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1、空氣系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)壓縮空氣系統(tǒng)耗電大戶根據(jù)美國(guó)能源部的統(tǒng)計(jì),在美國(guó),空壓機(jī)是工業(yè)中耗電最多的設(shè)備之一。盡管美國(guó)能源部一度認(rèn)為電動(dòng)機(jī)是耗電最多的設(shè)備,改進(jìn)壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行所得到的節(jié)能大大超過(guò)電動(dòng)機(jī)效率提高所產(chǎn)生的節(jié)能。通過(guò)改進(jìn)壓縮空氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行可節(jié)能20-50%。許多企業(yè)將壓縮空氣視為等同于煤,電,水的實(shí)用品。它與其它實(shí)用品不同,很少有人知道每立方米/分壓縮空氣的成本。每立方米/分壓縮空氣的成本通過(guò)下列計(jì)算可得到,假定:電機(jī)服務(wù)系數(shù)=110%功率因子=0.9一臺(tái)典型的空壓機(jī)每1HP可產(chǎn)生4CFM1HP=110%x0.746kW/0.9=0.912kW所以產(chǎn)生1CFM壓縮空氣需0.228

2、kW如果每度電費(fèi)為0.65元:1CFM=0.1482元/小時(shí)1立方米/分=35.315CFM所以1立方米/分=5.23元/小時(shí)所以一臺(tái)10立方米/分的空壓機(jī)運(yùn)行8,000小時(shí)將耗電:10x8,000x5.23=418,694元何處可節(jié)約你的電費(fèi)?在一個(gè)典型的工廠,壓縮空氣泄漏占總需求量的20%.假定一個(gè)工廠的壓縮空氣系統(tǒng)每年運(yùn)行8,000小時(shí)每度電費(fèi)0.65元管路壓力=7.0kgf/cm2工廠用氣:10立方米/分管路泄漏:20%:2立方米/分總需氣量:12立方米/分壓縮空氣的電費(fèi)10x8,000小時(shí)x5.23元=418,694元2x8,000小時(shí)x5.23元=83,738元合計(jì) 502,433

3、元泄漏也產(chǎn)生足夠的附加載荷迫使2臺(tái)空壓機(jī)同時(shí)運(yùn)行.沒(méi)有備機(jī)不能對(duì)任何一臺(tái)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)在7.0kgf/cm2壓力下產(chǎn)生2立方米/分泄漏所需的漏氣點(diǎn):3個(gè)3mm泄漏點(diǎn):2.2立方米/分,或1個(gè)6mm泄漏點(diǎn):2.832立方米/分那么您企業(yè)的管路中有幾個(gè)泄漏點(diǎn)?壓縮空氣基本理論(1)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0.1MPa,排氣壓力為絕對(duì)壓力0.8MPa。則壓縮比

4、:P20.8R=-=-=8P10.1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。返回頂部壓縮介質(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??諝獾男再|(zhì):干空氣成分:氮?dú)猓∟2)氧氣(O2)二氧化碳(CO2)78.03%20.93% 0.03%分子量:28.96比重:在0、760mmHg柱時(shí),r0=1.2931kg/m3比熱:在25、1個(gè)大氣壓時(shí),Cp=0

5、.241大卡/kg在t、壓力為H(mmhg)時(shí),空氣的比重:273Hrt=1.2931-kg/m3273+t760濕空氣的比重,還應(yīng)考慮飽和水蒸氣分壓力(0.378,Pb)。返回頂部壓力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:1Pa=1N/m2 1Kpa=1,000Pa=0.01kg/cm2 1Mpa=106Pa=10kg/cm22、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0.1Mpa的絕對(duì)壓力。在海平面上,儀表壓力加上0.1MPa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)

6、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MM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:1個(gè)物理大氣壓力=760毫米汞柱=10.33米水柱=1.033kgf/cm20.1MPa.大氣壓同海拔高度的關(guān)系:HP=P0(1-)5.256mmHg44300H海拔高度,P0=大氣壓(0,760mmHg)4、壓力單位換算:?jiǎn)挝唬篗Pa,Psi(bf/in2)1Psi=0.006895MPa,1bar=0.1MPa,1kgf/cm2=98.066KPa=0.098066MPa0.1Mpa壓縮空氣基本理論(2)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

7、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?;c(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

8、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。返回頂部露點(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

9、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-濕度Ps=-=-0-飽和絕對(duì)濕度 Pb當(dāng)Ps=0,=0時(shí),稱為干空氣;Ps=Pb,=1時(shí),稱為飽和空氣。絕對(duì)濕度1M3濕空氣所含水蒸氣的重量。Gs水蒸氣重量=-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

10、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。返回頂部狀態(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0.1MPa,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)

11、換成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。2、常態(tài)空氣規(guī)定壓力為0.1MPa、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。EP200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:Pj、Tj、海拔高度、n、V余、泄漏

12、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,Nd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/min(立方米/分)表示。標(biāo)方用NM3/min表示。1CFM=0.02832M3/min,或者1M3/min=35.311CFM,S-標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),A-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

13、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給用戶的壓縮機(jī),正好滿足用戶的最大的需求,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

14、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ASME能源測(cè)試代號(hào)委員會(huì)所接受。ASMEPTC-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。ASMEPTC-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(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

15、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Ni機(jī)械效率m=-Nad粗算:Nad=1.634PjVm(k/k-1)(k-1/k)-1KwN電機(jī)=N軸/傳,傳(皮帶:0.920.98,齒輪:0.970.99)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Kw/M3/min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

16、機(jī)的真實(shí)效率的衡量。比功率:規(guī)定工況:Pj=1bar(A),tj=20,=0,t水=15Pc=7bar(表),水量2.5L/M3功率是單位時(shí)間所做的功,諸如馬力(千瓦)被定為76Kg-m/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)效率返回頂部噪音和聲音評(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

17、復(fù)印機(jī)噪音。用戶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。W2dB=10log-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:PWL(dB)=10logW/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:10-5PWL=10log-=70dB10-12當(dāng)耳朵背對(duì)著噪音,人

18、們發(fā)現(xiàn)耳朵就自動(dòng)地“聽(tīng)不到”低頻的噪聲,非常類似下面的“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dBA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ANSIS51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3dBA(兩倍)例如:在我們?cè)瓉?lái)的公式:10-5PWL=10log-=70dB10-12如果,我們加

19、倍我們聲音功率水平到210-5210-5PWL=10log-=73dB10-12一個(gè)壓縮機(jī)制造商聲明:噪聲水平擔(dān)保為+3dBA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dBA。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)(dBA)。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

20、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

21、戶的不滿意。1、所有噪聲水平測(cè)量使用ANSLS51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)組周圍的多點(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

22、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dBA衡量值上加上3分貝。當(dāng)給予一個(gè)用戶噪聲水平擔(dān)保時(shí),服從以上要求是絕對(duì)必要的。返回頂部經(jīng)驗(yàn)公式一臺(tái)0.7MPa之空壓機(jī)每馬力生產(chǎn)0.1416M3氣量每0.007MPa壓降等于0.5功率風(fēng)冷壓縮機(jī)的熱載荷HP2545BTU/時(shí)(1BTU=1.055KJ)水冷

23、壓縮機(jī)的GPM(每分鐘用水升數(shù))HP2545500T水或,如T水=11.1(閉環(huán)路),為HP/4如T水=22.2(城市供水系統(tǒng))為HP/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(MPa)時(shí)間(分)氣量(立方米)0.1013(MPa)電機(jī)皮帶輪尺寸(英寸)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速(RPM)電機(jī)皮帶輪尺寸(英寸)-電機(jī)轉(zhuǎn)速(RPM)壓縮空氣基本理論(4)壓縮目的氣體的壓縮有一個(gè)基本目的,即以高于原來(lái)

24、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)。返回頂部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)明性的分類術(shù)語(yǔ),而不是按熱力學(xué)或

25、功能分類)。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)的高速噴嘴里,并在擴(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,稱為變?nèi)輭嚎s機(jī);采用方法3的稱為速度型壓縮機(jī);采用方法4的稱為噴射壓縮機(jī),其進(jìn)氣壓力一般

26、低于大氣壓力。返回頂部壓縮機(jī)的種類和特點(diǎn)壓縮機(jī)的主要種類列于圖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)。回轉(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。滑片式壓縮機(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

27、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?;旌狭魇綁嚎s機(jī)-也屬速度型壓縮機(jī),其轉(zhuǎn)子的形狀結(jié)合

28、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)化為壓力。壓縮空氣基本理論(5)空壓機(jī)的分類及其特點(diǎn)三種基本類型的空壓機(jī)包括:往復(fù)式回轉(zhuǎn)式離心式以上三種類型的空壓機(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型的空壓機(jī):往復(fù)式空壓機(jī)尺寸為0.7MPa(G)-范圍的0.72Kw和0.028M3/min到932Kw和176.4M3/min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

29、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)式稱為單作用空壓機(jī),如果靠活塞的二頭來(lái)完成時(shí)稱為雙作用。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)75Kw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

30、噴油和無(wú)油兩種,具有壓力和氣量的廣泛選擇余地?;剞D(zhuǎn)式空氣壓縮機(jī)0.85M3/min-85M3/min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

31、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/min-420M3/min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)

32、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。返回頂部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/min)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0.69MPa(G),而送到設(shè)備使用點(diǎn)的壓力至少0.62MPa。這說(shuō)明我們所用的典型空氣壓縮機(jī)有0.69MPa(G)的卸載壓力和0.62MPa(G

33、)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)(0.62MPa(G)或沒(méi)有逐漸上升到卸載壓力(0.69MPa(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0.69MPa(G)的壓力工作才能提供0.62MPa(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

34、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0.48MPa(G)G很快關(guān)閉放氣閥H儲(chǔ)氣罐泵氣至0.69MPa(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(P2-P1)60C=-(T)PA式中,C=壓縮機(jī)氣量,m3/minV=儲(chǔ)氣罐和管道容積,m3(C項(xiàng))P2=最終卸載壓力,MPa(A)(H項(xiàng)PA)P1=最初壓力,MPa(A)(F項(xiàng)PA)PA=大氣壓

35、力,MPa(A)(海平面上為0.1MPa)T=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V=V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/min=現(xiàn)有的m3/min-P1式中,需要的m3/min=需要的壓縮空氣供氣量現(xiàn)有的m3/min=現(xiàn)有的壓縮空氣供氣量P2=需要的系統(tǒng)壓力,MPa(A)P1=現(xiàn)有的系統(tǒng)壓力,MPa(A)需增加的m3/min=需要的m3/min現(xiàn)有的m3/min結(jié)果就告

36、訴你為滿足現(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0.69MPa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)18.75Kw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

37、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0.69MPa(G)降到0.62MPa(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(P2-P1)60泄漏量m3/min=-90(PA)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/min)和壓力(MPa(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)

38、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3040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2025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

39、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?微油螺桿壓縮機(jī)常見(jiàn)故障排除指南1、故障現(xiàn)象:機(jī)組排氣溫度高(超過(guò)100C)機(jī)組冷卻劑液位太低(應(yīng)該從油窺鏡中能看到,但不要超過(guò)一半);油冷卻器臟;油過(guò)濾器芯堵塞;溫控閥故障(元件壞);斷油電磁閥未得電或線圈損壞;斷油電磁閥膜片破裂或老化;風(fēng)扇電機(jī)故障;冷卻風(fēng)扇損壞;排風(fēng)管道不暢通或排風(fēng)阻力(背壓)大;環(huán)境溫度超過(guò)所規(guī)定的范圍(38C或46C);溫度傳感器故障(Intellisys控制機(jī)組);壓力表是否故障(繼電器控

40、制機(jī)組)。返回頂部2、故障現(xiàn)象:機(jī)組油耗大或壓縮空氣含油量大冷卻劑量太多,正確的位置應(yīng)在機(jī)組加載時(shí)觀察,此時(shí)油位應(yīng)不高于一半;回油管堵塞;回油管的安裝(與油分離芯底部的距離)不符合要求;機(jī)組運(yùn)行時(shí)排氣壓力太低;油分離芯破裂;分離筒體內(nèi)部隔板損壞;機(jī)組有漏油現(xiàn)象;冷卻劑變質(zhì)或超期使用。返回頂部3、故障現(xiàn)象:機(jī)組壓力低實(shí)際用氣量大于機(jī)組輸出氣量;放氣閥故障(加載時(shí)無(wú)法關(guān)閉);進(jìn)氣閥故障;液壓缸故障;負(fù)載電磁閥(1SV)故障最小壓力閥卡死;用戶管網(wǎng)有泄漏;壓力設(shè)置太低;壓力傳感器故障(Intellisys控制機(jī)組);壓力表故障(繼電器控制機(jī)組);壓力開(kāi)關(guān)故障(繼電器控制機(jī)組);壓力傳感器或壓力表輸入軟管漏氣;返回頂部4、故障現(xiàn)象:機(jī)組排氣壓力過(guò)高進(jìn)氣閥故障;液壓缸故障;負(fù)載電磁閥(1SV)故障;壓力設(shè)置太高;壓力傳感器故障(Intellisys控制機(jī)組);壓力表故障(繼電器控制機(jī)組);壓力開(kāi)關(guān)故障(繼電器控制機(jī)組)。返回頂部5、故障現(xiàn)象:機(jī)組電流大電壓太低;接線松動(dòng);機(jī)組壓力超過(guò)額定壓力;油分離芯堵塞;接觸器故障;主機(jī)故障;主電機(jī)故障;返回頂部6、故障現(xiàn)象:機(jī)組無(wú)法啟動(dòng)熔斷絲壞;溫度開(kāi)關(guān)壞;接線松開(kāi);主電機(jī)熱繼電器動(dòng)作;風(fēng)扇電機(jī)熱繼電器動(dòng)作;變壓器壞;Intellisys無(wú)電源輸入(Intellisys控制機(jī)組);故障未消除(Intellisys控制機(jī)組);Intelli

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