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文檔簡介
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構簡單,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:結構緊湊,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后冷卻器降溫凝結的水滴、油滴等雜質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,與閥的距離不應超過5m。安裝時應注意進出口不能接錯,垂直設置,不可倒置或傾斜。保持正常油面,不應過高或過低。(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,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構簡單、排氣阻力小,可消除中、低頻噪聲,但結構較龐大。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表面敷設吸聲材料而制成的。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(氣動設備)的壓縮空氣輸送管路。四、管路2.供氣管路的設計原則(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計。從供氣的最大流量和允許壓縮空氣在管路內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。管路內徑的計算公式:2.供氣管路的設計原則(2)從供氣的質量要求考慮
必須考慮其中對氣源供氣質量要求較高的氣動裝置一般采取就地設置小型干燥過濾裝置或空氣過濾器來解決;或者通過技術、經濟全面比較,設置兩套氣源管路供氣系統(tǒng)。四、管路四、管路2.供氣管路的設計原則(3)從供氣的可靠性與經濟性考慮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,尤其開關頻繁的控制閥更易損壞。四、管路2.供氣管路的設計原則(3)從供氣的可靠性與經濟性考慮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.供氣管路的設計原則(3)從供氣的可靠性與經濟性考慮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:
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