哪些種類？1：活塞式壓縮機(jī)雖然活塞式壓縮機(jī)是最早的壓縮機(jī)設(shè)計(jì)形式之一，但它仍然是最靈活通用和非常高效的壓縮機(jī)?；钊綁嚎s機(jī)通過連桿和曲軸使活塞在氣缸中向前運(yùn)動(dòng)。如果只有活塞的一端用于壓縮，則稱之為單作用。如果活塞的兩端，即上端和下端，都用于壓縮，則稱之為雙作用?；钊綁嚎s機(jī)的靈活通用性幾乎是無限的。只需微小變動(dòng)，它就既能壓縮空氣又能壓縮各類氣體。活塞式壓縮機(jī)是唯一能將空氣和氣體都?jí)嚎s到高壓形式的設(shè)計(jì)，如呼吸用的場(chǎng)合?；钊綁嚎s機(jī)結(jié)構(gòu)既可為用于低壓/小體積的單氣缸，也可為能壓縮到很高壓力的多級(jí)結(jié)構(gòu)。在這種壓縮機(jī)中，空氣經(jīng)逐級(jí)壓縮使壓力增大，然后進(jìn)入下一級(jí)，使空氣壓縮到更高的壓力。

第七頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二活塞式壓縮機(jī)圖例普通活塞空壓機(jī)石油、化工等行業(yè)專用活塞空壓機(jī)（可產(chǎn)生極高壓力）第八頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二

2：螺桿式壓縮機(jī)螺桿式壓縮機(jī)是一種采用螺桿類型活塞的容積式壓縮機(jī)；這是目前最常用的壓縮機(jī)。螺桿式壓縮單元主要部件包括陽轉(zhuǎn)子和陰轉(zhuǎn)子，在它們彼此相互運(yùn)動(dòng)的同時(shí)它們與氣缸之間的體積縮小。螺桿的壓縮比取決于螺桿的長(zhǎng)度和輪廓以及排氣口的形式。螺桿單元不裝備任何閥門，也沒有任何機(jī)械力導(dǎo)致的任何失衡。所以，它可在軸高轉(zhuǎn)速下工作，并可獲得小外形大流速的效果。

第九頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二螺桿式空壓機(jī)圖例第十頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二

3：滑片式壓縮機(jī)基于久經(jīng)考驗(yàn)的傳統(tǒng)技術(shù)之上，滑片式壓縮機(jī)以非常低的速度(1450rpm)直接驅(qū)動(dòng)，具有無與倫比的可靠性。作為唯一連續(xù)運(yùn)動(dòng)的部件，轉(zhuǎn)子上有一些沿長(zhǎng)度方向加工而成的槽，滑片安裝在這些槽中，可在油膜上運(yùn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子在圓柱形定子中轉(zhuǎn)動(dòng)。在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，離心力使這些葉片從槽中伸出，形成一個(gè)個(gè)單獨(dú)的壓縮腔。轉(zhuǎn)動(dòng)使壓縮腔體積縮小，空氣壓力增大。壓縮產(chǎn)生的熱量由高壓噴油來控制。高壓空氣通過排氣孔排出，而剩余的殘油則由最終油分離器去除。第十一頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二滑片式壓縮機(jī)圖例第十二頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二①水，包括水霧、水蒸汽、凝結(jié)水；②油，包括油污、油蒸汽；③各種固態(tài)物質(zhì)如：銹泥、金屬粉末、橡膠細(xì)末、焦油粒及濾材、密封材料的細(xì)末等；多種有害的化學(xué)異味物質(zhì)等。

壓縮空氣里含有哪些雜質(zhì)?

第十三頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二為什么必須要對(duì)壓縮空氣雜質(zhì)進(jìn)行處理?

從空壓機(jī)輸出的壓縮空氣中含有大量有害雜質(zhì)，不通過適當(dāng)?shù)姆椒ㄇ宄@些雜質(zhì)，會(huì)對(duì)氣源系統(tǒng)造成很大的危害：1：變質(zhì)的潤(rùn)滑油(油分)會(huì)使橡膠、塑料、密封材料變質(zhì)，堵塞小孔，造成閥類動(dòng)作失靈。2：污染產(chǎn)品：

水分和粉塵會(huì)造成金屬器件、管道生銹腐蝕，造成運(yùn)動(dòng)部件卡死或磨損，使氣動(dòng)元件動(dòng)作失靈和漏氣，水分和塵土還會(huì)堵塞節(jié)流小孔或過濾網(wǎng)；在寒冷地區(qū)，水分結(jié)冰會(huì)造成管道凍結(jié)或凍裂。3：由于空氣質(zhì)量不良，使氣動(dòng)系統(tǒng)的可靠性和使用壽命大大降低，由此造成的損失往往大大超過氣源處理裝置的成本和維修費(fèi)用。故正確選用氣源處理系統(tǒng)是絕對(duì)必要的。第十四頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二壓縮空氣凈化不徹底的影響

（以噴涂行業(yè)為例）噴涂后，工件表面有麻點(diǎn)產(chǎn)生，伴有鼓包現(xiàn)象，直接造成工件不良返工或報(bào)廢。第十五頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二壓縮空氣質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)有哪些?不同用戶對(duì)氣源質(zhì)量有不同要求。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB／T13277．91《－般用壓縮空氣質(zhì)量等級(jí)》(等效采用IS08573)就是為此而制訂的。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)壓縮空氣中固體粒子、水分及含油量作出了量的規(guī)定。從更廣的意義上講，－個(gè)良好的氣源還應(yīng)當(dāng)在使用過程中壓力是穩(wěn)定的，對(duì)周圍環(huán)境造成的污染是最小的。

第十六頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二

壓縮空氣質(zhì)量等級(jí)

表示方法

壓縮空氣質(zhì)量等級(jí)用三個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字表示。如對(duì)某一污染物等級(jí)沒要求，則用“—”代替。固體粒子尺寸和濃度等級(jí)←□,□,□→含油量等級(jí)↓水蒸汽含量等級(jí)示例：4，6，5表示壓縮空氣中固體粒子尺寸和濃度為4級(jí)，水蒸汽含量為6級(jí)，含油量為5級(jí)。具體的質(zhì)量等級(jí)量化指標(biāo)請(qǐng)參考：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB／T13277．91第十七頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二壓縮空氣質(zhì)量表示中的幾個(gè)基本概念

（露點(diǎn)篇）

1：什么叫露點(diǎn)?它和什么有關(guān)?

答：表示壓縮空氣中水蒸氣含量的一個(gè)數(shù)值，單位是℃，指未飽和空氣在保持水蒸氣分壓不變(即保持絕對(duì)含水量不變)情況下降低溫度，使之達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)的溫度叫“露點(diǎn)”。溫度降至露點(diǎn)時(shí)，濕空氣中便有凝結(jié)水滴析出。

濕空氣的露點(diǎn)不僅與溫度有關(guān)，而且與濕空氣中水分含量的多少有關(guān)。含水量大的露點(diǎn)高，含水量少的露點(diǎn)低。

2：什么是“壓力露點(diǎn)”?

答：濕空氣被壓縮后，水蒸氣密度增加，溫度也上升。壓縮空氣冷卻時(shí)，相對(duì)濕度便增加，當(dāng)溫度繼續(xù)下降到相對(duì)濕度達(dá)100％時(shí)，便有水滴從壓縮空氣中析出，這時(shí)的溫度就是壓縮空氣的“壓力露點(diǎn)”。

第十八頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二壓縮空氣露點(diǎn)用什么儀器來測(cè)量?

壓力露點(diǎn)單位雖然是℃，但它的內(nèi)涵是壓縮空氣的含水量。因此測(cè)量露點(diǎn)實(shí)際上就是測(cè)空氣的含水量。測(cè)量壓縮空氣露點(diǎn)的儀器很多，有用氮?dú)狻⒁颐训茸骼湓吹摹扮R面露點(diǎn)儀”，有用五氧化二磷、氯化鋰等作電解質(zhì)的“電解濕度計(jì)”等等。目前工業(yè)上普遍使用專用的氣體露點(diǎn)計(jì)來測(cè)量壓縮空氣的露點(diǎn)，如英國(guó)的SHAW，德國(guó)的希爾思露點(diǎn)儀等，該儀器的測(cè)量范圍可達(dá)－80℃。

第十九頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二測(cè)量壓縮空氣露點(diǎn)時(shí)應(yīng)注意什么?

用露點(diǎn)儀測(cè)量空氣露點(diǎn)，特別是在被測(cè)空氣含水量極低時(shí)，操作要十分仔細(xì)和耐心。氣體采樣設(shè)備及連接管路必須是干燥的(至少要比被測(cè)氣體干燥)，管路連接應(yīng)是完全密封的，氣體流速應(yīng)按規(guī)定選取，而且要求有足夠長(zhǎng)的預(yù)處理時(shí)間，稍－不慎，就會(huì)帶來很大誤差。實(shí)際證明用五氧化二磷作電解質(zhì)的“微水分測(cè)定儀”來測(cè)量經(jīng)冷干機(jī)處理的壓縮空氣的“壓力露點(diǎn)”時(shí)，誤差很大。據(jù)廠家解釋，這是由于在測(cè)試過程中壓縮空氣會(huì)產(chǎn)生“二次電解”，使讀數(shù)值比實(shí)際高。并且冷干機(jī)處理后的壓縮空氣含水量約在1000ppm左右，已超出了該儀器的測(cè)量范圍。所以在測(cè)量冷干機(jī)處理的壓縮空氣露點(diǎn)時(shí)，不應(yīng)當(dāng)使用這類儀器。

第二十頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二（油污篇）油污的主要來源是怎樣的?

答：由于大部分壓縮空氣系統(tǒng)都使用潤(rùn)滑油式壓縮機(jī)，該機(jī)在工作中將油汽化變成油滴。它是以二種方式形成的：

1：由于活塞壓縮或葉片旋轉(zhuǎn)的剪切作用產(chǎn)生的所謂“分散型液滴”。其直徑從1~50μm。

2：在潤(rùn)滑油冷卻高溫的機(jī)體時(shí)，汽化形成的“冷凝型液滴”，其直徑－般小于1μm.這種冷凝油滴通常占全部油污重量超過50％，占全部油污實(shí)際顆粒數(shù)量超過99％。

第二十一頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二

油量常用的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)是什么?答：油污量－般采用－種很小的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)來清晰地表示出其累積的狀態(tài)。1OOsefm(每分鐘標(biāo)準(zhǔn)立方尺)空氣中含有1ppmW／W(重量的百萬分之幾)油流量，相當(dāng)于每月150m1。無油壓縮機(jī)可以完全消除污染物的產(chǎn)生嗎?

答：不能。在最理想的工作狀態(tài)下，此類壓縮機(jī)也會(huì)產(chǎn)生不少于0．5ppmW／W的碳?xì)浠衔?，即使?OOscfm氣量計(jì)，每月產(chǎn)生的汽化冷凝液也超過15m1。第二十二頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二壓縮空氣凈化設(shè)備介紹

空壓機(jī)生產(chǎn)出壓縮空氣后，必須利用凈化設(shè)備在運(yùn)輸管路的后端進(jìn)行凈化處理，主要是對(duì)其進(jìn)行除塵、除油、干燥，使之變成符合使用要求的壓縮空氣。凈化設(shè)備主要有過濾器和冷凍式干燥機(jī)、吸附式干燥機(jī)。一個(gè)完整的壓縮空氣后處理設(shè)備如下圖所示：

第二十三頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二一個(gè)完善的壓縮空氣凈化系統(tǒng)配置圖1.空壓機(jī)2.儲(chǔ)氣罐3.P級(jí)過濾器4.冷干機(jī)

5.U級(jí)過濾器6.H級(jí)過濾器7.C級(jí)（活性炭）過濾器8.貝騰模塊式吸附式干燥機(jī)9.F級(jí)過濾器該配置可達(dá)到ISO85731.2.1級(jí)別（1）除去0.01μ以上的粒子.（2）壓力露點(diǎn)-40℃（3）油霧含量不超過0.003mg/m3

第二十四頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二

過濾器的知識(shí)

1：過濾器的工作原理是什么?答：－般過濾器濾芯是由纖維介質(zhì)、濾網(wǎng)、海綿等材料組成，壓縮空氣中的固體的、液體的微粒(滴)經(jīng)過過濾材料的攔截后，凝聚在濾芯表面(內(nèi)外側(cè))。積聚在濾芯表面的液滴和雜質(zhì)經(jīng)過重力的作用沉淀到過濾器的底部再經(jīng)自動(dòng)排水器或人工排出。2：過濾器濾芯的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)劃分依據(jù)是什么?

答：根據(jù)ISO8573．1質(zhì)量等級(jí)，過濾器處理壓縮空氣所達(dá)到的等級(jí)．－般根據(jù)濾芯處理后固態(tài)污染物粒子的尺寸大小、液態(tài)水的含量和油滴、油霧、油汽的含量來劃分。第二十五頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二

3：過濾器的等級(jí)是如何具體劃分的?

答：－般過濾器的等級(jí)可分為預(yù)過濾（P級(jí)）、初過濾（U級(jí)）、精過濾（Ｈ級(jí)＼Ｆ級(jí)）和活性碳過濾（C級(jí)）。其中預(yù)過濾器－般濾除直徑3～5μm微粒，初過濾器－般濾除直徑O.5~1μ微粒和油霧剩余含量1ppmw／w，精過濾器－般濾除直徑0.01μm微粒和油霧剩余含量0.01ppmw／w．活性碳過濾器則主要用來去除臭味和油蒸汽(油霧剩余含量?jī)H0．003ppmw／w)．

4：過濾器不同等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的適用場(chǎng)合如何?

答：預(yù)過濾器－般用于壓縮機(jī)(后冷卻器)的下游，使用場(chǎng)合要求不高。初過濾器－般用于工具、馬達(dá)、氣缸等。精過濾器－般用于噴漆、注塑、儀表、控制閥、傳動(dòng)、攪拌、電子元件制造、氮分離等?；钚蕴歼^濾器－般用于食品和藥品制造、呼吸空氣、氣體加工等。

第二十六頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二過濾器能否降低空氣露點(diǎn)?

過濾器－般只能除去固體的、液體的微粒(滴)，而水蒸氣和油蒸氣卻可以毫無阻擋地通過過濾材料彎彎曲曲的通徑。所以，機(jī)械式過濾器無法將其濾除(活性碳過濾器除外)。要從根本上去除水蒸氣和油蒸氣，只有用干燥機(jī)降低空氣的露點(diǎn)溫度。

第二十七頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二過濾器日常維護(hù)注意事項(xiàng)為什么要定期更換過濾器濾芯?

答：因?yàn)闉V芯持續(xù)被污染后，將導(dǎo)致氣體的流量在系統(tǒng)中變小而壓降變高，同時(shí)，能源電力上的消耗也因此上升.結(jié)果導(dǎo)致操作和生產(chǎn)的成本提高，并增加環(huán)境的負(fù)擔(dān)。過濾器濾芯的更換周期如何確定?

答：濾芯的更換周期由它的壓力降決定，－般來說壓力降超過了0.68kgf/cm2，過濾器壓差計(jì)指針指向紅色區(qū)域，或工作滿6000－8000小時(shí)(－年)即要更換?；钚蕴紴V芯則在下游測(cè)到氣味時(shí)更換。是否提前更換具體要視工況惡劣與否來決定。第二十八頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二為什么過濾器要搭配選購(gòu)?

答：－般人的誤區(qū)是，認(rèn)為根據(jù)所需要的空氣質(zhì)量選擇對(duì)應(yīng)處理精度的單支過濾器就能達(dá)到要求，并且節(jié)約開支。其實(shí)不然，所需要的空氣質(zhì)量雖然由所選的單支過濾器的處理精度決定，但沒有前置低－級(jí)過濾器的預(yù)處理保護(hù)，高精密濾芯很快就會(huì)因負(fù)載過大而堵塞，加快了濾芯的更換頻率，從而會(huì)變相地增加生產(chǎn)成本。第二十九頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二貝騰過濾器和傳統(tǒng)過濾器的比較傳統(tǒng)的過濾器濾芯下端封堵，壓縮空氣的過濾雜質(zhì)會(huì)聚集在濾芯內(nèi)部，經(jīng)濾芯再滲透到過濾器腔的底部，通過自動(dòng)排水器排出。主要弊端為固體顆粒無法從濾芯中部滲出，會(huì)附著在濾芯內(nèi)壁，增大了壓縮空氣阻力，滲透中的水滴、油滴可能被壓縮空氣再次帶走，從而大大降低了過濾效果。

濾芯濾芯雜質(zhì)會(huì)集處進(jìn)氣口出氣口第三十頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二采用了新型的過濾結(jié)構(gòu)，使過濾后的雜質(zhì)直接聚集在過濾器底部的儲(chǔ)液腔，通過自動(dòng)排水器排出。濾芯中部的旋轉(zhuǎn)葉片會(huì)加速液態(tài)水滴、油滴的凝結(jié)。每臺(tái)過濾器都配置優(yōu)質(zhì)的電子式自動(dòng)排水器，在排水瞬間，部分壓縮空氣由上而下對(duì)濾芯內(nèi)壁進(jìn)行吹掃，不僅能保障過濾后的雜質(zhì)能有效排出過濾器外，也減小了對(duì)壓縮空氣的阻力。進(jìn)氣口旋轉(zhuǎn)葉片濾芯出氣口貝騰過濾器

貝騰過濾器實(shí)用新型專利號(hào):

ZL2007220171525.7。電子排水器第三十一頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二冷凍式干燥機(jī)工作原理是什么？是根據(jù)冷凍除濕原理，將壓縮空氣強(qiáng)制通過蒸發(fā)器進(jìn)行熱交換而降溫，使壓縮空氣中氣態(tài)的水和油經(jīng)過等壓冷卻，凝結(jié)成液態(tài)的水和油，并夾帶塵埃，通過自動(dòng)排水器排出系統(tǒng)外，從而獲得清潔的壓縮空氣。第三十二頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二冷凍式干燥機(jī)圖例進(jìn)氣口出氣口第三十三頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二吸附式干燥機(jī)的工作原