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(lái)提高氣體壓力和輸送氣體的機(jī)械。從能量的觀點(diǎn)來(lái)看，壓縮機(jī)是屬于將原動(dòng)機(jī)的動(dòng)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(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的許多部門(mén)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(gè)圓柱螺桿和兩個(gè)對(duì)稱(chēng)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(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，動(dòng)力傳到螺桿軸上，由螺桿帶動(dòng)星輪齒在螺槽內(nèi)相對(duì)移動(dòng)，這種相對(duì)移動(dòng)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(dòng)。隨著星輪齒的移動(dòng)，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(jì)壓力值，由開(kāi)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(kāi)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(rùn)滑螺桿-星輪摩擦副的作用。
螺桿通常有6個(gè)螺槽，由兩個(gè)星輪將各螺槽分隔成上下兩個(gè)空間，各自實(shí)現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣過(guò)程，因此單螺桿相當(dāng)于一臺(tái)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(jiǎn)單、緊湊單位容積利用率較高和無(wú)氣閥組件等優(yōu)點(diǎn)外，因其星輪對(duì)稱(chēng)地配置于螺桿的兩側(cè)，還具有下獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。
（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(kāi)有引氣通道，流至高壓側(cè)的氣體將通過(guò)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(xiàn)兩側(cè)對(duì)稱(chēng)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(zhǎng)，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(wú)振動(dòng)的在高工作轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)，而無(wú)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(fèi)用。
（2） 單機(jī)容量大，無(wú)余隙容積
由于單螺桿壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)，螺桿每轉(zhuǎn)一周，每一個(gè)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(shí)排氣量較大，排氣量相同時(shí)，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(shí)，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
?。ㄒ话銥?000r/min）輕載，嚙合副型線(xiàn)設(shè)計(jì)先進(jìn)合理，任一瞬時(shí)嚙合的兩共軛曲線(xiàn)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(dòng)力潤(rùn)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(yùn)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(dòng)軸承，壽命也可達(dá)到二萬(wàn)至三萬(wàn)工作小時(shí)。但壓縮機(jī)在啟動(dòng)和停機(jī)的過(guò)程中，由于轉(zhuǎn)速較低，建立流體動(dòng)力潤(rùn)滑的條件受到損壞，在很短時(shí)間內(nèi)會(huì)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?，以便得到較小的摩擦系數(shù)。另外，由于轉(zhuǎn)速較高，可直接選用價(jià)格便宜的電機(jī)，無(wú)需裝設(shè)減速器，且還相應(yīng)帶來(lái)重量輕、體積小、占地面積省等優(yōu)點(diǎn)。
（4） 操作維修簡(jiǎn)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(wèn)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(dòng)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(huì)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?yàn)閷?duì)風(fēng)動(dòng)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(jì)角度看，這種壓縮機(jī)設(shè)計(jì)為一級(jí)壓縮，壓比太大，易引起排氣溫度過(guò)高，造成氣缸積炭，導(dǎo)致事故發(fā)生。如果用戶(hù)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(dòng)工具一開(kāi)動(dòng)，會(huì)造成空壓機(jī)排氣壓力的大大降低，而不能驅(qū)動(dòng)風(fēng)動(dòng)工具。當(dāng)然盲目追求大排氣量也是錯(cuò)誤的，因?yàn)榕艢饬吭酱髩嚎s機(jī)配的電機(jī)越大，不但價(jià)格高，而且浪費(fèi)購(gòu)置資金，使用時(shí)也會(huì)浪費(fèi)電力能源。
另外，在選排氣量時(shí)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(guó)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(kāi)機(jī)，這樣不但對(duì)電網(wǎng)有好處，而且能節(jié)約能源。
二是要考慮用氣場(chǎng)合和條件。如用氣場(chǎng)地狹小(船用、車(chē)用)，應(yīng)選立式；如用氣場(chǎng)合有長(zhǎng)距離的變化(超過(guò) 500米)，則應(yīng)考慮移動(dòng)式；如果使用場(chǎng)合不能供電，則應(yīng)選擇柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)式；如果使用場(chǎng)合沒(méi)有自來(lái)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(hù)常有錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)，認(rèn)為水冷好，其實(shí)不然。國(guó)內(nèi)外小型壓縮機(jī)中風(fēng)冷式大約占到90％以上，這是因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)上風(fēng)冷簡(jiǎn)便，使用時(shí)無(wú)需水源。
而水冷式壓縮機(jī)的致命缺點(diǎn)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(yùn)轉(zhuǎn)中會(huì)浪費(fèi)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(rùn)滑油，并有一定量的水，有些場(chǎng)合是禁油和禁水的，這時(shí)不但對(duì)壓縮機(jī)選型要注意，必要時(shí)要增加附屬裝置
解決的辦法：一是選用無(wú)潤(rùn)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(diǎn)，潤(rùn)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(wú)潤(rùn)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(wú)論哪種)再加一級(jí)或二級(jí)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(mǎn)足工藝要求
四是要考慮壓縮機(jī)運(yùn)行的安全性?？諌簷C(jī)是一種帶壓工作的機(jī)器，工作時(shí)伴有溫升和壓力，其運(yùn)行的安全性要放在首位。國(guó)家對(duì)壓縮機(jī)的生產(chǎn)實(shí)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(chǔ)氣罐)。因此，在選購(gòu)壓縮機(jī)產(chǎn)品時(shí)，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(huì)出現(xiàn)大的質(zhì)量問(wèn)題， 即使出現(xiàn)一些問(wèn)題，也會(huì)由廠家負(fù)責(zé)三包。
