空氣壓縮機(jī)的用途
空氣壓縮機(jī)的用途
空氣壓縮機(jī)是用來提高氣體壓力和輸送氣體的機(jī)械。從能量的觀點來看，壓縮機(jī)是屬于將原動機(jī)的動力能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w壓力能的機(jī)器。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，壓力能的應(yīng)用日益廣泛，使得壓縮機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的許多部門中成為必不可少的關(guān)鍵設(shè)備之一。
單螺桿壓縮機(jī)原理及結(jié)構(gòu)
單螺桿壓縮機(jī)的主要零件有單螺桿轉(zhuǎn)子、星輪和機(jī)殼，Cp型單螺桿壓縮機(jī)由一個圓柱螺桿和兩個對稱布置的平面星輪組成嚙合副，裝在機(jī)殼內(nèi)構(gòu)成。螺桿螺槽、機(jī)殼內(nèi)壁和星輪齒面構(gòu)成封閉的基元容積。運轉(zhuǎn)時，動力傳到螺桿軸上，由螺桿帶動星輪齒在螺槽內(nèi)相對移動，這種相對移動相當(dāng)于往復(fù)式壓縮機(jī)的活塞（星輪）在汽缸（螺桿槽與機(jī)殼內(nèi)壁形成的基元容積）中移動。隨著星輪齒的移動，封閉的基元容積發(fā)生變化，相應(yīng)的氣體由吸氣腔進(jìn)入螺桿齒槽空間，經(jīng)壓縮后達(dá)到設(shè)計壓力值，由開在殼體上的排氣三角口排至油氣分離器內(nèi)。
單螺桿壓縮機(jī)的殼體上開有噴油孔。將油噴入壓縮腔，以起密封各部間隙，冷卻氣體、吸振、消聲及潤滑螺桿-星輪摩擦副的作用。
螺桿通常有6個螺槽，由兩個星輪將各螺槽分隔成上下兩個空間，各自實現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣過程，因此單螺桿相當(dāng)于一臺六缸雙作用的往復(fù)式壓縮機(jī)。
由上述可知，單螺桿壓縮機(jī)除具備回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單、緊湊單位容積利用率較高和無氣閥組件等優(yōu)點外，因其星輪對稱地配置于螺桿的兩側(cè)，還具有下獨特的優(yōu)點。
（1） 結(jié)構(gòu)合理，具有理想的力平衡性
單螺桿壓縮螺機(jī)在螺桿兩端間開有引氣通道，流至高壓側(cè)的氣體將通過引氣通道回流至低壓側(cè)，從而使螺桿兩端面上的氣體力相互平衡。由于星輪在螺桿軸線兩側(cè)對稱配置，作用于螺桿上的氣體徑向力相互抵消。作用于螺槽內(nèi)的氣體軸向力也相互抵消。因此作用在螺桿軸支撐軸承上載荷就小，軸承壽命長，星輪齒上所受的氣體力，只有活塞式壓縮機(jī)或雙螺桿壓縮機(jī)的1/30左右。故該機(jī)器能平穩(wěn)的無振動的在高工作轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)，而無需特別的基礎(chǔ)，僅需安放在水平的地面上，省去了基礎(chǔ)費用。
（2） 單機(jī)容量大，無余隙容積
由于單螺桿壓縮機(jī)運行時，螺桿每轉(zhuǎn)一周，每一個螺槽均工作兩次，螺槽空間得到充分利用，因此與其它回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)相比，結(jié)構(gòu)尺寸相同時排氣量較大，排氣量相同時，結(jié)構(gòu)尺寸較小。以3000r/min的單螺桿壓螺機(jī)為例，每分鐘壓縮次數(shù)為3000X12=36000次。
此外，螺桿的螺槽深度隨壓力的增高而減少，在排氣結(jié)束、星輪齒脫離螺槽時，深度為零，故理論上不存在余隙容積，因而，容積效率較高。
（3） 由于高速
（一般為3000r/min）輕載，嚙合副型線設(shè)計先進(jìn)合理，任一瞬時嚙合的兩共軛曲線都能形成收斂鍥隙，且間隙適當(dāng)，容易在螺槽與星輪之間的間隙中建立流體動力潤滑油膜，確保螺桿星輪處于濕摩擦狀態(tài)，從而有效地減少星輪的摩損，降低氣體泄露提高了機(jī)器的效率和壽命，保障了運行安全可靠。因此，這種壓縮機(jī)的壽命僅取決于軸承的耐久性，即使采用滾動軸承，壽命也可達(dá)到二萬至三萬工作小時。但壓縮機(jī)在啟動和停機(jī)的過程中，由于轉(zhuǎn)速較低，建立流體動力潤滑的條件受到損壞，在很短時間內(nèi)會出現(xiàn)嚙合的摩擦表面的直接摩擦，為了減少由此引起的摩擦，需要選取適當(dāng)?shù)哪Σ粮辈牧希员愕玫捷^小的摩擦系數(shù)。另外，由于轉(zhuǎn)速較高，可直接選用價格便宜的電機(jī)，無需裝設(shè)減速器，且還相應(yīng)帶來重量輕、體積小、占地面積省等優(yōu)點。
（4） 操作維修簡便，易損件少，控制系統(tǒng)完美，排氣均勻。選擇壓縮機(jī)應(yīng)注意的問題
選擇空壓機(jī)的基本準(zhǔn)則是經(jīng)濟(jì)性、可靠性與安全性。
一是應(yīng)考慮排氣壓力的高低和排氣量大小。一般用途空氣動力用壓縮機(jī)排氣壓力為0.7MPa，老標(biāo)準(zhǔn)為0 .8MPa。目前社會上有一種排氣壓力為0.5MPa的空壓機(jī)，從使用角度看是不合理的，因為對風(fēng)動工具而言其壓力余量太小，輸氣距離稍遠(yuǎn)一些就不能使用。另外，從設(shè)計角度看，這種壓縮機(jī)設(shè)計為一級壓縮，壓比太大，易引起排氣溫度過高，造成氣缸積炭，導(dǎo)致事故發(fā)生。如果用戶所用的壓縮機(jī)大于0.8MPa，一般要特別制造，不能采取強(qiáng)行增壓的辦法，以免造成事故。
排氣量是空壓機(jī)的主要參數(shù)之一，選擇空壓機(jī)的氣量要和所需的排氣量相匹配，并留有10％的余量。如果用氣量大而空壓機(jī)排氣量小，風(fēng)動工具一開動，會造成空壓機(jī)排氣壓力的大大降低，而不能驅(qū)動風(fēng)動工具。當(dāng)然盲目追求大排氣量也是錯誤的，因為排氣量越大壓縮機(jī)配的電機(jī)越大，不但價格高，而且浪費購置資金，使用時也會浪費電力能源。
另外，在選排氣量時還要考慮高峰用量和通常用量及低谷用量。如果低谷用量較大，而通常用量和高峰用量都不大，國外通常的辦法是以較小排氣量的空壓機(jī)并聯(lián)取得較大的排氣量，隨著用氣量增大而逐一開機(jī)，這樣不但對電網(wǎng)有好處，而且能節(jié)約能源。
二是要考慮用氣場合和條件。如用氣場地狹小(船用、車用)，應(yīng)選立式；如用氣場合有長距離的變化(超過 500米)，則應(yīng)考慮移動式；如果使用場合不能供電，則應(yīng)選擇柴油機(jī)驅(qū)動式；如果使用場合沒有自來水，就必須選擇風(fēng)冷式。
在風(fēng)冷、水冷兩種冷卻方式上，用戶常有錯誤的認(rèn)識，認(rèn)為水冷好，其實不然。國內(nèi)外小型壓縮機(jī)中風(fēng)冷式大約占到90％以上，這是因為在設(shè)計上風(fēng)冷簡便，使用時無需水源。
而水冷式壓縮機(jī)的致命缺點有四：必須有完備的上下水系統(tǒng)，投資大；水冷式冷卻器壽命短；在北方冬季還容易凍壞氣缸；在正常的運轉(zhuǎn)中會浪費大量的水。
三是要考慮壓縮空氣質(zhì)量。一般空壓機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣均含有一定量潤滑油，并有一定量的水，有些場合是禁油和禁水的，這時不但對壓縮機(jī)選型要注意，必要時要增加附屬裝置
解決的辦法：一是選用無潤滑壓縮機(jī)。這種壓縮機(jī)氣缸中基本上不含油，其活塞環(huán)和填料一般為聚四氟乙烯。但這種機(jī)器也有缺點，潤滑不良，故障率高；聚四氟乙烯也是一種有害物質(zhì)，食品、制藥行業(yè)不能使用；無潤滑壓縮機(jī)只能做到輸氣不含油，不能做到不含水。第二種也是常用的方法，是將空壓機(jī)(無論哪種)再加一級或二級凈化裝置或干燥器。這種裝置可使壓縮機(jī)空氣既不含油又不含水，使壓縮空氣中的含油水量在5ppm以下，可滿足工藝要求
四是要考慮壓縮機(jī)運行的安全性。空壓機(jī)是一種帶壓工作的機(jī)器，工作時伴有溫升和壓力，其運行的安全性要放在首位。國家對壓縮機(jī)的生產(chǎn)實行規(guī)范化的“兩證”制度，即壓縮機(jī)生產(chǎn)許可證和壓力容器生產(chǎn)許可證(儲氣罐)。因此，在選購壓縮機(jī)產(chǎn)品時，要嚴(yán)格審查“兩證”。通常有證廠家的產(chǎn)品質(zhì)量保證系統(tǒng)是完善的，不會出現(xiàn)大的質(zhì)量問題， 即使出現(xiàn)一些問題，也會由廠家負(fù)責(zé)三包。
