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1、空气系统基础知识培训,上海博莱特空压机广州办 020-29180530 林工,压缩机基础知识,上海博莱特空压机广州办 020-29180530 林工,绝对压缩是一种在压缩过程中气体热量不产生明显传入或传出的压缩过程。在一个完全隔热的气缸内上述过程可成为现实。等温压缩是一种在压缩过程中气体保持温度不变的压缩过程,压缩,上海博莱特空压机广州办 020-29180530 林工,定义:是压缩机排气和进气的绝对压力之比.P2 R=-P1 当压缩比增加时，排气温度上升,He Hongxiang:,压缩比,(1)节省压缩功(2)降低排气温度(3)提高容积系数(4)降低气体对活塞的推力(活塞压缩机),多级压缩
2、的优点,压 力:某一单位面积的力绝对压力：考虑到完全真空或绝对零值相比大气压力：周围环境大气具有的压力关 系：绝对压力=表压力+大气压力,压力,单位:PSI BAR KPa MPa kg/cm2换算：1bar=100kPa 1psi=6.895kPa 1kgf/cm2=98.066kPa,压力单位&换算,温度,温度：衡量某一物质在某一时间能量水平的方法单位：摄氏度(C)&华氏度(F)F-32换算：C=-1.8,露点,露点：就是当湿空气在水蒸气分压力不变的情况下冷却至饱和的温度。,C,水,湿度,绝对湿度：1M 3湿空气中所含水蒸气的重量 Gs-水蒸气重量=-V-湿空气体积,湿度,相对湿度：未饱和
3、空气的绝对湿度与同温度下饱和湿空气的绝对湿度之比-湿度 Ps=-=-0-饱和绝对湿度 Pb Ps=0,=0时，称为干空气；Ps=Pb,=1时，称为饱和空气。,状态,标准状态：空气吸入压力为标准大气压(0.1MPa),温度为0C的状态下提供给用户系统的空气的容积。常态：规定压力为0.1MPa、温度为20 C、相对湿度为36%状态下的空气为常态。吸入状态：压缩机进口状态下的空气。,气量,容积流量：指在单位时间内压缩机吸入标准状态下空气的流量。单位：M3/min(立方米/分钟)CFM(立方英尺/分钟),长度:1 in=25.4 mm面积:1 in2=645.16 mm2容积:1 cu in=16.3
4、9 cm3 1US gal=3.785 L=0.003785 m3重量:1 lb=453.6 g流量:1 cfm=0.02832 M3/min功率:1 HP=0.7457 kW,常用单位换算,螺杆式压缩机的主机,阳转子Male Rotor,阴转子Female Rotor,增速齿轮Optimizing Gear,进气端圆柱滚动轴承Inlet Cylindrical Roller Bearing,排气端反向圆锥滚动轴承Discharge Back To Back Tapered Roller Bearing,螺杆式压缩机的主机,型线：新型SRM型线特点：效率高 阴阳转子直径相等 加工精度高,螺杆压
5、缩机的特点,气流脉冲小，压力稳定调压方便含油量低，气体质量好排气温度低，有利于后处理设备的运行备品、备件少维护及保养方便维护费用低联锁方便，可实现无人操作,主机,主机的工作过程可分为三个阶段:吸气阶段压缩阶段排气阶段,阴转子,阳转子,主机,主机,主机,主机,主机,主机,影响排气量的因素,外部因素 进气温度 Tj 进气压力 Pj 海拔高度,内部因素 主机转速 n 余隙容积 V余 内部泄漏,影响主机容积效率的因素,转速进气压力排气压力主机内部泄漏喷油量大小,螺杆压缩机驱动方式,皮带传动：传动效率较低，成本低，噪音低，可上、下布置，占地小，过载可起保护，适用于小型机组齿轮传动：传动效率高，结构紧凑，
6、适用寿命长，拆装方便，但噪音较高，成本较高联轴节传动：可分为绕性联轴器和齿式联轴器,驱动动力源,电动机 主要适用于固定式空压机柴油机 主要适用于移动式空压机,电动机,封闭型电机(FEDP)防护等级 IP44 开启型电机(ODP)防护等级 IP23,封闭式电机,优点：适用范围广(适用环境较差的场所也能使用)；电机维护工作量小；缺点：电机的价格较高；重量、体积较大；电机内部的故障难以察觉；电机较重，这对承受电机重量的空压机不利。,开启式电机,优点：等级价格较低；等级尺寸较小、重量较轻，对空压机运行较为有利；等级的散热能力强，绝缘不易老化；等级内部的故障判断直观。缺点：维护工作量稍大；不能用于环境恶
7、劣的场合；,为什么要进行冷却？,理论上的排气温度单级压缩至 125 Psig(8.6BAR).600F(316C)基于100F(38C)环境空气温度的数据,所有的轴承需要润滑传动齿轮需要润滑所有有相对移动/摩擦的部分需要润滑,为什么要用冷却剂？,冷却剂的主要作用,冷 却-带走80%主机压缩产生的压缩热 润 滑-轴承、齿轮等传动件润滑 密 封-防止主机内部泄漏，提高主机效率,冷却剂的要求,在各种温度下的适当粘度高闪点防腐蚀阻止碳、油泥和油漆状物的产生不起泡抗氧化材料相容性,冷却剂技术术语,闪 点：油气会点燃的最低温度氧 化：最普通的变质形式倾 点：液体不再流动的温度粘 度：液体内部摩擦和流动能力
8、的指标粘度指数：衡量液体由于温度的改变粘度变 化的程度,Ultra Coolant 特性,闪 点：520F(271C)氧 化：寿命长达8000小时以上倾 点：-58F(-50C)粘度指数：172,油路系统,分离系统,次级分离,初级分离,分离系统,初级分离：离心力作用次级分离：凝聚、过滤,气路系统,后冷 C.T.D.,CTD-冷却温度差定义：冷却介质初始温度和后冷却器压缩空气出口温度之间的差值.标准C.T.D=8/12C,后冷却器 C.T.D.,环境 20C,85C,?c,后冷 C.T.D.,环境 20C,85C,28/32C,衡量压缩空气品质的指标,含有的颗粒度含有的水含油量 1PPM=1.2
9、05mg/M3,压缩空气品质保证的处理手段,含有的颗粒度-除尘过滤器含有的水-干燥机含油量-除油过滤器,干燥机的种类,冷冻式干燥机再生式干燥机,冷冻式干燥机的优缺点,优点 不消耗压缩空气 对进气温度和压力的限制较小 对含油量要求较低缺点 压力露点0C以上，干燥程度不高 水冷式需要冷却水 需要足够的电源,吸附式干燥机的优缺点,优点 压力露点可以在-40C以下，空气更干燥 电源要求低 可以使用在危险场合缺点 需要消耗一定的压缩空气 对压缩空气的要求较高 对进气温度有一定的限制,RS,典型的冷冻干燥空气系统,典型的吸附式干燥空气系统,冷冻式干燥机,RS冷干机,Hanye,空气入口,空气出口,汽水分离
10、器,电子排水器,风冷式冷凝器,膨胀阀,热汽旁通阀,压缩机,汽液分离器,IR冷干机,入 口 压 力：0.6 1.0 MPa入 口 温 度：65 C环 境 温 度：2 45 C冷却水入口温度：2 32 C水 压：0.150.3 MPa压 力 露 点：310 C,IR冷干机工况条件,IR冷干机的四大制冷组件,压缩机冷凝器节流器(膨胀阀)蒸发器,膨胀阀,作用:把高温高压的液体节流成低温低压的液体.原理:通过感温包测试蒸发器出口温度,在负载变化时迅速作出反应,控制高压冷媒的流量.,冷干机出厂前膨胀阀已按规定的吸气过热度调整到系统所需的蒸发温度范围内，在正常运行中，会根据热负荷的大小而自动调整其流量。如果
11、因系统的某些原因使制冷系统的工况发生变化，如压缩机的排量下降、冷凝温度偏高、充注制冷剂量的变化等都会引起膨胀阀的流量超出自动调节范围，这时，就必须进行人工重新调整。调整方法：每次旋转阀杆1/41/2圈，顺时针增加过热度，逆时针减少过热度，每旋转一圈，大约增加/减少0.28摄氏度。,膨胀阀,作用:补充冷媒,提高蒸发压力到设定值原理:基本与膨胀阀相似,以顶针的位移来实现调节这一目的调节：顺时针增大流量 逆时针减小流量 随着环境温度的改变必须调整热气旁通阀,热气旁通阀,原理:当压缩机排出压力超过设定值或低于设定值时,压力控制器会自动切断电路,使压缩机停车而起到安全保护作用设定值：高压 25barg停
12、机 低压 2 barg停机 IR5RIR32R不设低压保护,高低压开关,仪表参数指示正常范围内：蒸发压力表读数：45.5 bar 冷凝压力表读数:1325 bar 当蒸发压力高于此范围,逆时针旋热汽旁通阀的调节螺杆。若低于此范围，顺时针旋转热汽旁通并的调节螺杆。当冷凝压力不在此范围，检查并调整风机高低压开关设定值。,仪表参数,再生式干燥机,吸附吸附式的产生是由于不同的蒸汽压力，在100 psig下饱和压缩空气的高蒸汽压力与干燥剂的低蒸汽压力之差导致分子的相互吸引。,湿润的空气,干燥的空气,再生再生的产生是由于蒸汽压力的不同，0 psig 压力下干燥受热压缩空气的低蒸汽压力与干燥剂上水汽的高蒸汽
13、压力之差.,湿润空气,干燥空气,再生式干燥机的种类,无热再生干燥机有热再生干燥机鼓风式再生干燥机压缩热式再生干燥机,无热再生干燥机的工作条件,最低的空气进气温度 70F(21 C)最高的空气进气温度 130F(55 C)空气进气压力 100 psig(7bar)100%饱和气体再生耗气量：14%,有热再生干燥机的工作条件,最低的空气进气温度 40F(5 C)最高的空气进气温度 100F(38 C)空气进气压力 100 psig(7bar)100%饱和气体再生耗气量：7%,鼓风再生干燥机的工作条件,最低的空气进气温度 40F(5 C)最高的空气进气温度 100F(38 C)空气进气压力 100
14、psig(7bar)100%饱和气体再生耗气量：0 1.45%,再生式干燥机的开机步骤,将“启动/停机”开关处于“关”的位置；将出口截至阀关闭，慢慢将二个干燥塔加压至管网压力；检查有无泄漏，此时再生排气阀应为关闭位置；将“启动/停机”开关旋至“开”位置；再生排气阀自动打开，二个干燥塔中的一个开始降压；对于无热再生干燥机，此时应使其运行一至二个工作循环周期，然后再打开出口阀门。对于有热再生和鼓风式干燥机，应等待10分钟左右，在确保上述第5步动作完成后方可打开出口阀。,压缩空气过滤器,为什么要对压缩空气进行过滤,我们吸入的空气中含有水蒸气和固体的颗粒杂质所构成的污染物。当空气被压缩，压缩空气中集中
15、了这些污染物。并且，空压机的不同设计和使用时间的长短，可能会增加排气含油量和油份中的杂质。如今的空气压缩机中通常有内置的后冷却器，以降低压缩空气的排气温度，同时在水分离的作用下，出去大量的液态水份。再有些情况应用中，这已经足够了，但是剩余的水份和颗粒杂质仍然存在于压缩空气系统中，如果不去除，他们将锈蚀、污染空气系统，并损坏产品，最终将导致更高的运行成本(由于检修，增加系统的停气时间以及降低生产效率)。然而，这些问题可以通过正确选择和使用英格索兰的压缩空气过滤器和干燥机得以解决。,IR过滤器特点,整体浇铸的头部永远不会泄漏或发生误装配；提供最大的吸气量和最低的压降；最快速、最简洁的过滤器维护；防
16、腐蚀设计；内置的安全保护，只需简单推动排液管进行检查；自洁式的排水窗减少了保养次数，增加可靠性；可以提供四个等级的过滤器，以达到不同的压缩空气质量；备有简单的连接件可以直接连接二个过滤器，并降其作为一个整体进行安装；优于ISO标准的空气质量；过滤器外壳十年保固。,IR过滤器工况条件,最高工作压力：16 bar最高工作温度：66C(GP，HE，DP)30 C(AC)最低工作温度：1 C 标准工况：20 C 和 1 bar,IR过滤器的种类,GP过滤器HE过滤器DP过滤器AC过滤器,GP过滤器,去除小至1微米的颗粒物，包括油水混合物，使压缩空气中的含油量降至0.5mg/m321C,HE过滤器,去除小至1微米的颗粒物，包括油水混合物，使压缩空气中的含油量降至0.01mg/m321C(推荐与GP过滤器同时使用)，初始压差小于0.20bar。,DP过滤器,去除小至1微米的灰尘颗粒物。初始压差小于0.07bar。,AC过滤器,活性炭过滤器。去除油污及气味，使压缩空气中的含油量降至0.003mg/m3 21C(0.003ppm,推荐与HE过滤器同时使用)，初始压差小于0.07bar。,
