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螺杆空压机几个主要系统详解!

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螺杆式空压机是工业领域中常用的气体压缩设备,它通过特定的机械运动实现气体的压缩和输送。本文将

详细介绍螺杆式空压机的几个主要系统,包括电子控制系统、进风系统、动力系统、分离系统、冷却系

统、管道系统和安全防护系统,帮助读者更好地理解其工作原理和组成部分。不当之处,烦请批评指正。


一、电控系统

电控系统是螺杆式空压机的“大脑”,负责控制和监测整个设备的运行。它由电脑控制器、急停按钮、互感器、传感器、接触器、变压器、熔断器、相序保护器、接线排、电磁阀、导线等零部件组成。

电脑控制器:作为控制中心,能够实时监测机器在运行中的各项数据,如压力、温度、电流等。当检测到异常情况时,电脑版会立即发出警报,并采取相应的保护措施,防止设备损坏或事故发生。

传感器:传感器用于检测设备的各种参数,如压力传感器、温度传感器等。它们将检测到的信号传输给电脑控制器,由控制器进行分析和处理。

电磁阀:电磁阀是电控系统中的重要部件,用于控制进气阀、泄放阀等部件的开启和关闭。通过电磁阀的精确控制,实现机器的加卸载控制。

接触器:接触器是电路中的开关部件,用于控制电机的启动和停止。在螺杆式空压机中,接触器通常与电机和电脑版相连,实现电机的远程控制和保护。



二、进气系统

进气系统是螺杆式空压机的“呼吸器官”,负责将外界空气吸入设备内部进行压缩。由空气过滤器总成、进气管、进气阀、电磁阀、压力调节阀、比例阀、控制管道等部件组成。

空滤总成:空气过滤器组件由空气过滤器芯和消声器外壳组成,用于阻止外部杂质进入螺旋主机。空气滤芯通常采用高效的过滤材料制成,能够有效过滤掉空气中的灰尘、颗粒等杂质,保护主机内部免受污染。

进气阀:进气阀是控制空气进入螺杆主机的关键部件。当电磁阀接收到控制器的指令时,会打开进气阀,允许外界空气进入压缩腔体。同时,进气阀还具有调节进气量的功能,可以根据实际需求调整进气量的大小。

泄荷阀:泄荷阀用于在设备停机或卸载时释放压缩腔体内的压力,防止压力过高对设备造成损坏。当设备停机或卸载时,泄荷阀会自动打开,将压缩腔体内的气体排出。


三、动力系统

动力系统是螺杆式空压机的“心脏”,为设备提供源源不断的动力。由螺旋主机、驱动电机、传动装置(皮带、滑轮或联轴节)、连接件(螺栓、垫片等标准件)等零件组成。

螺杆主机:螺杆主机是压缩机的核心部件,由一对高精密度阴阳转子平行安装于机壳内部。阴阳转子通过齿轮或皮带等传动装置相连,由驱动电机带动旋转。在旋转过程中,阴阳转子之间的齿沟空间逐渐减小,将吸入的空气进行压缩。

驱动电机:驱动电机是提供动力的关键部件,通常采用三相异步电动机或永磁同步电动机。驱动电机通过传动装置与螺杆主机相连,将电能转化为机械能,驱动螺杆主机旋转。

传动装置:传动装置用于将驱动电机的动力传递给螺杆主机。常见的传动装置有皮带传动、齿轮传动和联轴器传动等。不同的传动方式具有不同的特点和适用范围,可以根据实际需求进行选择。



四、分离系统

分离系统是螺杆式空压机的“过滤器”,用于将压缩后的油气混合物进行分离。它由油气桶、排污阀、回油管等零部件组成。

油气桶:油气桶是分离系统的核心部件,用于存储压缩后的油气混合物。在油气桶内部,油气混合物经过初步分离后,润滑油回流到油气桶底部,而压缩空气则通过管道输送到冷却系统进行进一步处理。

排污阀:排污阀用于排放油气桶底部的沉积物和水分。在设备运行过程中,部分润滑油和杂质会沉积在油气桶底部,通过定期开启排污阀可以将这些沉积物和水分排出设备外部,保持设备的清洁和正常运行。



五、冷却系统

冷却系统是螺杆式空压机的“散热器”,用于降低设备在运行过程中产生的热量。它由一个冷却器、一个冷却风扇(轴流式离心机)和一个空气导流盖组成。或壳管式冷却器和冷却水系统。

冷却器:冷却器是冷却系统的核心部件,用于将压缩空气中的热量传递给冷却介质(通常是空气或水)。在冷却器内部,压缩空气和冷却介质通过板翅式结构进行热交换,从而实现降温效果。

冷却风扇:冷却风扇用于加速冷却介质的流动速度,提高热交换效率。根据冷却介质的不同,冷却风扇可以采用轴流风扇或离心风扇等不同类型。



六、管路系统

管路系统是螺杆式空压机的“血管”,用于连接各个系统并实现气体的输送和循环。它由油气管、热油管、冷油管、排气管及控制管路等组成。

油气管:油气管用于输送润滑油和压缩空气。在螺杆式空压机中,润滑油通常与压缩空气一起被压缩并输送到冷却系统进行降温处理。油气管的设计应考虑到流体的压力和温度等因素,以确保其安全、可靠地运行。

排气管:排气管用于将压缩后的气体排放到设备外部。在排气管的设计中,需要考虑到气体的压力、温度、流量等因素,以确保其能够顺利地排出气体并避免对设备造成损坏。



七、安全保护系统

安全保护系统是螺杆式空压机的“守护者”,用于监测设备的运行状态并在异常情况下采取措施保护设备。它由安全阀、温度传感器、压力传感器等部件组成。

安全阀:安全阀用于在设备内部压力过高时自动释放压力,防止设备因超压而损坏。在螺杆式空压机中,安全阀通常安装在排气管道上,当排气压力超过设定值时,安全阀会自动打开并释放压力。

温度传感器:温度传感器用于监测设备的温度状态。当设备温度过高时,温度传感器会向电脑版发出警报信号,并触发相应的保护措施(如停机、卸载等)以防止设备因过热而损坏。

压力传感器:压力传感器用于监测设备内部的压力状态。当设备内部压力过高或过低时,压力传感器会向电脑版发出警报信号,并触发相应的保护措施以确保设备的正常运行和安全。


综上所述,螺杆式空压机是一个复杂而精密的设备,其各个系统相互协作共同实现了气体的压缩和输

送。通过深入了解这些系统的工作原理和组成部分,我们可以更好地使用和维护螺杆式空压机,提高其使

用效率和寿命。同时,也需要注意设备的安全运行和保养工作,确保其在工业生产中发挥更大的作用。






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2024.11.06
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如何确定压缩空气管路尺寸?并节约能源

设计合理的压缩空气输配系统


为压缩空气管网配备设计合理的输配系统至关重要。如果设计得当,不仅可以节约能源,还能使气动工具保持出色工作状态。


设计合理的压缩空气输配系统需要满足以下三项要求:压缩机和用气点之间的压降要低;输配管路的泄漏量非常少;如果未安装压缩空气干燥机,则要有效分离冷凝水。


使压缩机和用气点之间保持较低压降


这三项要求主要适用于主管路,以及为当前和未来需求规划压缩空气消耗量。与以后重建压缩空气管路系统相比,安装比最初尺寸更大的管路和配件其成本较低。
输气管网的布线、设计和尺寸选定对于压缩空气的制取效率、可靠性和成本非常重要。例如,有时会通过将压缩机的工作压力从 7 bar (e) 增至 8 bar (e) 来补偿管路中的较大压降。
固定式压缩空气输配管网的尺寸应确保压缩机和偏远用气点之间的管路压降不超过 0.1 bar
此外,还必须加上挠性软管、软管联接器和其他配件的压降。正确确定这些部件的尺寸尤其重要,因为压降上限往往出现在此类连接处。
可使用以下公式计算特定压降下压缩空气管网的允许长度上限:
  • l = 管路总长度 (m)

  • ∆p = 管网允许压降 (bar)

  • p = 绝对进气压力 (bar(a))

  • qc = 压缩机排气量,FAD (l/s)

  • d = 管路内径 (mm)




理想的解决方案是将压缩空气管路系统设计成环绕用气区域的闭环管路。然后,将分支管路从环形管路布设至各个用气点。这样,即使是频繁的间歇性使用,但由于空气是从两个方向输送到实际用气点,因此压缩空气的供应是均匀的。这种压缩空气系统的设计面向所有装置,除非某些大规模用气点与压缩机安装位置距离较远。对于这种情况,可将单独的主空气管路布设至这些用气点。


设计压缩空气管网





设计和确定压缩空气管网尺寸时,要先准备好设备列表(详细说明所有的压缩空气消耗装置)及其各自位置的示意图。大型压缩空气管网可分为四个主要部分:


  • 竖管:将压缩空气从压缩机设施输送至用气区。

  • 输配管路:在整个输配区域分配空气。

  • 用气管路:将空气从输配管路送往工作场所。

  • 压缩空气接头


确定压缩空气管网尺寸


由于压缩空气在输配过程中会产生一些压力损失,主要是管路中的摩擦损失和压缩空气管路材料造成的压力损失,因此通常无法充分利用压缩机运行后直接产生的压力。
此外,阀门和管路弯头还会产生节流效应并改变流向。这种损耗会转化为热量,导致压力下降。
根据配件和管件列表以及以等效管长表示的流量阻力,计算出装置所有零件的等效管路长度。这些"额外的"管路长度会添加到初始直管长度中,然后重新计算管网的选定尺寸,以确保压降不会过大。对于大型装置,应单独计算各个管段(用气管路、输配管路和竖管)的尺寸。


空气速度


压缩空气管路布局和设计中易被忽视的是空气速度。速度过快可能是造成背压、控制信号不稳、湍流及相关压降的根本原因。按照英国压缩空气协会 (BCAS) 的建议,空气速度为 6m/s 或更低时,可防止湿气和碎屑通过排水支管和进入控制装置。9m/s 以上的速度足以带走气流中的水和碎屑。因此,建议的互连管路和总管的设计速度为 6-7m/s 或更低,切勿超过 9m/s。




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2024.11.01
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你知道哪些因素影响螺杆空压机的性能发挥吗?

通俗易懂!英格索兰螺杆空压机主机三大基本性能与比功率


1.内部因数影响螺杆压缩机主机

气体泄露影响:主机在设计、制造、使用及维护/修过程中,如果主机转数过低、加工精度、装配精度、磨损或损坏等不良因素,会影响气量大小。


气体流动损失的影响:压缩空气的阻力损失与流速平方成正比。同时主机的流动状态、表面粗糙度、流动距离、截面突变等因素都会影响到主机气量和功率。


气体动力损失影响:英格索兰螺杆转子搅动气体摩擦损失能量,与转数大小有关


热交换的影响气体进入主机时,由于主机温度影响,吸气结束时气温升高,换算成吸气状态时容积流量减少;


润滑油的影响:润滑油具有冷却、密封、润滑、降噪作用,同时也使转子搅动造成摩擦损失。所以润滑油种类和量非常重要。



转数和压比会影响螺杆空压机主机容积效率:


1)英格索兰空压机主机容积效率ηv=q实际/q理论=75~95%;

2)转数低,容积流量小,压比高,容积效率低;

3)转数高,容积流量大,压比低,容积效率高。

4)齿顶速度对于螺杆空压机主机有图43中曲线1(泄漏风险)和曲线2(摩擦风险)的制约,不能大也不要小。干式无油主机的阳转子齿顶线速度为50~100m/s,喷油主机则为10~50m/s。



压比和流量的大小会影响英格索兰螺杆空压机主机绝热效率


1)绝热效率=理论轴功率/实际轴功率:ηad=pad/p实际;

2)低压比,大容积流量,ηad=75~85%;

3)高压比,小容积流量,ηad=65~75%。

4)喷油螺杆压缩机在0.5~1MPa以下绝热效率较高。



英格索兰主机转速选择会影响比功率:


同样一个主机,同样一个功率段,工频与变频选择的转数段不一样。相同功率段,变频主机的气量要比工频主机的气量在满载的时候小。


2.外部因数影响螺杆压缩机主机


1.进气压损

进气压损会使主机流量减少,功率也降低,但是流量降低的斜率大于功率降低的斜率,因此比功率值增大。



2.排气压损

英格索兰螺杆空压机主机外(系统)排气压损增加,主机流量不变,功率升高,因此比功率值增大。



比如:螺杆空压机系统有0.58bar压损,同样螺杆空压机排气口需要8bar,主机排气压力必须达到8.58bar,主机排气压力升高,耗功增加,比功率值变大了。



3.环境温度

环境温度也是主机功耗大小的一个重要影响因素。通常来说,流量是由转数决定的,但环境温度高也会使气体膨胀,虽然体积不变,质量流量却减少,主机负荷也减少,因此比功率值减少,也就是夏天测螺杆空压机能耗特别好的原因。


4.进气压力

进气压力越高,流量不变,压比变小,所以主机耗功减少,比功率值变小。这就是为什么空滤要勤换的原因,当空滤脏堵了,进气压力变低,主机压比变大,耗功也变大。


要想英格索兰螺杆空压机主机比功率小,那么轴功率越小越好,容积流量越大越好,这就在性能与经济性之间选择不同的主机以求得竞争力的平衡。


不能为了追求价格而小马拉大车,同时也不要一味追求大主机一定节能。




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2024.08.19
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更详细的空压机跑油原因及预防措施(二)

螺杆空压机跑油是一种常见的故障现象,通常指的是空压机在运行过程中,润滑油异常地进入了压缩空气系统,导致压缩空气含油量超标。这种情况不仅会污染最终的压缩空气,影响其使用效果,还可能对空压机内部的部件造成损害,缩短设备寿命。本文将从螺杆空压机跑油的原因、诊断方法、预防措施以及维修策略等方面进行详细阐述。



一、螺杆空压机跑油的原因



英格索兰螺杆空压机跑油的原因可能涉及多个方面,主要包括以下几个方面:



1. 油分芯损坏:油分芯是螺杆空压机中用于分离压缩空气和润滑油的关键部件。如果油分芯损坏或失效,将无法有效分离油液,导致润滑油进入压缩空气系统。



2. 油路系统故障:螺杆空压机的油路系统包括油过滤器、油冷却器和油管路等。如果这些部件出现故障或堵塞,将影响润滑油的正常循环,导致润滑油异常积聚或泄漏。



3. 压缩机主机故障:螺杆空压机主机内部的转子间隙、轴承磨损或密封件损坏等,都可能导致润滑油泄漏,从而造成跑油现象。



4. 油气分离器故障:油气分离器是螺杆空压机中用于分离压缩空气和润滑油的另一关键部件。如果油气分离器损坏或堵塞,将无法有效分离油液,导致润滑油进入压缩空气系统。



5. 油位异常:如果油位过高或过低,都可能导致螺杆空压机跑油。油位过高可能导致油液被吸入压缩腔,油位过低可能导致油泵抽空,无法正常供油,从而导致油液异常积聚。



6. 操作不当:螺杆空压机在启动、停机或运行过程中,如果操作不当,也可能导致润滑油异常泄漏,如快速启动或停机,导致油液未被充分分离就进入压缩空气系统。



7. 环境因素:螺杆空压机在恶劣的工作环境中运行,如高温、高湿或有腐蚀性气体的环境中,可能导致润滑油变质或油路系统损坏,从而造成跑油现象。



二、螺杆空压机跑油的诊断方法



1. 观察压缩空气质量:如果压缩空气出现油雾或油滴,说明螺杆空压机存在跑油现象。



2. 检查油分芯和油气分离器:通过观察油分芯和油气分离器的外观和内部情况,检查其是否损坏或堵塞。



3. 检查油路系统:检查油过滤器、油冷却器和油管路等是否正常工作,是否存在泄漏或堵塞现象。



4. 检查主机和密封件:检查主机内部的转子间隙、轴承磨损和密封件是否正常,是否存在泄漏现象。



5. 检查油位:检查油位是否在正常范围内,是否存在油位异常现象。



6. 分析运行记录:分析螺杆空压机的运行记录,了解其运行状态和故障历史,以帮助诊断跑油原因。



三、英格索兰螺杆空压机跑油的预防措施



1. 定期更换阿特拉斯空压机油分芯和油气分离器:根据制造商的建议和设备的使用情况,定期更换空压机油分芯和油气分离器,确保其分离效果。



2. 定期检查和维护油路系统:定期检查油泵、油过滤器、油冷却器和油管路等部件的运行状态,及时更换磨损或损坏的部件,确保油路系统的正常工作。



3. 定期检查主机和密封件:定期检查主机内部的转子间隙、轴承磨损和密封件的状态,及时更换磨损或损坏的部件,确保主机的正常工作。



4. 保持适当的油位:定期检查油位,确保其在正常范围内,避免油位过高或过低导致跑油现象。



5. 优化操作流程:遵循螺杆空压机的操作规程,避免快速启动或停机,确保设备平稳运行。



6. 提高环境适应性:改善英格索兰空压机的工作环境,避免在恶劣环境中运行,如高温、高湿或有腐蚀性气体的环境中,确保设备的正常工作。



四、螺杆空压机跑油的维修策略



1. 更换损坏的油分芯和油气分离器:如果油分芯和油气分离器损坏或失效,应及时更换新的部件,以恢复其分离效果。



2. 修复或更换油路系统部件:如果油过滤器、油冷却器或油管路等部件出现故障或堵塞,应及时修复或更换新的部件,以恢复油路系统的正常工作。



3. 修复或更换主机和密封件:如果主机内部的转子间隙、轴承磨损或密封件损坏,应及时修复或更换新的部件,以恢复主机的正常工作。



4. 调整油位:如果油位异常,应及时调整油位至正常范围内,避免油位过高或过低导致跑油现象。



5. 优化操作流程:遵循螺杆空压机的操作规程,避免快速启动或停机,确保设备平稳运行。



6. 改善工作环境:改善螺杆空压机的工作环境,避免在恶劣环境中运行,如高温、高湿或有腐蚀性气体的环境中,确保设备的正常工作。

螺杆空压机跑油是一种常见的故障现象,其原因可能涉及多个方面,包括油分芯损坏、油路系统故障、压缩机主机故障、油气分离器故障、油位异常、操作不当和环境因素等。为了预防和解决跑油问题,需要采取一系列的预防措施和维修策略,包括定期更换油分芯和油气分离器、定期检查和维护油路系统、定期检查主机和密封件、保持适当的油位、优化操作流程和提高环境适应性等。通过这些措施,可以有效降低英格索兰螺杆空压机跑油的风险,确保设备的正常运行和延长使用寿命。




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2024.08.09
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