壓縮機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

壓縮機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)壓縮機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)/壓縮機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)壓縮空氣基本理論(1)

壓縮和壓縮比

壓縮介質(zhì)

壓力

壓縮和壓縮比1、壓縮絕熱壓縮是一種在壓縮過(guò)程中氣體熱量不產(chǎn)生明顯傳入或傳出的壓縮過(guò)程。在一個(gè)完全隔熱的氣缸內(nèi)上述過(guò)程可成為現(xiàn)實(shí)。等溫壓縮是一種在壓縮過(guò)程中氣體保持溫度不變的壓縮過(guò)程。2、壓縮比：（R）壓縮比是指壓縮機(jī)排氣和進(jìn)氣的絕對(duì)壓力之比。例：在海平面時(shí)進(jìn)氣絕對(duì)壓力為0.1

，排氣壓力為絕對(duì)壓力0.

8。則壓縮比：

P2

0.8

=8

P1

0.1

多級(jí)壓縮的優(yōu)點(diǎn)：

（1）、節(jié)省壓縮功；

（2）、降低排氣溫度；

（3）、提高容積系數(shù)；

（4）、對(duì)活塞壓縮機(jī)來(lái)說(shuō)，降低氣體對(duì)活塞的推力。

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壓縮介質(zhì)為什么要用空氣來(lái)作壓縮介質(zhì)？

因?yàn)榭諝馐强蓧嚎s、清晰透明的，并且輸送方便（不凝結(jié)）、無(wú)害性、安全、取之不盡。

惰性氣體是一種對(duì)環(huán)境不起化學(xué)作用的氣體，標(biāo)準(zhǔn)壓縮機(jī)能一樣壓縮惰性氣體。干氮和二氧化碳均為惰性氣體。

空氣的性質(zhì)：

干空氣成分：氮?dú)猓∟2）

氧氣（O2）

二氧化碳（2）

78.03%

20.93%

0.03%

分子量：28.96

比重：在0℃、760柱時(shí)，r0=1.29313

比熱：在25℃、1個(gè)大氣壓時(shí)，0.241大卡－℃

在t℃、壓力為H（）時(shí)，空氣的比重：

273

H

1.2931×

×

3

273

760

濕空氣的比重，還應(yīng)考慮飽和水蒸氣分壓力（0.378ψ，）。

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壓力1、壓力這只是某一單位面積的力，如平方米上受1牛頓力度壓力單位為1帕斯卡：

即：1

=

12

1

=

1,000

=

0.01

2

1

=

106

=

10

22、絕對(duì)壓力絕對(duì)壓力是考慮到與完全真空或絕對(duì)零值相比，我們所居住的環(huán)境大氣具有0.1

的絕對(duì)壓力。在海平面上，儀表壓力加上0.1的大氣壓力可得出絕對(duì)壓力。高度越高大氣壓力就越低。3、大氣壓力氣壓表是用于衡量大氣的壓力。當(dāng)加上儀表壓力上就可得出絕對(duì)壓力。

絕對(duì)壓力=壓力計(jì)壓力＋大氣壓力

大氣壓力通常是以水銀為單位，但是任何一個(gè)壓力單位都能作出同樣很好的解釋?zhuān)?/p>

1個(gè)物理大氣壓力

=

760毫米汞柱

=

10.33米水柱

=1.0332≌0.1.

大氣壓同海拔高度的關(guān)系：

H

0

×（1-

）5.256

44300

H——海拔高度，

P0=大氣壓（0℃，760）4、壓力單位換算：?jiǎn)挝唬?/p>

，(2)10.006895,

10.1,

12=98.0660.098066≌0.1

壓縮空氣基本理論(2)

溫度

露點(diǎn)及相對(duì)濕度

狀態(tài)及氣量

溫度1、溫度溫度是指衡量某一物質(zhì)在某一時(shí)間能量水平的方法。（或更簡(jiǎn)單的說(shuō)，某一事物有多少熱或多少冷）。

溫度范圍是根據(jù)水的冰點(diǎn)和沸點(diǎn)。在攝氏溫度計(jì)上，水的冰點(diǎn)為零度，沸點(diǎn)為100度。在華氏溫度計(jì)上，水的冰點(diǎn)為32度，沸點(diǎn)為212度。

從華氏轉(zhuǎn)換成攝氏：華氏=1.8攝氏＋32，

攝氏=5/9（華氏-32）2、絕對(duì)溫度這是用絕對(duì)零度作為基點(diǎn)來(lái)解釋的溫度。

基點(diǎn)零度為華氏零下459.67度或攝氏零下273.15度

絕對(duì)零度是指從物質(zhì)上除去所有的熱量時(shí)所存在的溫度或從理論上某一容積的氣體縮到零時(shí)所存在的溫度。3、冷卻溫度差冷卻溫度差是確定冷卻器的效率的術(shù)語(yǔ)。因?yàn)槔鋮s器不可能達(dá)到100％的效率，我們只能用冷卻溫差衡量冷卻器的效率。

冷卻溫度差是進(jìn)入冷卻器的冷水或冷空氣溫度和壓縮空氣冷卻后的溫度之差。4、中間冷卻器中間冷卻器是用于冷卻多級(jí)壓縮機(jī)中的級(jí)與級(jí)之間的壓縮空氣或氣體使溫度降低的器件。中間冷卻器通過(guò)降低進(jìn)入下一級(jí)壓縮空氣溫度達(dá)到降低壓縮功率以有助于增加效率。

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露點(diǎn)和相對(duì)濕度1、露點(diǎn)和相對(duì)濕度就象晚上溫度下降會(huì)產(chǎn)生露水一樣，壓縮空氣系統(tǒng)內(nèi)的溫度下降也會(huì)產(chǎn)生水氣。露點(diǎn)就是當(dāng)濕空氣在水蒸氣分壓力不變的情況下冷卻至飽和的溫度。

這是為什么呢?

含有水分的空氣只能容納一定量的水分。如果通過(guò)壓力或冷卻使體積縮小，就沒(méi)有足夠的空氣來(lái)容納所有的水分，因此多于的水分析出成為冷凝水。

離開(kāi)后冷卻器的空氣通常是完全飽和的。分離器內(nèi)的冷凝水就顯示了這一點(diǎn)，因此空氣溫度有任何的降低，就會(huì)產(chǎn)生冷凝水。

設(shè)定的濕度可認(rèn)為是濕空氣所含水蒸氣的重量，即：水蒸氣重量和干燥空氣重量之比。相對(duì)濕度ψ

χ-濕度

ψ=

=

χ0-飽和絕對(duì)濕度

當(dāng)0,

ψ=0時(shí)，稱(chēng)為干空氣；

,

ψ=1時(shí)，稱(chēng)為飽和空氣。絕對(duì)濕度——1M3濕空氣所含水蒸氣的重量。

—水蒸氣重量

χ=

V—濕空氣體積

水蒸氣重量

含濕量=

干空氣重量2、飽和空氣當(dāng)沒(méi)有再多的水氣能容納在空氣中時(shí)，就產(chǎn)生了空氣的飽和，任何加壓或降溫均會(huì)導(dǎo)致冷凝水的析出。3、水氣分離器水氣分離器是用于收集和除去在冷卻過(guò)程中從空氣或氣體中冷凝出來(lái)水的器件。

儲(chǔ)氣筒是用于儲(chǔ)存壓縮機(jī)排放出來(lái)的壓縮空氣和氣體的容器。儲(chǔ)氣筒有利于消除排氣管路中的脈沖，并在需求量大于壓縮機(jī)的能力時(shí)，可起儲(chǔ)存和補(bǔ)充提供壓縮空氣的作用。

4、干燥機(jī)干燥機(jī)是用于干燥空氣的裝置。用我們的術(shù)語(yǔ)，就是用其干燥的壓縮空氣。離開(kāi)后冷卻器的空氣通常是完全飽和的，就是說(shuō)任何降溫都會(huì)產(chǎn)生冷凝水。冷凍式干燥機(jī)是通過(guò)降低壓縮空氣的溫度，析去水分，然后將空氣再加熱到接近原來(lái)的溫度。

再生式干燥機(jī)是使空氣通過(guò)含有化學(xué)物質(zhì)的過(guò)濾器以析出水分。這種裝置比冷凍式裝置更能吸附水氣。

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狀態(tài)及氣量1、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的定義是：空氣吸入壓力為0.1，溫度為15.6℃（國(guó)內(nèi)行業(yè)定義是0℃）的狀態(tài)下提供給用戶(hù)系統(tǒng)的空氣的容積。如果需要用標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，來(lái)反映考慮實(shí)際的操作條件，諸如海拔高度、溫度和相對(duì)濕度則將應(yīng)實(shí)際吸入狀態(tài)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。2、常態(tài)空氣規(guī)定壓力為0.1、溫度為20℃、相對(duì)濕度為36％狀態(tài)下的空氣為常態(tài)空氣。常態(tài)空氣與標(biāo)準(zhǔn)空氣不同在于溫度并含有水分。當(dāng)空氣中有水氣，一旦把水氣分離掉，氣量將有所降低。3、吸入狀態(tài)壓縮機(jī)進(jìn)口狀態(tài)下的空氣。4、海拔高度按海平面垂直向上衡量，海拔只不過(guò)是指海平面以上的高度。海拔在壓縮機(jī)工程方面占有重要因素，因?yàn)樵诤０胃叨仍礁?空氣變得越稀薄，絕對(duì)壓力變得越低。既然在海拔上的空氣比較稀薄，那么電動(dòng)機(jī)的冷卻效果就比較差，這使得標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)只能局限在一定的海拔高度內(nèi)運(yùn)行。200

標(biāo)準(zhǔn)機(jī)組的最大容許運(yùn)行海拔高度為2286米。5、影響排氣量的因素：、、海拔高度、n、V余、泄漏等。6、海拔高度對(duì)壓縮機(jī)的影響：

（1）、海拔越高，空氣越稀薄，絕壓越低，壓比越高，越大；

（2）、海拔越高，冷卻效果越差，電機(jī)溫升越大；

（3）、海拔越高，空氣越稀薄，柴油機(jī)的油氣比越大，N越小。7、容積流量容積流量是指在單位時(shí)間內(nèi)壓縮機(jī)吸入標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下空氣的流量。用單位：M3

(立方米/分)表示。標(biāo)方用N

M3表示。

10.02832

M3,

或者

1

M335.311,

標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，實(shí)際狀態(tài)8、余隙容積余隙容積是指正排量容積式（往復(fù)或螺桿）壓縮機(jī)沖程終端留下的容積，此容積的壓縮空氣經(jīng)膨脹后返回到吸入口，并對(duì)容積系數(shù)產(chǎn)生巨大的影響。9、負(fù)載系數(shù)負(fù)載系數(shù)是指某一段時(shí)間內(nèi)壓縮機(jī)的平均輸出與壓縮機(jī)的最大額定輸出之比。不明智的做法就是賣(mài)給用戶(hù)的壓縮機(jī)，正好滿(mǎn)足用戶(hù)的最大的需求，增加一個(gè)或幾個(gè)工具或有泄漏會(huì)導(dǎo)致工廠的壓力下降。為了避免這種情況，英格索蘭多年來(lái)一直建議采用負(fù)載系數(shù)：取用戶(hù)系統(tǒng)所需氣量的極大值，并除以0.9或0.8的負(fù)載系數(shù)。(或任何用戶(hù)認(rèn)為是個(gè)安全系數(shù))

這種綜合氣量選擇能顧及未預(yù)計(jì)到的空氣需量的增加。無(wú)需額外的資本的投入，就可做一些小型的擴(kuò)建。10、氣量測(cè)試

（1）、往復(fù)式壓縮機(jī)氣缸容積

壓縮機(jī)氣缸的容積是指活塞移動(dòng)的容積減去活塞桿占有的體積。通常是用每分鐘立方米來(lái)表示。多級(jí)壓縮機(jī)的容積只是第一級(jí)壓縮的容積，因?yàn)橹鹨煌ㄟ^(guò)所有級(jí)的氣體都來(lái)源于第一級(jí)。

（2）、測(cè)試

低壓噴嘴測(cè)試是一種精確衡量壓縮機(jī)所提供空氣的方法。這一方法得到壓縮空氣和氣體學(xué)會(huì)的認(rèn)可，還為能源測(cè)試代號(hào)委員會(huì)所接受。

9中有關(guān)采用低壓噴嘴測(cè)

試往復(fù)式壓縮機(jī)的描述。

10中有有關(guān)采用低壓噴嘴測(cè)試動(dòng)力式壓縮機(jī)的描述。

壓縮空氣基本理論(3)

功率及比功率

噪音和聲音評(píng)估

經(jīng)驗(yàn)公式

功率及比功率

（能耗比、容積比能）1、壓縮機(jī)效率容積效率是壓縮機(jī)的實(shí)際氣量和理論氣量容積之比，用百分比表示。

壓縮效率是壓縮給定量氣體實(shí)際所需的功率與理論功率之比。理論功率可按等溫工況或絕熱工況來(lái)計(jì)算。相應(yīng)的壓縮效率可用百分比來(lái)確定和表示。就蒸汽驅(qū)動(dòng)或內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)而言，機(jī)械效率是指壓縮機(jī)的指示功分馬力和在軸上的制動(dòng)分馬力之比。就電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)而言，機(jī)械效率是指壓縮氣缸內(nèi)的指示功率同壓縮機(jī)的軸功率之比。用百分比來(lái)表示。2、總體效率總體效率是壓縮機(jī)的壓縮效率和機(jī)械效率的總和。

壓縮機(jī)軸功率（制動(dòng)功率）包括：氣體壓縮功—指示功，摩擦功

機(jī)械效率η

粗算：1.634(1)[ε(1)-1]

N電機(jī)軸/η傳，

η傳（皮帶：0.92～0.98,齒輪：0.97～0.99）

螺桿壓縮機(jī)中，風(fēng)冷壓縮機(jī)的軸功率要加上風(fēng)扇電機(jī)的功率。3、容積比能容積比能是指壓縮機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)吸入單位氣量所消耗的功率，通常用3表示，在相同的排氣壓力下容積比能越小。即耗功少。該壓縮機(jī)效率就是壓縮機(jī)的真實(shí)效率的衡量。比功率：規(guī)定工況：1(A)20℃,

ψ=0,

t水=15℃

=7(表)，

水量≤2.53

功率是單位時(shí)間所做的功，諸如馬力(千瓦)被定為76小時(shí)

功率是能源的轉(zhuǎn)換中衡量的指標(biāo)。

為了得到功率的成本，我們也必須包括時(shí)間，例如：耗費(fèi)金錢(qián)不是千瓦而是千瓦小時(shí)。

取馬力并把其轉(zhuǎn)換成耗費(fèi)用戶(hù)的成本，我們要用以下的公式：

電機(jī)制動(dòng)馬力×0.746

(轉(zhuǎn)換成千瓦)×年運(yùn)行小時(shí)×功率成本

年成本=

電機(jī)效率

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噪音和聲音評(píng)估噪音被認(rèn)為是令人討厭或干擾的聲音。

用戶(hù)完全愿意整夜坐在迪斯科舞廳，邊抽煙邊欣賞高達(dá)95分貝的迪斯科音樂(lè)，但是不可思議的是他竟無(wú)法容忍第二天早上的65分貝的復(fù)印機(jī)噪音。用戶(hù)喜歡迪斯科的噪音而不喜歡復(fù)印機(jī)的噪音。典型的雞尾酒會(huì)噪音值為90分貝，搖滾樂(lè)隊(duì)的噪音為100到138分貝之間。

那么什么是分貝呢？分貝的定義可以解釋為對(duì)兩種能量比值的對(duì)數(shù)（以10為底）后乘以10。

W2

10

W1增加10分貝表示能量的增加10:1，增加20分貝表示能量增加100:1，增加30分貝則增加1000:1。

對(duì)我們的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，我們是討論聲功率級(jí)-設(shè)定的W1參照值為10-12，其公式就變成了：()=10

10-12

例如，如果我們有一個(gè)聲源，發(fā)出一個(gè)10-5瓦特的功率級(jí)，那聲功率是：

10-5

10

=

70

10-12

當(dāng)耳朵背對(duì)著噪音，人們發(fā)現(xiàn)耳朵就自動(dòng)地“聽(tīng)不到”低頻的噪聲，非常類(lèi)似下面的“A”級(jí)網(wǎng)絡(luò)。

為此，對(duì)工業(yè)噪聲的測(cè)量選擇的標(biāo)準(zhǔn)是“A”級(jí)噪聲水平，并使用術(shù)語(yǔ)。

由于反射的噪聲能容易地被測(cè)試探頭捕獲，所以設(shè)置另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)要求所有噪聲測(cè)量就在“空曠野外條件”下進(jìn)行。

測(cè)量氣體設(shè)備聲音的51規(guī)則指出：噪聲應(yīng)該在離機(jī)器一米遠(yuǎn)，一點(diǎn)五米高處測(cè)量。

因此，這里我們確定了測(cè)試探頭位置和測(cè)量地點(diǎn)并且以“A”級(jí)網(wǎng)絡(luò)測(cè)量噪聲。

所有制造商使用這些相同的基本規(guī)定測(cè)量噪聲。

如果兩臺(tái)同樣噪聲水平的機(jī)器并排運(yùn)行，噪聲水平的結(jié)果將增加了3（兩倍）

例如：在我們?cè)瓉?lái)的公式：

10-5

10

=

70

10-12

如果，我們加倍我們聲音功率水平到2×10-5

2×10-5

10

=

73

10-12一個(gè)壓縮機(jī)制造商聲明：噪聲水平擔(dān)保為+3是指其噪聲水平將是其所聲明的噪聲水平的兩倍或二分之一。

兩臺(tái)以不同速度運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)組，可能有同樣的噪聲水平，但聽(tīng)起來(lái)完全不同。一臺(tái)可能比另一臺(tái)更刺耳。這是因?yàn)樵肼暿歉鶕?jù)把頻譜中所有的頻率相加得出的一個(gè)數(shù)目來(lái)形成。

為測(cè)量噪聲水平，將測(cè)量到每一個(gè)音階帶的噪聲，以“A”反評(píng)定并對(duì)比相加以得出答數(shù)（）。所有這些意味著什么：

1、這意味著，由于反射我們不能將一臺(tái)壓縮機(jī)安置在房間里，然后期望有和在空曠野外條件下相同的噪聲水平。2、我們不能光憑兩臺(tái)不同的機(jī)組（以不同的速度，不同的驅(qū)動(dòng)，不同的組件和不同的外殼）就能對(duì)噪聲水平做出一個(gè)聰明的猜測(cè)。測(cè)量噪聲的唯一方法是使用一臺(tái)聲音測(cè)量設(shè)備。

我們?cè)鯓涌朔肼曀街忻黠@的差異？1、通過(guò)準(zhǔn)確測(cè)量噪聲水平

2、通過(guò)知道噪聲水平是怎樣構(gòu)成的來(lái)理智地指定頻率的差別和刺耳的因素。

3、知道兩個(gè)有相同噪聲水平，然而不同頻率特性的機(jī)組噪聲對(duì)耳朵的傷害是相同的，即使其中一個(gè)確實(shí)“聽(tīng)起來(lái)”更輕一些。

我們?cè)鯓硬拍苓M(jìn)一步降低噪聲？

1、保機(jī)體中的所有接頭是安全的，叉車(chē)孔關(guān)閉，機(jī)組在地面的基體是固封住的。

2、通過(guò)管道輸送進(jìn)氣和排氣。

3、減少反射噪聲。聲音和噪聲測(cè)量充其量只不過(guò)是一種非常不精確的科學(xué)。對(duì)于這個(gè)課題的討論希望能避免野外問(wèn)題，野外修正的大量費(fèi)用和用戶(hù)的不滿(mǎn)意。1、所有噪聲水平測(cè)量使用51標(biāo)準(zhǔn)。這是一個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。我們應(yīng)該通過(guò)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的參考了引用所用的噪聲水平。簡(jiǎn)短的說(shuō)，該標(biāo)準(zhǔn)要求空曠野外測(cè)量（無(wú)反射墻和屋頂），機(jī)組周?chē)亩帱c(diǎn)測(cè)量，并對(duì)測(cè)量值取平均值。應(yīng)該在機(jī)組一米以外，地面和基礎(chǔ)水平上的一點(diǎn)五米處測(cè)量。任何單點(diǎn)測(cè)量可以起過(guò)引用的A噪聲水平。只要平均讀數(shù)能滿(mǎn)足或低于引用水平。此外，所采用的測(cè)量是所衡量噪聲的應(yīng)該寬頻帶的平均值。當(dāng)要求或給予應(yīng)該頻率帶分析時(shí)，一些中頻帶的讀數(shù)能而且通常確實(shí)比噪聲衡量平均值更高。再一次指出，這是標(biāo)準(zhǔn)所接受的。2、在標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)中

沒(méi)有給予和適用的公差3、沒(méi)有真正的在野外安置的機(jī)組應(yīng)寫(xiě)上“空曠野外”安置。實(shí)際上規(guī)則地點(diǎn)的噪聲水平總是要更高一些，因?yàn)閺母浇鼔Ρ诤突蛭蓓斠约案浇O(shè)備分布的反射。4、可能提交的噪聲水平數(shù)據(jù)是當(dāng)測(cè)量應(yīng)該特定壓縮機(jī)時(shí)采用實(shí)際的測(cè)量得到的并在一個(gè)同類(lèi)型壓縮機(jī)在同樣的條件下重復(fù)運(yùn)行可被解釋為典型的噪聲水平。

注

意

對(duì)于任何多點(diǎn)測(cè)量或重復(fù)壓縮機(jī)測(cè)量時(shí)，有一定的誤差聯(lián)系。這些誤差指出了為了擔(dān)保噪聲水平對(duì)一個(gè)特定壓縮機(jī)的問(wèn)題，應(yīng)該在總的衡量值上加上3分貝。當(dāng)給予一個(gè)用戶(hù)噪聲水平擔(dān)保時(shí)，服從以上要求是絕對(duì)必要的。

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經(jīng)驗(yàn)公式一臺(tái)0.7之空壓機(jī)每馬力生產(chǎn)0.1416M3氣量每0.007壓降等于0.5％功率風(fēng)冷壓縮機(jī)的熱載荷＝×2545時(shí)(1

=

1.055)水冷壓縮機(jī)的(每分鐘用水升數(shù))

×

2545

500×△T水

或,

如

△T水=

11.1℃(閉環(huán)路),為4

如

△T水=

22.2℃

(城市供水系統(tǒng))

為8經(jīng)后冷卻器后65%之冷凝水已去除經(jīng)冷凍式干燥器后96%的冷凝水已去除排氣溫度每升高11℃,含水量會(huì)翻倍每0.028M3=7.48加侖

=

28.31升=1立方英尺空壓機(jī)每M3進(jìn)氣量需配133.5升筒體貯氣能力從理想氣體定律推導(dǎo)出的泵氣公式

體積(立方米)

×

壓力上升()

時(shí)間（分）＝———————————————

氣量(立方米)×

0.1013()

電機(jī)皮帶輪尺寸(英寸)×壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速（）

電機(jī)皮帶輪尺寸（英寸）＝

電機(jī)轉(zhuǎn)速（）壓縮空氣基本理論(4)

壓縮目的

壓縮方法

壓縮機(jī)的種類(lèi)和特點(diǎn)

壓縮目的氣體的壓縮有一個(gè)基本目的，即以高于原來(lái)壓力的壓力傳送氣體。原來(lái)的壓力水平可能高低不等，從非常低的絕對(duì)壓力（千分之幾公斤）直到幾千公斤；壓力從幾克到幾千公斤；而傳輸?shù)臍饬繌膸琢⒎矫?分直到幾十萬(wàn)立方米/分。壓縮的具體目的有各種各樣:1.在驅(qū)動(dòng)風(fēng)動(dòng)工具的壓縮空氣系統(tǒng)中傳遞功率；

2.為燃燒提供空氣；

3.在天然氣管道和城市煤氣分配系統(tǒng)中輸送和分配氣體；

4.使氣體通過(guò)一個(gè)過(guò)程或系統(tǒng)循環(huán)；

5.制造一個(gè)對(duì)化學(xué)反應(yīng)更活躍的條件；

6.出于多種目的制造和維持一個(gè)比原來(lái)高的壓力水平，辦法是將漏入或流入該系統(tǒng)的氣體或原來(lái)就存在的雜氣排出系統(tǒng)。

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壓縮方法壓縮氣體的辦法有4種:

2種是斷續(xù)氣流法，另2種是連續(xù)氣流法（這是說(shuō)明性的分類(lèi)術(shù)語(yǔ)，而不是按熱力學(xué)或功能分類(lèi)）。這些方法要：1.將一定量的連續(xù)氣體截留于某種容器內(nèi)，減小其體積從而使壓力升高，然后將壓縮氣體推出容器。2.將一定量的連續(xù)氣體截留于某種容器內(nèi)，把氣體帶到排氣口但不改變其體積，通過(guò)排氣系統(tǒng)的逆流來(lái)壓縮氣體，然后將壓縮空氣推出容器。3.通過(guò)快速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子的機(jī)械運(yùn)動(dòng)來(lái)壓縮氣體。轉(zhuǎn)子把速度和壓力傳給流動(dòng)的氣體（在固定的擴(kuò)壓器或擋板上速度進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為壓力)。4.將氣體送入同種或另一種氣體（通常是，但不一定是蒸汽）的高速?lài)娮炖铮⒃跀U(kuò)壓器上將混合氣體的高速度轉(zhuǎn)化為壓力。

采用方法1和2的壓縮機(jī)屬于斷續(xù)氣流類(lèi)，稱(chēng)為變?nèi)輭嚎s機(jī)；采用方法3的稱(chēng)為速度型壓縮機(jī)；采用方法4的稱(chēng)為噴射壓縮機(jī)，其進(jìn)氣壓力一般低于大氣壓力。

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壓縮機(jī)的種類(lèi)和特點(diǎn)壓縮機(jī)的主要種類(lèi)列于圖1A，下面是各種壓縮機(jī)的定義。凸輪式，膜片式和擴(kuò)散泵等壓縮機(jī)沒(méi)有列入其中，是因?yàn)樗鼈冇猛咎厥舛叽缦鄬?duì)較小

。容積式壓縮機(jī)是將一定量的連續(xù)氣流限制于一個(gè)封閉的空間里，使壓力升高。往復(fù)式壓縮機(jī)是容積式壓縮機(jī)，其壓縮元件是一個(gè)活塞，在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)?；剞D(zhuǎn)式壓縮機(jī)是容積式壓縮機(jī)，壓縮是由旋轉(zhuǎn)元件的強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的?；綁嚎s機(jī)是回轉(zhuǎn)式變?nèi)輭嚎s機(jī)，其軸向滑片在同圓柱缸體偏心的轉(zhuǎn)子上作徑向滑動(dòng)。截留于滑片之間的空氣被壓縮后排出。液體-活塞式壓縮機(jī)是回轉(zhuǎn)容積式壓縮機(jī)，在其中水或其它液體當(dāng)作活塞來(lái)壓縮氣體，然后將氣體排出。羅茨雙轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)屬回轉(zhuǎn)容積式壓縮機(jī)，在其中兩個(gè)羅茨轉(zhuǎn)子互相嚙合從而將氣體截住，并將其從進(jìn)氣口送到排氣口。沒(méi)有內(nèi)部壓縮。螺桿壓縮機(jī)是回轉(zhuǎn)容積式壓縮機(jī)，在其中兩個(gè)帶有螺旋型齒輪的轉(zhuǎn)子相互嚙合，從而將氣體壓縮并排出。速度型壓縮機(jī)是回轉(zhuǎn)式連續(xù)氣流壓縮機(jī)，在其中高速旋轉(zhuǎn)的葉片使通過(guò)它的氣體加速，從而將速度能轉(zhuǎn)化為壓力。這種轉(zhuǎn)化部分發(fā)生在旋轉(zhuǎn)葉片上，部分發(fā)生在固定的擴(kuò)壓器或回流器擋板上。離心式壓縮機(jī)屬速度型壓縮機(jī)，在其中有一個(gè)或多個(gè)旋轉(zhuǎn)葉輪（葉片通常在側(cè)面）使氣體加速。主氣流是徑向的。軸流式壓縮機(jī)屬速度型壓縮機(jī)，在其中氣體由裝有葉片的轉(zhuǎn)子加速。主氣流是軸向的。混合流式壓縮機(jī)也屬速度型壓縮機(jī)，其轉(zhuǎn)子的形狀結(jié)合了離心式和軸流式兩者的一些特點(diǎn)。噴射式壓縮機(jī)利用高速氣體或蒸汽噴射流帶走吸入的氣體，然后在擴(kuò)壓器上將混合氣體的速度轉(zhuǎn)化為壓

壓縮空氣基本理論(5)

空壓機(jī)的分類(lèi)及其特點(diǎn)

用氣量的確定

空壓機(jī)的分類(lèi)及其特點(diǎn)三種基本類(lèi)型的空壓機(jī)包括：

往復(fù)式

回轉(zhuǎn)式

離心式以上三種類(lèi)型的空壓機(jī)可進(jìn)一步劃分為：

裸機(jī)和整機(jī)

風(fēng)冷和水冷

噴油和無(wú)油讓我們簡(jiǎn)單地討論以下這三種類(lèi)型的空壓機(jī)：

往復(fù)式空壓機(jī)

尺寸為0.7(G)

范圍的0.72

和0.028M3

到

932

和176.4M3

往復(fù)式空壓機(jī)是變?nèi)菔綁嚎s機(jī)。這種壓縮機(jī)將封閉在一個(gè)密閉空間內(nèi)的空氣逐次壓縮（縮小其體積）從而提高其氣壓。往復(fù)式空壓機(jī)以汽缸內(nèi)的一個(gè)活塞作為壓縮位移的原件來(lái)完成以上的壓縮過(guò)程。

當(dāng)壓縮過(guò)程僅靠活塞的一側(cè)來(lái)完成時(shí)，該往復(fù)式稱(chēng)為單作用空壓機(jī)，如果靠活塞的二頭來(lái)完成時(shí)稱(chēng)為雙作用。往復(fù)式空壓機(jī)在每一個(gè)氣缸上有許多彈簧式閥門(mén)，只有當(dāng)閥門(mén)兩側(cè)的壓差達(dá)到一定值后閥門(mén)才會(huì)打開(kāi)。當(dāng)氣缸內(nèi)的壓力略低于進(jìn)氣壓力時(shí)，進(jìn)氣閥門(mén)打開(kāi)，當(dāng)氣缸內(nèi)的壓力略高于排氣壓力時(shí)排氣閥門(mén)打開(kāi)。如果壓縮過(guò)程由一個(gè)汽缸或一組單級(jí)的汽缸完成時(shí)，該空壓機(jī)稱(chēng)為單級(jí)空壓機(jī)。許多實(shí)際使用工況要超過(guò)單級(jí)空壓機(jī)的能力。壓縮比大?。ㄅ艢?進(jìn)氣壓力）會(huì)引起排氣溫度過(guò)熱或其他設(shè)計(jì)上的問(wèn)題。許多功率超過(guò)75的往復(fù)式空壓機(jī)被設(shè)計(jì)為多級(jí)機(jī)組，壓縮過(guò)程由雙級(jí)或多級(jí)組成，級(jí)級(jí)之間一般有冷卻功能以降低進(jìn)入下一級(jí)的氣溫。

往復(fù)式空壓機(jī)有噴油和無(wú)油兩種，具有壓力和氣量的廣泛選擇余地。

回轉(zhuǎn)式空氣壓縮機(jī)0.85M3

85M3回轉(zhuǎn)式空壓機(jī)是變?nèi)菔綁嚎s機(jī)，最普通的回轉(zhuǎn)式空壓機(jī)是單級(jí)噴油螺桿式空壓機(jī)，這種壓縮機(jī)在機(jī)腔內(nèi)有兩個(gè)轉(zhuǎn)子，通過(guò)轉(zhuǎn)子來(lái)壓縮空氣，內(nèi)部沒(méi)有閥門(mén)。這種空壓機(jī)一般為油冷（冷卻介質(zhì)是空氣或水），這種油起到了密封的作用。由于冷卻在空壓機(jī)內(nèi)部進(jìn)行，因此部件不會(huì)有很高的溫度，因此，回轉(zhuǎn)式空壓機(jī)是連續(xù)工作制可設(shè)計(jì)成風(fēng)冷或水冷機(jī)組。由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易損件少，回旋式螺桿空壓機(jī)很容易維護(hù)，操作，并具有安裝靈活的特點(diǎn)?；剞D(zhuǎn)式空壓機(jī)可安裝在任何能支撐重量的地面。

兩級(jí)噴油回轉(zhuǎn)式螺桿空壓機(jī)在主機(jī)部件里帶有兩對(duì)轉(zhuǎn)子，壓縮過(guò)程由第一級(jí)和第二級(jí)串接壓縮完成。兩級(jí)回轉(zhuǎn)式空壓機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和靈活性以及高效率的特點(diǎn)，兩級(jí)回轉(zhuǎn)式螺桿式空壓機(jī)可是風(fēng)冷和水冷以及全封裝式。無(wú)油回轉(zhuǎn)式螺桿空壓機(jī)使用特別設(shè)計(jì)的主機(jī)無(wú)需噴油就可進(jìn)行壓縮，從而產(chǎn)生無(wú)油壓縮空氣。無(wú)油回旋螺桿式空壓機(jī)有風(fēng)冷和水冷兩種，并具有和噴油一樣的靈活性。如你所看到的，回轉(zhuǎn)式螺桿空壓機(jī)有風(fēng)冷、水冷、噴油、無(wú)油、單級(jí)和兩級(jí)、在壓力、氣量、結(jié)構(gòu)上有廣泛的適用性。

離心式空氣壓縮機(jī)11.2M3

420M3離心式空壓機(jī)是一動(dòng)力型空壓機(jī)，他通過(guò)旋轉(zhuǎn)的渦輪完成能量的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)子通過(guò)改變空氣的動(dòng)能和壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)以上的轉(zhuǎn)換。由靜止的擴(kuò)壓器降低空氣的流速來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)能向壓力的變換。離心式空壓機(jī)是無(wú)油空壓機(jī)，運(yùn)動(dòng)齒輪的潤(rùn)滑油由軸密封和空氣隔離。離心式是連續(xù)工況式壓縮機(jī)，移動(dòng)件很少，特別適用于大氣量無(wú)油的要求。離心式空壓機(jī)是水冷式的，典型機(jī)組包括后冷卻器和所有的控制裝置。

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用氣量的確定確定一個(gè)新廠的壓縮空氣要求的傳統(tǒng)方法是將所有用氣設(shè)備的用氣量（m3）加起來(lái)，再考慮增加一個(gè)安全、泄漏和發(fā)展系數(shù)。在一個(gè)現(xiàn)有工廠里，你只要作一些簡(jiǎn)單的測(cè)試便可知道壓縮空氣供給量是否足夠。如不能，則可估算出還需增加多少。一般工業(yè)上空氣壓縮機(jī)的輸出壓力為0.69(G)，而送到設(shè)備使用點(diǎn)的壓力至少0.62。這說(shuō)明我們所用的典型空氣壓縮機(jī)有0.69(G)的卸載壓力和0.62(G)的筒體加載壓力或叫系統(tǒng)壓力。有了這些數(shù)字（或某一系統(tǒng)的卸載和加載值）我們便可確定。如果筒體壓力低于名義加載點(diǎn)(0.62(G))或沒(méi)有逐漸上升到卸載壓力(0.69(G))，就可能需要更多的空氣。當(dāng)然始終要檢查，確信沒(méi)有大的泄漏，并且壓縮機(jī)的卸載和控制系統(tǒng)都運(yùn)行正常。如果壓縮機(jī)必須以高于0.69(G)的壓力工作才能提供0.62(G)的系統(tǒng)壓力，就要檢查分配系統(tǒng)的管道尺寸也許太小，或是阻塞點(diǎn)對(duì)于用氣量還需增加多少氣量，系統(tǒng)漏氣產(chǎn)生什么影響以及如何確定儲(chǔ)氣罐的尺寸以滿(mǎn)足間歇的用氣量峰值要求。一、測(cè)試法——檢查現(xiàn)有空氣壓縮機(jī)氣量定時(shí)泵氣試驗(yàn)是一種比較容易精確的檢查現(xiàn)有空氣壓縮機(jī)氣量或輸出的方法，這將有助于判斷壓縮空氣的短缺不是由于機(jī)器的磨損或故障所造成的。

下面是進(jìn)行定時(shí)泵氣試驗(yàn)的程序：

A．儲(chǔ)氣罐容積，立方米

B．壓縮機(jī)儲(chǔ)氣罐之間管道的容積立方米

C．（A和B）總?cè)莘e，立方米

D．壓縮機(jī)全載運(yùn)行

E．關(guān)閉儲(chǔ)氣罐與工廠空氣系統(tǒng)之間的氣閥

F．儲(chǔ)氣罐放氣，將壓力降至0.48(G)

G．很快關(guān)閉放氣閥

H．儲(chǔ)氣罐泵氣至0.69(G)所需要的時(shí)間，秒

現(xiàn)在你已有了確定現(xiàn)有壓縮機(jī)實(shí)際氣量所需要的數(shù)據(jù)，公式是：

V（P21）60

（T）式中，

壓縮機(jī)氣量，m3

儲(chǔ)氣罐和管道容積，m3

（C項(xiàng)）

P2=最終卸載壓力，(A)（H項(xiàng)＋）

P1=最初壓力，(A)

（F項(xiàng)＋）

大氣壓力，(A)（海平面上為0.1）

時(shí)間，

s如果試驗(yàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算結(jié)果與你廠空氣壓縮機(jī)的額定氣量接近，你可以較為肯定，你廠空氣系統(tǒng)的負(fù)荷太高，從而需要增加供氣量。二、估算法現(xiàn)有設(shè)備用氣量＋V后處理設(shè)備用氣量＋V泄漏量＋V儲(chǔ)備量三、確定所需的增加壓縮空氣根據(jù)將系統(tǒng)壓力提高到所需要壓力的空氣量，就能確定需要增加的壓縮空氣供氣量，

P2

需要的m3現(xiàn)有的m3

P1

式中，需要的m3需要的壓縮空氣供氣量

現(xiàn)有的m3現(xiàn)有的壓縮空氣供氣量

P2=需要的系統(tǒng)壓力，(A)

P1=現(xiàn)有的系統(tǒng)壓力，(A)

需增加的m3需要的m3－現(xiàn)有的m3

結(jié)果就告訴你為滿(mǎn)足現(xiàn)有的用氣需求所要增加多少氣量。建議增加足夠的氣量以便不僅滿(mǎn)足目前的用氣要求，還把將來(lái)的需求和泄漏因素考慮進(jìn)去。四、系統(tǒng)漏氣的影響供氣量不足經(jīng)常是由于或肯定是由于系統(tǒng)的泄漏，空氣系統(tǒng)漏氣是損失動(dòng)力的一個(gè)連續(xù)根源，所以最好應(yīng)當(dāng)使其盡量少一些。幾個(gè)相當(dāng)于1/4英寸小孔的小漏點(diǎn)，在0.69壓力下可能漏掉多至2.8M3的壓縮空氣，這等于你損失一臺(tái)18.75的空氣壓縮機(jī)的氣量，以電力每度0.4元，每年運(yùn)行8000小時(shí)（三班制）計(jì)算，這些漏掉的空氣使你白白損失60000元。

大多數(shù)工廠都會(huì)提供維護(hù)人員和零件來(lái)筑漏。損壞的工具。閥、填料、接頭、滴管和軟管應(yīng)及時(shí)檢查和修理。

工廠整個(gè)系統(tǒng)的泄漏可通過(guò)在不供氣情況下測(cè)定系統(tǒng)壓力(在儲(chǔ)氣筒體上側(cè))從0.69(G)降到0.62(G)所需要的時(shí)間來(lái)診斷。利用泵氣試驗(yàn)我們就可以算出整個(gè)系統(tǒng)的泄漏量：

V（P21）60

泄漏量m3

90（）

如漏氣率超過(guò)整個(gè)系統(tǒng)氣量的百分之五，就必須筑漏。五、選擇壓縮機(jī)的規(guī)格你一旦確定工廠用氣的氣量（m3）和壓力（(G)）要求，便可選擇空氣壓縮機(jī)的規(guī)格。在選擇時(shí)你可能要考慮的因素包括：

目前的用氣量是多少？工廠擴(kuò)建后的用氣量要求是多少？一般來(lái)說(shuō),用氣量的年增長(zhǎng)率為10％。是否考慮將來(lái)要用特殊的制造工藝和工具？理想的做法是回轉(zhuǎn)螺桿式壓縮機(jī)和離心式壓縮機(jī)所定的規(guī)格應(yīng)保證在調(diào)制和調(diào)節(jié)控制范圍正常工作。單作用風(fēng)冷往復(fù)式空氣壓縮機(jī)所確定的規(guī)格應(yīng)保證在恒速控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上有30~40％的卸載時(shí)間。水冷往復(fù)式空氣壓縮機(jī)可以連續(xù)工作，但選規(guī)格時(shí)最好考慮有20~25％緩沖或卸載時(shí)間。研究各種型號(hào)的空氣壓縮機(jī)性能特點(diǎn)以估算動(dòng)力成本，從而確定哪一種是滿(mǎn)足你廠目前和將來(lái)要求要求的最佳選擇。工廠漏氣嚴(yán)重嗎？是否要筑漏計(jì)劃以便最終能減輕壓縮空氣系統(tǒng)的負(fù)荷？你對(duì)所選空氣壓縮機(jī)的運(yùn)行、維護(hù)、安裝和性能特點(diǎn)感到滿(mǎn)意嗎？在選擇空氣壓縮機(jī)及其附加設(shè)備（如干燥機(jī)和過(guò)濾器）你是否已考慮到壓縮空氣的質(zhì)量要求？附加設(shè)備對(duì)你選擇空氣壓縮機(jī)有何影響？你是否考慮過(guò)萬(wàn)一主空氣壓縮機(jī)故障時(shí)的備用氣量？各個(gè)班次是否需要用同樣氣量的壓縮空氣？所選用的空氣壓縮機(jī)在用氣量較低時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)情況怎樣？可能要考慮用一臺(tái)較小的空氣壓縮機(jī)以便節(jié)約能源，避免主空氣壓縮機(jī)過(guò)多的循環(huán)和磨損。工廠是否有需加一考慮的不尋常間歇峰值要求載荷？

*************************************************************************************************************************************冷凝器

根據(jù)冷卻介質(zhì)種類(lèi)的不同，""冷凝器可歸納為四大類(lèi)：

⑴""水冷卻式：在這類(lèi)冷凝器中，""制冷劑放出的熱量被冷卻水帶走。冷卻水可以是一次性使用，也可以循環(huán)使用。水冷卻式冷凝器按其不同的結(jié)構(gòu)型式又可分為立式殼管式、臥式殼管式和""套管式等多種。

⑵""空氣冷卻式（又叫風(fēng)冷式）：在這類(lèi)冷凝器中，制冷劑放出的熱量被空氣帶走?？諝饪梢允亲匀粚?duì)流，也可以利用風(fēng)機(jī)作強(qiáng)制流動(dòng)。這類(lèi)冷凝器系用于氟利昂制冷裝置在供水不便或困難的場(chǎng)所。

⑶水—空氣冷卻式：在這類(lèi)冷凝器中，制冷劑同時(shí)受到水和空氣的冷卻，但主要是依靠冷卻水在傳熱管""表面上的蒸發(fā)，從制冷劑一側(cè)吸取大量的熱量作為水的汽化潛熱，空氣的作用主要是為加快水的蒸發(fā)而帶走水蒸氣。所以這類(lèi)冷凝器的耗水量很少，對(duì)于空氣干燥、水質(zhì)、水溫低而水量不充裕的地區(qū)乃是冷凝器的優(yōu)選型式。這類(lèi)冷凝器按其結(jié)構(gòu)型式的不同又可分為蒸發(fā)式和淋激式兩種。

⑷蒸發(fā)—冷凝式：在這類(lèi)冷凝器中系依靠另一個(gè)制冷系統(tǒng)中制冷劑的蒸發(fā)所產(chǎn)生的冷效應(yīng)去冷卻傳熱間壁另一側(cè)的制冷劑蒸汽，促使后者凝結(jié)液化。如復(fù)疊式制冷機(jī)中的蒸發(fā)—冷凝器即是。

***********************************************************************************************************************************************一。一般制冷原理

一般制冷機(jī)的制冷原理壓縮機(jī)的作用是把壓力較低的蒸汽壓縮成壓力較高的蒸汽，使蒸汽的體積減小，壓力升高。

壓縮機(jī)吸入從蒸發(fā)器出來(lái)的較低壓力的工質(zhì)蒸汽，使之壓力升高后送入冷凝器，在冷凝器中冷凝成壓力較高的液體，經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流后，成為壓力較低的液體后，送入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器中吸熱蒸發(fā)而成為壓力較低的蒸汽，再送入蒸發(fā)器的入口，從而完成制冷循環(huán)。

1.蒸汽壓縮式制冷原理

單級(jí)蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)，是由制冷壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器和節(jié)流閥四個(gè)基本部件組成。它們之間用管道依次連接，形成一個(gè)密閉的系統(tǒng)，制冷劑在系統(tǒng)中不斷地循環(huán)流動(dòng)，發(fā)生狀態(tài)變化，與外界進(jìn)行熱量交換。其工作過(guò)程如圖1所示。

圖1.制冷系統(tǒng)的基本原理

液體制冷劑在蒸發(fā)器中吸收被冷卻的物體熱量之后，汽化成低溫低壓的蒸汽、被壓縮機(jī)吸入、壓縮成高壓高溫的蒸汽后