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（簡稱空壓機）、后冷卻器、油水分離器和儲氣罐、干燥器等組成的。氣源裝置的工作流程是：空壓機→后冷卻器→油水分離器→儲氣罐→粗過濾器→干燥器→精過濾器→系統(tǒng)。氣源裝置各組成部分的圖形符號、功能和作用見表10-1。一、概述二、空氣壓縮機空氣壓縮機（簡稱空壓機）是氣壓動力元件，它是將機械能轉(zhuǎn)換成氣體壓力能的裝置。1.空氣壓縮機的分類（1）按工作原理分：容積式空壓機和動力式空壓機兩類。（2）按輸出壓力分：低壓空壓機、中壓空壓機、高壓空壓機、超高壓空壓機。

（3）按輸出流量分：微型空壓機、小型空壓機、中型空壓機、大型空壓機。

（4）按潤滑方式分：油潤滑空壓機和無油潤滑空壓機。二、空氣壓縮機2.空氣壓縮機的工作原理活塞式空氣壓縮機具有結(jié)構(gòu)簡單，容易制造，易獲得高壓、大流量的優(yōu)點。它的缺點是振動大，噪聲大，輸出有脈沖，需要儲氣罐。二、空氣壓縮機3.空氣壓縮機的選擇

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

中壓空氣壓縮機的排氣壓力：1MPa＜p≤10MPa；

高壓空氣壓縮機的排氣壓力：10MPa＜p≤100MPa；

超高壓空氣壓縮機的排氣壓力：p＞100MPa。（2）輸出流量

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

風冷式后冷卻器：結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，安裝空間小，便于維修，運行成本低等優(yōu)點。但是，它處理的氣量比較少。（1）風冷式后冷卻器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，使壓縮空氣得到初步凈化。3.儲氣罐

儲氣罐的作用是儲存一定數(shù)量的壓縮空氣，以備發(fā)生故障和臨時需要時應(yīng)急使用；消除壓力波動，保證輸出氣流的連續(xù)性和穩(wěn)定性；進一步分離壓縮空氣中的水分和油分。4.空氣干燥器進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時的壓力露點溫度約為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溫度可達－70～－40

℃。但必須定期對干燥劑再生。（2）吸附式空氣干燥器

高分子隔膜式空氣干燥器：無可動部件、維修量小、無需電源、重量輕、成本低、工作時不會產(chǎn)生冷凝水等優(yōu)點。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的注意事項：（1）必須先確定氣動系統(tǒng)的露點溫度，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，應(yīng)注意整個氣動系統(tǒng)所需流量的大小以及輸入壓力、輸入端的空氣溫度。（3）若用有油潤滑的空氣壓縮機做氣壓發(fā)生裝置，須在空氣入口處設(shè)置除油裝置。（4）干燥器無自動排水器時，需要定期手動排水，否則影響壓縮空氣的質(zhì)量。4.空氣干燥器第二節(jié)氣動輔助元件

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

用這種方法加注潤滑油，具有潤滑均勻、穩(wěn)定，耗油量少和不需要大的儲油設(shè)備等特點。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)氣動系統(tǒng)所需氣體流量及油霧粒徑大小來確定。（2）油霧器一般安裝在空氣過濾器和減壓閥之后，盡量靠近換向閥，與閥的距離不應(yīng)超過５ｍ。安裝時應(yīng)注意進出口不能接錯，垂直設(shè)置，不可倒置或傾斜。保持正常油面，不應(yīng)過高或過低。（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)實際情況適當調(diào)節(jié)滴油量。二、空氣過濾器空氣過濾器的功用是進一步濾除壓縮空氣中的水分、油分及雜質(zhì)，以達到氣壓系統(tǒng)所要求的凈化程度。三、消聲器氣壓傳動系統(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100～120dB。為了降低噪聲，一般常在氣動系統(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

包括空壓機的排氣口至后冷卻器、油水分離器、儲氣罐、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裝置（氣動設(shè)備）的壓縮空氣輸送管路。四、管路2.供氣管路的設(shè)計原則（1）從供氣的壓力和流量要求來考慮氣源系統(tǒng)管路必須以滿足最高壓力要求來設(shè)計。從供氣的最大流量和允許壓縮空氣在管路內(nèi)流動的最大壓力損失，決定氣源供氣系統(tǒng)管路的管徑大小。管路內(nèi)徑的計算公式：2.供氣管路的設(shè)計原則（2）從供氣的質(zhì)量要求考慮

必須考慮其中對氣源供氣質(zhì)量要求較高的氣動裝置一般采取就地設(shè)置小型干燥過濾裝置或空氣過濾器來解決；或者通過技術(shù)、經(jīng)濟全面比較，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)計原則（3）從供氣的可靠性與經(jīng)濟性考慮①

單樹枝狀管網(wǎng)供氣系統(tǒng)：這種供氣系統(tǒng)簡單，經(jīng)濟性好，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)計原則（3）從供氣的可靠性與經(jīng)濟性考慮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，但系統(tǒng)的成本較高。四、管路2.供氣管路的設(shè)計原則（3）從供氣的可靠性與經(jīng)濟性考慮③雙樹枝狀管網(wǎng)供氣系統(tǒng)：實際上是由一套備用系統(tǒng)，相當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。知識鏈接: