氣源裝置和輔助原件

氣源裝置和輔助原件2023/4/111第1頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五12.1氣源裝置

要求壓縮空氣具有一定的壓力和足夠的流量。

要求壓縮空氣有一定的清潔度和干燥度。清潔度是指氣源中含油量，含灰塵雜質的質量及顆粒大小都要控制在很低范圍內。干燥度是指壓縮空氣中含水量的多少，氣動裝置要求壓縮空氣的含水量越低越好。

混在壓縮空氣中的油蒸氣可能聚集在貯氣罐、管道、氣動系統(tǒng)的容器中，有引起爆炸的危險或影響設備的壽命。一、對壓縮空氣的要求2023/4/112第2頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五

因此氣源裝置必須設置一些除油、除水、除塵，并使壓縮空氣干燥，提高壓縮空氣質量，進行氣源凈化處理的輔助設備。

壓縮空氣中含有的飽和水分，在一定的條件下會凝結成水，并聚集在個別管道中。在寒冷的冬季，凝結的水會使管道及附件結冰而損壞，影響氣動裝置的正常工作。壓縮空氣中的灰塵等雜質，對氣動系統(tǒng)中作往復運動或轉動的氣動元件的運動副會產(chǎn)生研磨作用，使這些元件因漏氣而降低效率，影響它的使用壽命。2023/4/113第3頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五

壓縮空氣站的設備一般包括空氣壓縮機和使氣源凈化的輔助設備。二、氣源裝置的組成和布置圖12-1氣源裝置的組成及布置示意圖1-空氣壓縮機；2-冷卻器；3-油水分離器；4、7-貯氣罐；5-干燥器；6-過濾器2023/4/114第4頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五

1空氣壓縮機，一般由電動機帶動，其吸氣口裝有空氣過濾器。用于將原動機輸出的機械能轉化為氣體的壓力能。

2冷卻器，將壓縮空氣溫度從140~170℃降至40~50℃

，使高溫汽化的油份、水分凝結出來。

4貯氣罐，消除壓力波動，保證輸出氣體的連續(xù)性；貯存一定數(shù)量的壓縮空氣，以備發(fā)生故障和臨時需要應急使用；進一步分離壓縮空氣中的水分和油分。

3油水分離器，用以分離并排出降溫冷卻的水滴、油滴、雜質等。讓壓縮空氣得到初步凈化。2023/4/115第5頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五

5干燥器，用以進一步吸收或排除壓縮空氣中的水分和油分，使之成為干燥空氣，以供要求較高的系統(tǒng)使用。

6過濾器，用以進一步過濾壓縮空氣灰塵顆粒雜質。

貯氣罐4輸出的壓縮空氣可用于一般要求的氣壓傳動系統(tǒng)，貯氣罐7輸出的壓縮空氣可用于要求較高的氣動系統(tǒng)（如氣動儀表等）。

7貯氣罐

2023/4/116第6頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五三、空氣壓縮機

分類

空氣壓縮機是一種氣壓發(fā)生裝置，它將機械能轉換成氣體壓力能的轉換裝置。按其工作原理可分為容積型壓縮機和速度型壓縮機，容積型壓縮機的工作原理是壓縮氣體的體積，使單位體積內氣體分子的密度增大以提高壓縮空氣的壓力。速度式壓縮機的工作原理是提高氣體分子的運動速度，然后使氣體的動能轉化為壓力能以提高壓縮空氣的壓力。常用往復式容積型壓縮機。2023/4/117第7頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五

空氣壓縮機的工作原理

氣壓傳動系統(tǒng)中最常用的空氣壓縮機是往復活塞式。

圖12.2往復活塞式空氣壓縮機工作原理圖1-排氣閥；2-氣缸；3-活塞；4-活塞桿；5、6-滑塊與滑道；7-連桿；8-曲柄9-吸氣閥10-彈簧2023/4/118第8頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五

當活塞3向右運動時，左腔壓力低于大氣壓力，吸氣閥9被打開，空氣在大氣壓力作用下進入氣缸2內，這個過程稱為“吸氣過程”。當活塞向左移動時，吸氣閥9在缸內壓縮氣體的作用下關閉，缸內氣體被壓縮，這個過程稱為“壓縮過程”。當氣缸內空氣壓力增高到略高于輸氣管內壓力后，排氣閥1被打開，壓縮空氣進入輸氣管道，這個過程稱為“排氣過程”。其工作原理:2023/4/119第9頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五

空氣壓縮機的選用原則

選用空氣壓縮機根據(jù)壓力和流量兩個參數(shù)。一般氣動系統(tǒng)的工作壓力為0.4~0.8MPa，選用低壓空氣壓縮機(0.2~1MPa)。

輸出流量的選擇，要根據(jù)整個氣動系統(tǒng)對壓縮空氣的需要再加一定的備用余量，作為選擇空氣壓縮機流量的依據(jù)。2023/4/1110第10頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五四冷卻器

冷卻器安裝在空壓機出口，作用是將空氣壓縮機排出的壓縮空氣由140~170℃降至40~50℃，并使壓縮空氣中的大部分油霧和水汽凝結成油滴和水滴，以便經(jīng)油水分離器排出。冷卻器的結構形式有：蛇形管、列管、散熱片、管套式。有水冷和氣冷兩種方式。2023/4/1111第11頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五圖12-4冷卻器a)蛇管式b)列管式

2023/4/1112第12頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五五、油水分離器

油水分離器安裝在冷卻器出口，作用是分離并排出壓縮空氣中凝聚的油分、水分等，使壓縮空氣得到初步凈化。油水分離器的結構形式有環(huán)形回轉式、撞擊折回式、離心旋轉式、水浴式以及以上形式的組合使用等。圖12.4撞擊折回并回轉式油水分離器

2023/4/1113第13頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五圖12.5撞擊折回并回轉式油水分離器

它的工作原理是：當壓縮空氣由入口進入分離器殼體后，氣流先受到隔板阻擋而被撞擊折回向下；之后又上升產(chǎn)生環(huán)形回轉。這樣凝聚在壓縮空氣中的油滴、水滴等雜質受慣性力作用而分離析出，沉降于殼體底部，由放水閥定期排出。

2023/4/1114第14頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五六貯氣罐作用：

(1)儲存一定數(shù)量的壓縮空氣，以備發(fā)生故障或臨時需要應急使用。

(2)消除壓力波動，保證輸出氣流的連續(xù)性和平穩(wěn)性。

(3)進一步分離壓縮空氣中的油、水等雜質。貯氣罐一般采用焊接結構。圖12-7貯氣罐結構圖2023/4/1115第15頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五七干燥器

初步凈化的壓縮空氣，已滿足一般氣壓傳動的需要。但壓縮空氣中仍含一定量的油、水以及少量的粉塵。如果用于精密的氣動裝置、氣動儀表等，上述壓縮空氣還必須進行干燥處理。

作用：是為了進一步吸收和排除壓縮空氣中的水分和油分，使之變?yōu)楦稍锟諝?，以供要求較高的系統(tǒng)使用。

2023/4/1116第16頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五七干燥器壓縮空氣干燥方法主要采用吸附法和冷卻法。

吸附法是利用具有吸附性能的吸附劑（如硅膠鋁膠等）來吸附壓縮空氣中含有的水分，而使其干燥。

冷卻法是利用制冷設備使空氣冷卻到一定的露點溫度，析出空氣中超過飽和水蒸氣部分的多余水分，從而達到所需的干燥度。吸附法最普通。2023/4/1117第17頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五

圖12-8吸附式干燥器結構圖1-濕空氣進氣管；2-頂蓋；3、5、10-法蘭；4、6-再升空氣排氣管；7-再升空氣進氣管；8-干燥空氣輸出管；9-排水管；11、22-密封墊；12、15、20-鋼絲過濾網(wǎng)；13-毛氈；14-下柵板；16、21-吸附劑層；17-支撐板；18-筒體；19-上柵板

外殼呈筒形，其中分層設置柵板、吸附劑、濾網(wǎng)等。濕空氣從管1進入干燥器，通過吸附劑21、過濾網(wǎng)20、上柵板19和下部吸附層16后，因其中的水分被吸附劑吸收而變得很干燥。然后，再經(jīng)過銅絲網(wǎng)15，下柵板14和過濾網(wǎng)12，干燥、潔凈的壓縮空氣便從輸出管8排出。2023/4/1118第18頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五12-2輔助元件

輔助元件包括過濾器、油霧器、消聲器、管道及管路附件等。一、過濾器

用以除去壓縮空氣中油污、水分和灰塵等雜質。常用的過濾器有一次性過濾器（也稱簡易過濾器，濾灰效率為50~70%）；二次過濾器（濾灰效率為70~90%）。在要求高的特殊場合，還可使用高效率的過濾器。二次過濾器又稱分水濾氣器，在氣動系統(tǒng)中應用最廣泛。2023/4/1119第19頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五分水濾氣器

分水濾氣器濾灰能力較強，屬于二次過濾器。它和減壓閥、油霧器一起稱為氣動三聯(lián)件(氣動三大件），是氣動系統(tǒng)不可缺少的輔助元件。

圖12.8普通分水濾氣器結構圖1-旋風葉子；2-濾芯；3-存水杯；4-擋水板；5-手動排水閥

2023/4/1120第20頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五空氣進入后，被引入旋風葉片1導向，使氣流沿存水杯地周圍產(chǎn)生強烈的旋轉，這樣夾雜在氣體中的較大水滴、油滴、灰塵便獲得較大的離心力，并高速與水杯3內壁碰撞，而從氣體中分離出來，沉淀于存水杯3中，然后氣體通過中間的濾芯2，部分灰塵、霧狀水被2攔截而濾去，潔凈的空氣便從輸出口輸出。

2023/4/1121第21頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五

存水杯由透明材料制成，便于觀察工作情況、污水情況和濾芯污染情況。濾芯目前采用銅粒燒結而成。發(fā)現(xiàn)油泥過多，可采用酒精清洗，干燥后再裝上，可繼續(xù)使用。

2023/4/1122第22頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五二、油霧器

油霧器是一種特殊的注油裝置。它以空氣為動力，使?jié)櫥挽F化后，注入空氣流中，并隨空氣進入需要潤滑的部件，達到潤滑的目的。普通油霧器（也稱一次油霧器）的結構簡圖1-立桿；2-截止閥；3-儲油杯；4-吸油管；5-單向閥；6-調節(jié)針閥；7-視油器；8-油塞；9-螺母2023/4/1123第23頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五存油杯

壓縮空氣由輸入口進入，進入A的氣流經(jīng)過加壓通道到截止閥2，壓縮空氣進入存油杯3的上腔油面受壓，壓力油經(jīng)吸油管4將單向閥5的鋼球頂起，壓力油不斷流入視油器7內，再滴入立桿1中，被主管氣流從上面小孔引射出來，霧化后從輸出口輸出。節(jié)流閥6可以調節(jié)流量，使滴油量在每分鐘0~120滴內變化。2023/4/1124第24頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五

二次油霧器能使油滴在霧化器內進行兩次霧化，使油霧粒度更小、更均勻，輸送距離更遠。二次霧化粒徑可達5微米。油霧器的選擇主要是根據(jù)氣壓傳動系統(tǒng)所需額定流量及油霧粒徑大小來進行。所需油霧粒徑在50微米左右選用一次油霧器。若需油霧粒徑很小可選用二次油霧器。

油霧器一般應配置在濾氣器和減壓閥之后，用氣設備之前較近處。

2023/4/1125第25頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五氣動三大件的安裝連接次序：分水濾氣器、減壓閥、油霧器。多數(shù)情況下，三件組合使用，也可以少于三件，只用一件或兩件。2023/4/112