y第十章 氣源裝置與輔助元件

第十章氣源裝置與輔助元件第一節(jié)氣源裝置

氣源裝置是向氣動(dòng)系統(tǒng)提供具有一定壓力和足夠流量的干燥而純潔的壓縮空氣的裝置。它由空氣壓縮機(jī)（簡(jiǎn)稱空壓機(jī)）、后冷卻器、油水分離器和儲(chǔ)氣罐、干燥器等組成的。氣源裝置的工作流程是：空壓機(jī)→后冷卻器→油水分離器→儲(chǔ)氣罐→粗過(guò)濾器→干燥器→精過(guò)濾器→系統(tǒng)。氣源裝置各組成部分的圖形符號(hào)、功能和作用見表10-1。一、概述二、空氣壓縮機(jī)空氣壓縮機(jī)（簡(jiǎn)稱空壓機(jī)）是氣壓動(dòng)力元件，它是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成氣體壓力能的裝置。1.空氣壓縮機(jī)的分類（1）按工作原理分：容積式空壓機(jī)和動(dòng)力式空壓機(jī)兩類。（2）按輸出壓力分：低壓空壓機(jī)、中壓空壓機(jī)、高壓空壓機(jī)、超高壓空壓機(jī)。

（3）按輸出流量分：微型空壓機(jī)、小型空壓機(jī)、中型空壓機(jī)、大型空壓機(jī)。

（4）按潤(rùn)滑方式分：油潤(rùn)滑空壓機(jī)和無(wú)油潤(rùn)滑空壓機(jī)。二、空氣壓縮機(jī)2.空氣壓縮機(jī)的工作原理活塞式空氣壓縮機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造，易獲得高壓、大流量的優(yōu)點(diǎn)。它的缺點(diǎn)是振動(dòng)大，噪聲大，輸出有脈沖，需要儲(chǔ)氣罐。二、空氣壓縮機(jī)3.空氣壓縮機(jī)的選擇

工作壓力和流量是選擇空氣壓縮機(jī)的兩個(gè)主要參數(shù)。（1）工作壓力低壓空氣壓縮機(jī)的排氣壓力：0.2MPa＜p≤1MPa；

中壓空氣壓縮機(jī)的排氣壓力：1MPa＜p≤10MPa；

高壓空氣壓縮機(jī)的排氣壓力：10MPa＜p≤100MPa；

超高壓空氣壓縮機(jī)的排氣壓力：p＞100MPa。（2）輸出流量

根據(jù)氣壓系統(tǒng)對(duì)壓縮空氣的需要，再加上一定的備用余量，并考慮管路泄漏和各氣動(dòng)設(shè)備是否同時(shí)用氣等因素。三、氣源凈化裝置壓縮空氣凈化過(guò)程包括冷卻、干燥和過(guò)濾三個(gè)部分。1.后冷卻器

風(fēng)冷式后冷卻器：結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，安裝空間小，便于維修，運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)。但是，它處理的氣量比較少。（1）風(fēng)冷式后冷卻器1.后冷卻器

水冷式后冷卻器：為了保證較好的冷卻效果，熱空氣和冷卻水的流動(dòng)方向應(yīng)是相逆的。（2）水冷式后冷卻器2.油水分離器

油水分離器的作用是將經(jīng)后冷卻器降溫凝結(jié)的水滴、油滴等雜質(zhì)從壓縮空氣中分離出來(lái)，使壓縮空氣得到初步凈化。3.儲(chǔ)氣罐

儲(chǔ)氣罐的作用是儲(chǔ)存一定數(shù)量的壓縮空氣，以備發(fā)生故障和臨時(shí)需要時(shí)應(yīng)急使用；消除壓力波動(dòng)，保證輸出氣流的連續(xù)性和穩(wěn)定性；進(jìn)一步分離壓縮空氣中的水分和油分。4.空氣干燥器進(jìn)一步除去壓縮空氣中的水、油和灰塵，得到干燥空氣。

冷凍式空氣干燥器：冷凍溫度不可能很低，一般在0.7MPa時(shí)的壓力露點(diǎn)溫度約為2～10℃。（1）冷凍式空氣干燥器4.空氣干燥器

吸附式空氣干燥器：干燥效果較好，干燥后的空氣在大氣壓下的露點(diǎn)溫度可達(dá)－70～－40

℃。但必須定期對(duì)干燥劑再生。（2）吸附式空氣干燥器

高分子隔膜式空氣干燥器：無(wú)可動(dòng)部件、維修量小、無(wú)需電源、重量輕、成本低、工作時(shí)不會(huì)產(chǎn)生冷凝水等優(yōu)點(diǎn)。4.空氣干燥器（3）高分子隔膜式空氣干燥器選擇空氣干燥器時(shí)的注意事項(xiàng)：（1）必須先確定氣動(dòng)系統(tǒng)的露點(diǎn)溫度，再確定選用干燥器的類型和使用的吸附劑等。（2）決定干燥器的容量時(shí)，應(yīng)注意整個(gè)氣動(dòng)系統(tǒng)所需流量的大小以及輸入壓力、輸入端的空氣溫度。（3）若用有油潤(rùn)滑的空氣壓縮機(jī)做氣壓發(fā)生裝置，須在空氣入口處設(shè)置除油裝置。（4）干燥器無(wú)自動(dòng)排水器時(shí)，需要定期手動(dòng)排水，否則影響壓縮空氣的質(zhì)量。4.空氣干燥器第二節(jié)氣動(dòng)輔助元件

一、油霧器油霧器是把潤(rùn)滑油霧化后，注入壓縮空氣中，并隨氣流進(jìn)入需要潤(rùn)滑的部位，滿足潤(rùn)滑的需要。

用這種方法加注潤(rùn)滑油，具有潤(rùn)滑均勻、穩(wěn)定，耗油量少和不需要大的儲(chǔ)油設(shè)備等特點(diǎn)。一、油霧器

油霧器選用和安裝的要求如下：（1）油霧器的選用主要根據(jù)氣動(dòng)系統(tǒng)所需氣體流量及油霧粒徑大小來(lái)確定。（2）油霧器一般安裝在空氣過(guò)濾器和減壓閥之后，盡量靠近換向閥，與閥的距離不應(yīng)超過(guò)５ｍ。安裝時(shí)應(yīng)注意進(jìn)出口不能接錯(cuò)，垂直設(shè)置，不可倒置或傾斜。保持正常油面，不應(yīng)過(guò)高或過(guò)低。（3）油霧器供油量根據(jù)使用條件的不同而不同，使用中，據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)節(jié)滴油量。二、空氣過(guò)濾器空氣過(guò)濾器的功用是進(jìn)一步濾除壓縮空氣中的水分、油分及雜質(zhì)，以達(dá)到氣壓系統(tǒng)所要求的凈化程度。三、消聲器氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)使用后的壓縮空氣直接排入大氣，因氣體的急速膨脹和所形成的渦流現(xiàn)象，將產(chǎn)生強(qiáng)烈的排氣噪聲。

排氣速度和功率越大，排氣噪聲越大，一般可達(dá)100～120dB。為了降低噪聲，一般常在氣動(dòng)系統(tǒng)的排氣口安裝消聲器。消聲器的種類分有：吸收型消聲器、膨脹干涉型消聲器與膨脹干涉吸收型消聲器。三、消聲器1.吸收型消聲器主要用于中高頻范圍，對(duì)此范圍的高頻聲波消聲，效果更佳。三、消聲器2.膨脹干涉型消聲器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、排氣阻力小，可消除中、低頻噪聲，但結(jié)構(gòu)較龐大。三、消聲器3.膨脹干涉吸收型消聲器

這種消聲器是上述兩種消聲器的組合，即在膨脹干涉型消聲器的殼體內(nèi)表面敷設(shè)吸聲材料而制成的。這種消聲器的效果比前兩種更好，低頻可消音20dB，高頻可消音40dB。四、管路1.供氣系統(tǒng)管路

（1）空壓站內(nèi)氣源管路

包括空壓機(jī)的排氣口至后冷卻器、油水分離器、儲(chǔ)氣罐、干燥器等設(shè)備的壓縮空氣管路。

（2）廠區(qū)的壓縮空氣管路

包括空壓站至各個(gè)用氣車間（或分廠）的壓縮空氣輸送管路。

（3）用氣車間（或分廠）的壓縮空氣管路

包括從車間入口到氣動(dòng)裝置（氣動(dòng)設(shè)備）的壓縮空氣輸送管路。四、管路2.供氣管路的設(shè)計(jì)原則（1）從供氣的壓力和流量要求來(lái)考慮氣源系統(tǒng)管路必須以滿足最高壓力要求來(lái)設(shè)計(jì)。從供氣的最大流量和允許壓縮空氣在管路內(nèi)流動(dòng)的最大壓力損失，決定氣源供氣系統(tǒng)管路的管徑大小。管路內(nèi)徑的計(jì)算公式：2.供氣管路的設(shè)計(jì)原則（2）從供氣的質(zhì)量要求考慮

必須考慮其中對(duì)氣源供氣質(zhì)量要求較高的氣動(dòng)裝置一般采取就地設(shè)置小型干燥過(guò)濾裝置或空氣過(guò)濾器來(lái)解決；或者通過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)全面比較，設(shè)置兩套氣源管路供氣系統(tǒng)。四、管路四、管路2.供氣管路的設(shè)計(jì)原則（3）從供氣的可靠性與經(jīng)濟(jì)性考慮①

單樹枝狀管網(wǎng)供氣系統(tǒng)：這種供氣系統(tǒng)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)性好，適合于間斷供氣的工廠或車間。但系統(tǒng)中的控制閥、輔件容易破壞，尤其開關(guān)頻繁的控制閥更易損壞。四、管路2.供氣管路的設(shè)計(jì)原則（3）從供氣的可靠性與經(jīng)濟(jì)性考慮②環(huán)狀管網(wǎng)供氣系統(tǒng)：這種供氣系統(tǒng)可靠性比單樹枝狀管網(wǎng)要高，同時(shí)還具有壓力穩(wěn)定、末端壓力損失小、容易更換、維修支管上的控制閥等優(yōu)點(diǎn)，但系統(tǒng)的成本較高。四、管路2.供氣管路的設(shè)計(jì)原則（3）從供氣的可靠性與經(jīng)濟(jì)性考慮③雙樹枝狀管網(wǎng)供氣系統(tǒng)：實(shí)際上是由一套備用系統(tǒng)，相當(dāng)于兩套單樹枝狀管網(wǎng)供氣系統(tǒng)，適用于連續(xù)供氣的用戶。知識(shí)鏈接: