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        空壓機的選型

        來源:
        滁州福瑞姆機械設備有限公司
        日期:
        2019年5月18日
        空壓機的名詞術語
        螺桿式空氣壓縮機
        空壓機的全稱是空氣壓縮機;一臺根據雙螺桿(也稱陰陽轉子)轉動使氣體產生容積變化的工作原理設計的機器,它能把自然空氣吸入再經過內部幾道過程完成工作,終排出滿足壓力要求的壓縮空氣,此機器謂螺桿式空氣壓縮機。
        空壓機的工作壓力
        壓力單位的表示形式很多,這里主要介紹螺桿式空氣壓縮機常用的壓力表示單位;
        1.工作壓力,國內用戶常稱排氣壓力。工作壓力是指空壓機排出氣體的高壓力;
        2. 常用的工作壓力單位為: bar或Mpa ,1 bar = 0.1 Mpa ;
        3.一般性,用戶通常把壓力單位稱為:Kg(公斤),1 bar = 1 Kg。
        空壓機的容積流量
        ① 容積流量,國內用戶常稱排氣量。容積流量是指在所要求的排氣壓力下,空壓機單位時間內排出的氣體容積,折算到進氣狀態的量。
        ② 容積流量單位為:m3/min(立方/分鐘)或 L/ min(升/分鐘),1m3(立方)= 1000L(升);
        ③ 一般性,常用的流量單位為: m3/min(立方/分鐘);
        ④ 容積流量在我國又被稱為排氣量或銘牌流量。
        空壓機的功率
        ① 一般性,空壓機的功率是指所匹配的驅動電機或柴油機的銘牌功率;
        ② 功率的單位為:KW(千瓦)或HP(匹/馬力),1KW ≈ 1.333HP 。
          空壓機的選型指南
        工作壓力(排氣壓力)的選型:
        當用戶準備選購空壓機時,首先要確定用氣端所需要的工作壓力,加上1-2 bar的余量,再選擇空壓機的壓力,(該余量是考慮從空壓機安裝地點到實際用氣端管路距離的壓力損失,根據距離的長短在1-2 bar之間適當考慮壓力余量)。當然,管路通徑的大小和轉彎點的多少也是影響壓力損失的因素,管路通徑越大且轉彎點越少,則壓力損失越;反之,則壓力損失就越大。
        因此,當空壓機與各用氣端管路之間距離太遠時,應適當放大主管路的通徑。如果環境條件符合空壓機的安裝要求且工況允許的話,可在用氣端就近安裝。
        容積流量的選型:
        ① 在選擇空壓機容積流量時,應先了解所有的用氣設備的容積流量,把流量的總數乘以1.2(即放大20%余量);
        ② 新項目上馬可根據設計院提供的流量值進行選型;
        ③ 向用氣設備供應商了解用氣設備的容積流量參數進行選型;
        ④ 空壓機站改造可參考原來參數值結合實際用氣情況進行選型;
        合適的選型,對用戶本身和空壓機設備都有益處,選型過大浪費,選型過小可能造成空壓機長期處于加載狀態或用氣不夠或壓力打不上去等弊端。
        功率與工作壓力、容積流量三者之間的關系
        在功率不變的情況下,當轉速發生變化時,容積流量和工作壓力也相應發生變化;例如:一臺22KW的空壓機,在制造時確定工作壓力為7bar,根據壓縮機主機技術曲線計算轉速,排氣量為3.8 m3/min;當確定工作壓力為8bar時,轉速必須降低(否則驅動電機會超負荷),這時,排氣量為3.6 m3/min;因為,轉速降低了,排氣也相應減少了,依此類推。
        功率的選型是在滿足工作壓力和容積流量的條件下,供電容量能滿足所匹配驅動電機的使用功率即可。
        因此,選配空壓機的步驟是:先確定工作壓力,再定相應容積流量,后是供電容量。
        一、 壓縮空氣凈化設備的作用
        簡單地說,壓縮空氣凈化設備就是能對壓縮空氣進行凈化處理的設備,也稱壓縮空氣后處理設備。
        空壓機排出的壓縮空氣含有相對濕度的水份、微量的雜質和微量的油份;壓縮空氣的應用領域很廣,當應用工藝對壓縮空氣品質有要求時,就必須配置壓縮空氣凈化設備;因此,應根據應用工藝的要求合理選配凈化設備。
        二、常用壓縮空氣凈化設備的種類和作用
        常用的凈化設備是:儲氣罐、干燥器(冷凍式和吸附式)、過濾器等三種。
        1、儲氣罐
        1.1.儲氣罐的型號表示,例如:C-0.3/8
        “C”表示儲氣罐;
        “0.3”表示容積為0.3 m3(立方);
        “8”表示高承受工作壓力為8 bar。
        1.2.儲氣罐的作用:
        a.儲存壓縮空氣;
        b.緩沖壓力,因壓縮機排出空氣的壓力有一定波動,加裝儲氣罐后,能使用氣端的壓縮空氣壓力更穩定。
        c.預除水,空氣中部分水蒸汽經壓縮機壓縮后已形成液態的水滴,這些水滴經過儲氣罐時大部分會沉積在儲氣罐底部,儲氣罐底部有一個排污閥,可通過手動或自動排出。
        1.3.儲氣罐的選配:
        選配儲氣罐壓力應與空壓機的工作壓力一致,容積大小約為空壓機容積流量的1/5-1/10;環境條件允許的話可選擇大容積的儲氣罐,有助于儲存更多壓縮空氣和更好地預除水。
        2、干燥器
        干燥器又分為:冷凍式、吸附式(也稱無熱再生式)、微加熱式和組合式等幾種;常用的是冷凍式干燥器。
        2.1.冷凍式干燥器的型號表示,例如:DA-55
        “DA”表示冷凍式干燥器;
        “55”表示處理流量(凈化流量)為5.5 m3/min(立方/分鐘);
        2.2.冷凍式干燥器的作用:
        因壓縮空氣中含有100%相對濕度水份,隨著其在管道的冷卻,水份將析出,從而給用氣設備帶來許多弊端。冷凍式干燥器就是利用制冷技術將壓縮空氣強制冷卻到要求的露點溫度(2-10℃),從而將其中所含的水蒸汽冷凝成液滴,由排水器排出機外的干燥設備。
        2.3.冷凍式干燥器規格的選配:
        選配處理量與空壓機的容積流量相接近,工作壓力和空壓機的工作壓力相當即可。
        在一些對壓縮空氣品質要求較高的行業(時),不適宜選配冷凍式干燥器,必須選配吸附式干燥器或組合式干燥器。
        3、吸附式、微加熱式和組合式干燥器的作用和選配
        3.1.吸附式干燥器是引用變壓吸附原理,采用雙塔罐結構,塔罐內裝有若干量的干燥劑(氧化鋁),當壓縮空氣進入塔罐內與干燥劑接觸時,利用變壓吸附原理干燥壓縮空氣, 露點溫度可達到-40以下。
        3.2. 吸附式干燥器的規格選配與冷凍式干燥器的規格選配相適。
        4、過濾器
        4.1.過濾器的型號表示,例如:SF18-**
        “SF”表示過濾器;
        “18”表示處理流量(凈化流量)為1.8 m3/min(立方/分鐘);
        “**”表示過濾精度等級;(過濾精度等級見下表)

        4.2.過濾器的作用
        壓縮空氣中除含有水份外,還有油份、粉塵和各種異味成份,用物理方法過濾除去這些壓縮空氣污染物的設備叫過濾器。
        a.過濾氣體含塵粒徑:
        在規定實驗條件下過濾器能通過的固體顆粒的大直徑,用um(微米)表示 ;
        b.過濾氣體含油量:
        單位體積的壓縮空氣中所含的油(包括油滴、懸浮粒子、油蒸氣)的質量,換算到絕對壓力1bar、溫度20℃和相對濕度65%標準大氣條件下的值。壓縮空氣通過過濾后殘余的含油量用ppm表示,1ppm≈1.2 mg/ m3(毫克/立方);
        4.3.過濾器的選配
        選配過濾器必須按過濾精度等級順序逐級增加,不能跳過前面的過濾等級而直接選配后面的過濾等級,例如:必須先裝P級(前過濾),才能再裝A級(后過濾),然后F級(精過濾器)、AC級(除味活性碳過濾)、AD級(除菌過濾),依此順序;
        過濾器流量的選配與空壓機容積流量相當即可;也可以參照下表的壓力修正系數選配:
        在7bar以外的壓力下使用時,將空壓機的容積流量除以表中的修正系數

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        —— 自動保護、自動報警、多臺聯動、歷史記錄、遠程監控等功能齊備,實現24小時無人職守連續運行。
        一、多臺聯瑣控制功能(標準配置)
        ◆ 自帶485端口,不需要另置聯控器;
        ◆ 簡易排線連接就能設置兩臺或多臺空壓機聯控運行;
        ◆ 根據空氣管網壓力自動判斷停車或啟動備用機追加供氣;
        ◆ 定時切換,讓主、副機交替循環工作;
        ◆ 故障判斷停車并自動轉換備用機運轉;
        ◆ 可實現16臺機器聯瑣、交替運行。

        二、遠程控制功能(選擇配置)
        空壓機站中央控制系統,采用申行健中/英專用軟件,實現遠程通訊管理壓縮空氣。
        ◆ 可實時了解空壓機的運行信息;
        ◆ 可監控能量消耗及加/卸載特征;
        ◆ 可根據用氣量變化,預置各項參數值;
        ◆ 可顯示、瀏覽各參數預置變化情況;
        ◆ 可查詢歷史記錄及顯示保養預警。

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        一、螺桿式空氣壓縮機的概述
          螺桿式空氣壓縮機是噴油單級雙螺桿壓縮機,采用高效帶輪(或軸器)傳動,帶動主機轉動進行空氣壓縮,通過噴油對主機壓縮腔進行冷卻和潤滑,壓縮腔排出的空氣和油混合氣體經過粗、精兩道分離,將壓縮空氣中的油分離出來,后得到潔凈的壓縮空氣。
        雙螺桿空氣壓縮機具有優良的可靠性能,機組重量輕、震動小、噪聲低、操作方便、易損件少、運行效率高是其大的優點。
           二、壓縮機主機工作原理
          螺桿式空氣壓縮機的核心部件是壓縮機主機,是容積式壓縮機中的一種,空氣的壓縮是靠裝置于機殼內互相平行嚙合的陰陽轉子的齒槽之容積變化而達到。轉子副在與它精密配合的機殼內轉動使轉子齒槽之間的氣體不斷地產生周期性的容積變化而沿著轉子軸線,由吸入側推向排出側,完成吸入、壓縮、排氣三個工作過程。因此,雙螺桿轉子的型線技術決定著螺桿式空氣壓縮機產品定位的檔次。(有關申行健的型線技術參見主頁“雙螺桿空壓機核心技術”欄目)。

           三、雙螺桿空壓機的工作流程
        空氣通過進氣過濾器將大氣中的灰塵或雜質濾除后,由進氣控制閥進入壓縮機主機,在壓縮過程中與噴入的冷卻潤滑油混合,經壓縮后的混合氣體從壓縮腔排入油氣分離罐,此時壓縮排出的含油氣體通過碰撞、攔截、重力作用,絕大部份的油介質被分離下來,然后進入油氣精分離器進行二次分離,得到含油量很少的壓縮空氣,當空氣被壓縮到規定的壓力值時,小壓力閥開啟,排出壓縮空氣到冷卻器進行冷卻,后送入使用系統。

        一、安裝
        安裝場所之選定為工作人員所忽視。往往壓縮機購置后就隨便找個位置,配管后立即使用,根本沒有事前的規劃。殊不知如此草率的結果,卻形成日后壓縮機故障維修困難及壓縮空氣品質不良等的原因。所以選擇良好的安裝場所乃是正確使用空壓系統的先決條件。
        1. 須寬闊采光良好的場所,以利操作與檢修;
        2. 空氣之相對濕度宜低,灰塵少,空氣清凈且通風良好;
        3. 環境溫度須低于40℃,因環境溫度越高,則壓縮機之輸出空氣量愈少;
        4. 如果工廠環境較差,灰塵多,須加裝前置過濾設備;
        5. 預留通路,具備條件者可裝設天車,以利維修保養;
        6. 預留保養空間,壓縮機與墻之間至少須應有70公分以上距離;
        7. 壓縮機離頂端空間距離至少一米以上;
        8. 對風冷機組,建議安裝導風管將冷卻熱風導出室外(見下圖):

        9.對水冷機組,冷卻水供水壓力應為0.2-0.6MPa,進出口均應裝閥門;如果冷卻水可能有雜物,應加裝過濾器。
        對冷卻水的水質要求如下:
        ① 冷卻水應接近中性,即氫離子濃度PH值應在6.5-9.5之間;
        ② 有機物質和懸浮機械雜質均小于25毫克/升,含油量少于5毫克/升;
        ③ 暫時硬度小于或等于10o(硬度1o相當于1升水中含有10毫克CaO或7.19毫克MgO)。
        二、配管,基礎及冷卻系統注意事項
        1、空氣管路之配管注意事項
        ① 主管路配管時,管路須有1°~2°之傾斜度,以利管路中的冷凝水排出。
        配管管路之壓力降不得超過壓縮機設定壓力之5%,故配管時好選用較大的管徑。
        ② 支線管路必須從主管路的頂端接出,避免主管路中的凝結水下流至工作機器中,壓縮機空氣出口管路好應有單向閥。
        ③ 幾臺壓縮機串聯安裝,應在主管路末端加裝球閥或自動排水閥,以利于冷凝排放。
        ④ 主管路不要任意縮小,如果必須縮小或放大管路時須使用漸縮管,否則在接頭處會有混流情況發生,導致大的壓力損失,也影響管路的使用壽命。
        ⑤ 壓縮機之后如果有儲氣罐及干燥器等緩沖凈化設施,理想之配管應是壓縮機+氣水分離器+儲氣罐+前過濾器+干燥機+后過濾器+精過濾器。如此儲氣罐可將部分的冷凝水濾除,同時儲氣罐亦有降低壓縮空氣溫度之功能。較低溫度且含水量較少之空氣再進入干燥機,可減輕干燥機或過濾器之負荷。
        ⑥ 若系統之空氣用量很大且時間很短,瞬時用氣量很大,宜加裝一儲氣罐作為緩沖之用(其容量應大于或等于大瞬時氣量的20%), 這樣可以減少壓縮機組頻繁加載卸荷的次數,減少控制元件動作次數,對保持壓縮機的運行可靠性有很大的益處。一般情況下,可選擇容量為排氣量20%的儲氣罐。
        ⑦ 系統壓力在1.5MPa以下的壓縮空氣,其輸送管內之流速須在15m/sec以下,以避免過大的壓力降。
        ⑧ 管路中盡量減少使用彎頭及各類閥門,以減少壓力損失。
        ⑨ 理想的配管是主管線環繞整個廠房,如此在任何位置均可獲得雙方面的壓縮空氣。如在某支線用氣量突然大增時,可以減少壓力降。且在環狀主干線上配置適當之閥門,以便檢修切斷之用。
        2、基礎
        ① 基礎應建立在硬質的地坪上,在安裝前須將基礎平面整水平,以避免壓縮機產生震動而引起噪音。
        ② 壓縮機如安裝在樓上,須做好防振處理,以防止振動傳至樓下,或產生共振,對壓縮機及大樓本身均有安全上的隱患。
        ③ 螺桿式壓縮機所產生的震動較小,故不需做固定基礎。但其所放置之地面須平坦,且地下不可為軟性土壤。壓縮機底部好鋪上5-10mm的軟墊或防震墊,以防止震動及噪音。
        3.冷卻系統
        ① 當您選用風冷式壓縮機時,要考慮其通風環境。不得將壓縮機安放在高溫設備附近,以避免壓縮機吸入高溫大氣導致排氣溫度過高而影響機組的正常運行。
        ② 當使用條件限制壓縮機安裝在較小的密閉空間內時,須加裝抽、 排風設備,以便空氣流通循環,其抽、排風設備的能力須大于壓縮機冷卻風扇的排風量,而且抽風口位置要適合壓縮機熱排風出口位置。







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        配置流程圖


        ①螺桿空壓機 、趦夤蕖 、矍斑^濾器 、芨稍锲鳌 、莺筮^濾器 、蘧^濾器
        配置說明
        兩臺或多臺空壓機合用一套后處理設備時,可根據實際用氣量來選配后處理設備的規格,如果其中一臺空壓機僅作為備用機而不同時使用,則按大使用流量值來選配后處理設備。
        如上圖所示的典型空壓機站配置,適用行業多,當壓縮空氣輸出進入儲氣罐后,先經過(P級)前過濾器再進入干燥器去除壓縮空氣中的水分,然后再通過(A級)后過濾器時,壓縮空氣的品質達:含塵粒徑≤1um、含油量 ≤0.1ppm。如果再配裝(F級)精過濾器,壓縮空氣的品質可達:含塵粒徑≤0.01um、含油量≤0.01ppm。
        某些對空氣質量要求不高的行業,如:礦山開礦、電廠煤炭輸送、黑色金屬鑄造等一般動力用氣的用戶,只需加配儲氣罐即可。 但在一些食品、醫藥、精密電子、特別噴涂等對空氣質量要求很高的行業可根據實際情況加配AC和AD級過濾器。

        一、各主要部件的定期保養和維護:
        為了使空壓機能夠正?煽康剡\行,保證機組的使用壽命,須制定詳細的維護計劃,執行定人操作、定期維護、定期檢查保養,使空壓機組保持清潔、無油、無污垢。
        主要部件維護保養參照下表進行:
        項 目 -內 容 -檢查或更換周期(h)小時 –
        空氣過濾器濾芯 -清除表面灰塵雜質 - - - -可視含塵量工況情況延長或縮短
        -更換新濾芯
        進氣閥密封件 -密封圈檢查或更換
        壓縮機潤滑油 -是否足夠
        -更換新油 –
        油過濾器 -更換新件 - - -√- - -首次500小時
        油氣分離器 -更換新件 - - - -√- -
        小壓力閥 -檢查開啟壓力 - - - - -√-清洗
        冷卻器除塵 -清除散熱表面灰塵 - - -√- - -視工況延長
        或縮短
        安全閥 -檢查動作是否靈敏 - - - - -√-
        放油閥 -排放水份、污垢 -√- - - - -
        傳動皮帶 -調整松緊程度 - - -√- - -根據磨損程度延長或縮短
        -檢查磨損情況
        或更換 - - - - -√-
        電動機 -電動機加注潤滑脂 - - - - -√-或電動機使用說明書維護
        注意:
        A.按上表維修及更換各部件時必須確定:空壓機系統內的壓力都已釋放,與其它壓力源已隔開,主電路上的開關已經斷開,且已做好不準合閘的安全標識。
        B.壓縮機冷卻潤滑油的更換時間取決于使用環境、濕度、塵埃和空氣中是否有酸堿性氣體。新購置的空壓機首次運行500小時須更換新油,以后按正常換油周期每2000小時更換一次,年運行不足2000小時的機器應每年更換一次。
        C.油過濾器在次開機運行300-500小時必須更換,第二次在使用1500小時更換,以后則按正常時間每2000小時更換。
        D.維修及更換空氣過濾器或進氣閥時切記防止任何雜物落入壓縮機主機腔內。操作時將主機入口封閉,操作完畢后,要用手按主機轉動方向旋轉數圈,確定無任何阻礙,才能開機。
        E.在機器每運行2000小時左右須檢查皮帶的松緊度,如果皮帶偏松,須調整(參見機器內部標簽圖),直至皮帶張緊且彈簧起作用為止;為了保護皮帶,在整個過程中需防止皮帶因受油污染而報廢。
        F.每次換油時,須同時更換油過濾器。
        G.請采用本公司原裝配件,否則由此引起的機器事故, 本公司不負任何責任。




        二、清潔冷卻器(見圖)
          空壓機每運行2000h左右,為清除散熱表面灰塵,需將風扇支架上的冷卻器吹掃孔蓋打開,用吹塵氣槍對冷卻器進行吹掃,直至散熱表面灰塵吹掃干凈。尚若散熱表面污垢嚴重,難以吹掃干凈,可將冷卻器卸下,倒出冷卻器內的油并將四個進出口封閉以防止污物進入,然后用壓縮空氣吹除兩面的灰塵或用水沖洗,后吹干表面的水漬。裝回原位。
        切記!勿用鐵刷等硬物刮除污物,以免損壞散熱器表面。
        三、排放冷凝水
        空氣中的水分可能會在在油氣分離罐中凝結,特別是在潮濕天氣,當排氣溫度低于空氣的壓力露點或停機冷卻時,會有更多的冷凝水析出。油中含有過多的水份將會造成潤滑油的乳化,影響機器的安全運行,如:
        --- 造成壓縮機主機潤滑不良;
        --- 油氣分離效果變差,油氣分離器壓差變大;
        --- 引起機件銹蝕。
        因此,應根據濕度情況制定冷凝水排放時間表。
        冷凝水的排放方法:
        應在機器停機、油氣分離罐內無壓力、充分冷卻、冷凝水得到充分沉淀后進行,如早上開機前。
        ① 擰出油氣分離罐底部的球閥前螺堵。
        ② 緩慢打開球閥排水,直到有油流出,關閉球閥。
        ③ 擰上球閥前螺堵。
        四、安全閥:
        安全閥在整機出廠前已調定,我們不提倡用戶私自調整安全閥。如確需調整,則




        應在當地勞動安全部門或本公司維修人員指導下進行,否則對因此而引起的一切后果,本公司概不負責。
        五、維護工作建議:
        對一般用戶,我們提供一些壓縮機維護建議,用戶可參考實行。
        ① 每周:
        a. 檢查機組有無異常聲響和泄漏;
        b 檢查儀表讀數是否正確;
        c. 檢查溫度顯示是否顯示正常。
        ② 每月:
        a. 檢查機內是否有銹蝕、松動之處,如有銹蝕則去銹上油或涂漆,松動處上緊;
        b. 排放冷凝水。
        ③ 每三個月:
        a. 清除冷卻器外表面及風扇罩、扇葉處的灰塵;
        b. 加注潤滑油于電動機軸承上;
        c. 檢查軟管有無老化、破裂現象;
        d. 檢查電器元件,清潔電控箱。
        六、壓縮機補油(見圖)
        在運行狀態下,壓縮機的油位應保持在低與高油位之間,油多會影響分離效果,油少會影響機器潤滑及冷卻性能,在換油周期內,如果油面低于低油位,應及時補充潤滑油,方法是:
        ① 停機等內壓釋放完畢(確認系統無壓力),拉下電源總開關。
        ② 打開油氣分離罐上的加油口,補充適量的冷卻潤滑油。
        ③ 本機正常運行后的換油時間參見定期維護保養表。
        請使用我公司專用的螺桿壓縮機環保冷卻油或指定牌號的專用油。

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