壓縮空氣基礎(chǔ)知識

壓縮空氣基礎(chǔ)知識第一頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二壓縮空氣名詞解釋

空氣具有可壓縮性，經(jīng)空氣壓縮機做機械功使本身體積縮小，壓力提高后的空氣叫壓縮空氣。壓縮空氣是－種重要的動力源。與其它能源比，它具有下列明顯的特點：清晰透明，輸送方便,沒有特殊的有害性能．沒有起火危險。不怕超負荷，能在許多不利環(huán)境下工作。空氣在地面上到處都有，取之不盡。

第二頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二壓縮空氣在工業(yè)中的地位？

壓縮空氣常稱為第四種公用事業(yè)，盡管不如電力、汽油和天然氣那么普及，但仍在現(xiàn)代化社會中發(fā)揮著重要作用。主要區(qū)別是用戶可以生成自己的空氣，因此也就可以選擇空氣的生成方式。

壓縮空氣的重要性往往被忽視，而實際上它在多數(shù)現(xiàn)代制造流程和現(xiàn)代文明中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。盡管我們也許還沒認識到其重要性，但是，沒有壓縮空氣，我們今天所使用的大多數(shù)產(chǎn)品就根本制造不出來。壓縮空氣在當(dāng)今工業(yè)所用的總能源中占到約10%左右。

第三頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二什么是壓縮空氣系統(tǒng)?答：由產(chǎn)生、處理和儲存壓縮空氣的設(shè)備所組成的系統(tǒng)稱為壓縮空氣系統(tǒng)。典型的系統(tǒng)由下列部分組成：空氣壓縮機、后部冷卻器、過濾器(包括前置過濾器、油水分離器、管道過濾器、除油過濾器、除臭過濾器、滅菌過濾器等等)、穩(wěn)壓儲氣罐、干燥機(冷凍式或吸附式)、自動排水排污器,輸氣管道、管路閥件、儀表等。上述設(shè)備根據(jù)工藝流程的不同需要，組合成完整的壓縮空氣系統(tǒng)。

第四頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二一個普通空壓機系統(tǒng)實拍圖

（一般這種系統(tǒng)在對凈化要求

不高的情況下使用）第五頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二對凈化要求極高的壓縮空氣系統(tǒng)實拍（深圳市晶島半導(dǎo)體：達到ISO8573.1標(biāo)準的1-2-1標(biāo)準）第六頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二空氣壓縮機都有哪些種類？1：活塞式壓縮機雖然活塞式壓縮機是最早的壓縮機設(shè)計形式之一，但它仍然是最靈活通用和非常高效的壓縮機?；钊綁嚎s機通過連桿和曲軸使活塞在氣缸中向前運動。如果只有活塞的一端用于壓縮，則稱之為單作用。如果活塞的兩端，即上端和下端，都用于壓縮，則稱之為雙作用。活塞式壓縮機的靈活通用性幾乎是無限的。只需微小變動，它就既能壓縮空氣又能壓縮各類氣體?；钊綁嚎s機是唯一能將空氣和氣體都壓縮到高壓形式的設(shè)計，如呼吸用的場合?；钊綁嚎s機結(jié)構(gòu)既可為用于低壓/小體積的單氣缸，也可為能壓縮到很高壓力的多級結(jié)構(gòu)。在這種壓縮機中，空氣經(jīng)逐級壓縮使壓力增大，然后進入下一級，使空氣壓縮到更高的壓力。

第七頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二活塞式壓縮機圖例普通活塞空壓機石油、化工等行業(yè)專用活塞空壓機（可產(chǎn)生極高壓力）第八頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二

2：螺桿式壓縮機螺桿式壓縮機是一種采用螺桿類型活塞的容積式壓縮機；這是目前最常用的壓縮機。螺桿式壓縮單元主要部件包括陽轉(zhuǎn)子和陰轉(zhuǎn)子，在它們彼此相互運動的同時它們與氣缸之間的體積縮小。螺桿的壓縮比取決于螺桿的長度和輪廓以及排氣口的形式。螺桿單元不裝備任何閥門，也沒有任何機械力導(dǎo)致的任何失衡。所以，它可在軸高轉(zhuǎn)速下工作，并可獲得小外形大流速的效果。

第九頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二螺桿式空壓機圖例第十頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二

3：滑片式壓縮機基于久經(jīng)考驗的傳統(tǒng)技術(shù)之上，滑片式壓縮機以非常低的速度(1450rpm)直接驅(qū)動，具有無與倫比的可靠性。作為唯一連續(xù)運動的部件，轉(zhuǎn)子上有一些沿長度方向加工而成的槽，滑片安裝在這些槽中，可在油膜上運動。轉(zhuǎn)子在圓柱形定子中轉(zhuǎn)動。在轉(zhuǎn)動過程中，離心力使這些葉片從槽中伸出，形成一個個單獨的壓縮腔。轉(zhuǎn)動使壓縮腔體積縮小，空氣壓力增大。壓縮產(chǎn)生的熱量由高壓噴油來控制。高壓空氣通過排氣孔排出，而剩余的殘油則由最終油分離器去除。第十一頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二滑片式壓縮機圖例第十二頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二①水，包括水霧、水蒸汽、凝結(jié)水；②油，包括油污、油蒸汽；③各種固態(tài)物質(zhì)如：銹泥、金屬粉末、橡膠細末、焦油粒及濾材、密封材料的細末等；多種有害的化學(xué)異味物質(zhì)等。

壓縮空氣里含有哪些雜質(zhì)?

第十三頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二為什么必須要對壓縮空氣雜質(zhì)進行處理?

從空壓機輸出的壓縮空氣中含有大量有害雜質(zhì)，不通過適當(dāng)?shù)姆椒ㄇ宄@些雜質(zhì)，會對氣源系統(tǒng)造成很大的危害：1：變質(zhì)的潤滑油(油分)會使橡膠、塑料、密封材料變質(zhì)，堵塞小孔，造成閥類動作失靈。2：污染產(chǎn)品：

水分和粉塵會造成金屬器件、管道生銹腐蝕，造成運動部件卡死或磨損，使氣動元件動作失靈和漏氣，水分和塵土還會堵塞節(jié)流小孔或過濾網(wǎng)；在寒冷地區(qū)，水分結(jié)冰會造成管道凍結(jié)或凍裂。3：由于空氣質(zhì)量不良，使氣動系統(tǒng)的可靠性和使用壽命大大降低，由此造成的損失往往大大超過氣源處理裝置的成本和維修費用。故正確選用氣源處理系統(tǒng)是絕對必要的。第十四頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二壓縮空氣凈化不徹底的影響

（以噴涂行業(yè)為例）噴涂后，工件表面有麻點產(chǎn)生，伴有鼓包現(xiàn)象，直接造成工件不良返工或報廢。第十五頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二壓縮空氣質(zhì)量的標(biāo)準有哪些?不同用戶對氣源質(zhì)量有不同要求。國家標(biāo)準GB／T13277．91《－般用壓縮空氣質(zhì)量等級》(等效采用IS08573)就是為此而制訂的。該標(biāo)準對壓縮空氣中固體粒子、水分及含油量作出了量的規(guī)定。從更廣的意義上講，－個良好的氣源還應(yīng)當(dāng)在使用過程中壓力是穩(wěn)定的，對周圍環(huán)境造成的污染是最小的。

第十六頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二

壓縮空氣質(zhì)量等級

表示方法

壓縮空氣質(zhì)量等級用三個阿拉伯?dāng)?shù)字表示。如對某一污染物等級沒要求，則用“—”代替。固體粒子尺寸和濃度等級←□,□,□→含油量等級↓水蒸汽含量等級示例：4，6，5表示壓縮空氣中固體粒子尺寸和濃度為4級，水蒸汽含量為6級，含油量為5級。具體的質(zhì)量等級量化指標(biāo)請參考：國家標(biāo)準GB／T13277．91第十七頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二壓縮空氣質(zhì)量表示中的幾個基本概念

（露點篇）

1：什么叫露點?它和什么有關(guān)?

答：表示壓縮空氣中水蒸氣含量的一個數(shù)值，單位是℃，指未飽和空氣在保持水蒸氣分壓不變(即保持絕對含水量不變)情況下降低溫度，使之達到飽和狀態(tài)時的溫度叫“露點”。溫度降至露點時，濕空氣中便有凝結(jié)水滴析出。

濕空氣的露點不僅與溫度有關(guān)，而且與濕空氣中水分含量的多少有關(guān)。含水量大的露點高，含水量少的露點低。

2：什么是“壓力露點”?

答：濕空氣被壓縮后，水蒸氣密度增加，溫度也上升。壓縮空氣冷卻時，相對濕度便增加，當(dāng)溫度繼續(xù)下降到相對濕度達100％時，便有水滴從壓縮空氣中析出，這時的溫度就是壓縮空氣的“壓力露點”。

第十八頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二壓縮空氣露點用什么儀器來測量?

壓力露點單位雖然是℃，但它的內(nèi)涵是壓縮空氣的含水量。因此測量露點實際上就是測空氣的含水量。測量壓縮空氣露點的儀器很多，有用氮氣、乙醚等作冷源的“鏡面露點儀”，有用五氧化二磷、氯化鋰等作電解質(zhì)的“電解濕度計”等等。目前工業(yè)上普遍使用專用的氣體露點計來測量壓縮空氣的露點，如英國的SHAW，德國的希爾思露點儀等，該儀器的測量范圍可達－80℃。

第十九頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二測量壓縮空氣露點時應(yīng)注意什么?

用露點儀測量空氣露點，特別是在被測空氣含水量極低時，操作要十分仔細和耐心。氣體采樣設(shè)備及連接管路必須是干燥的(至少要比被測氣體干燥)，管路連接應(yīng)是完全密封的，氣體流速應(yīng)按規(guī)定選取，而且要求有足夠長的預(yù)處理時間，稍－不慎，就會帶來很大誤差。實際證明用五氧化二磷作電解質(zhì)的“微水分測定儀”來測量經(jīng)冷干機處理的壓縮空氣的“壓力露點”時，誤差很大。據(jù)廠家解釋，這是由于在測試過程中壓縮空氣會產(chǎn)生“二次電解”，使讀數(shù)值比實際高。并且冷干機處理后的壓縮空氣含水量約在1000ppm左右，已超出了該儀器的測量范圍。所以在測量冷干機處理的壓縮空氣露點時，不應(yīng)當(dāng)使用這類儀器。

第二十頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二（油污篇）油污的主要來源是怎樣的?

答：由于大部分壓縮空氣系統(tǒng)都使用潤滑油式壓縮機，該機在工作中將油汽化變成油滴。它是以二種方式形成的：

1：由于活塞壓縮或葉片旋轉(zhuǎn)的剪切作用產(chǎn)生的所謂“分散型液滴”。其直徑從1~50μm。

2：在潤滑油冷卻高溫的機體時，汽化形成的“冷凝型液滴”，其直徑－般小于1μm.這種冷凝油滴通常占全部油污重量超過50％，占全部油污實際顆粒數(shù)量超過99％。

第二十一頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二

油量常用的計量標(biāo)準是什么?答：油污量－般采用－種很小的計量標(biāo)準來清晰地表示出其累積的狀態(tài)。1OOsefm(每分鐘標(biāo)準立方尺)空氣中含有1ppmW／W(重量的百萬分之幾)油流量，相當(dāng)于每月150m1。無油壓縮機可以完全消除污染物的產(chǎn)生嗎?

答：不能。在最理想的工作狀態(tài)下，此類壓縮機也會產(chǎn)生不少于0．5ppmW／W的碳氫化合物，即使按1OOscfm氣量計，每月產(chǎn)生的汽化冷凝液也超過15m1。第二十二頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二壓縮空氣凈化設(shè)備介紹

空壓機生產(chǎn)出壓縮空氣后，必須利用凈化設(shè)備在運輸管路的后端進行凈化處理，主要是對其進行除塵、除油、干燥，使之變成符合使用要求的壓縮空氣。凈化設(shè)備主要有過濾器和冷凍式干燥機、吸附式干燥機。一個完整的壓縮空氣后處理設(shè)備如下圖所示：

第二十三頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二一個完善的壓縮空氣凈化系統(tǒng)配置圖1.空壓機2.儲氣罐3.P級過濾器4.冷干機

5.U級過濾器6.H級過濾器7.C級（活性炭）過濾器8.貝騰模塊式吸附式干燥機9.F級過濾器該配置可達到ISO85731.2.1級別（1）除去0.01μ以上的粒子.（2）壓力露點-40℃（3）油霧含量不超過0.003mg/m3

第二十四頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二

過濾器的知識

1：過濾器的工作原理是什么?答：－般過濾器濾芯是由纖維介質(zhì)、濾網(wǎng)、海綿等材料組成，壓縮空氣中的固體的、液體的微粒(滴)經(jīng)過過濾材料的攔截后，凝聚在濾芯表面(內(nèi)外側(cè))。積聚在濾芯表面的液滴和雜質(zhì)經(jīng)過重力的作用沉淀到過濾器的底部再經(jīng)自動排水器或人工排出。2：過濾器濾芯的等級標(biāo)準劃分依據(jù)是什么?

答：根據(jù)ISO8573．1質(zhì)量等級，過濾器處理壓縮空氣所達到的等級．－般根據(jù)濾芯處理后固態(tài)污染物粒子的尺寸大小、液態(tài)水的含量和油滴、油霧、油汽的含量來劃分。第二十五頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二

3：過濾器的等級是如何具體劃分的?

答：－般過濾器的等級可分為預(yù)過濾（P級）、初過濾（U級）、精過濾（Ｈ級＼Ｆ級）和活性碳過濾（C級）。其中預(yù)過濾器－般濾除直徑3～5μm微粒，初過濾器－般濾除直徑O.5~1μ微粒和油霧剩余含量1ppmw／w，精過濾器－般濾除直徑0.01μm微粒和油霧剩余含量0.01ppmw／w．活性碳過濾器則主要用來去除臭味和油蒸汽(油霧剩余含量僅0．003ppmw／w)．

4：過濾器不同等級標(biāo)準的適用場合如何?

答：預(yù)過濾器－般用于壓縮機(后冷卻器)的下游，使用場合要求不高。初過濾器－般用于工具、馬達、氣缸等。精過濾器－般用于噴漆、注塑、儀表、控制閥、傳動、攪拌、電子元件制造、氮分離等?；钚蕴歼^濾器－般用于食品和藥品制造、呼吸空氣、氣體加工等。

第二十六頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二過濾器能否降低空氣露點?

過濾器－般只能除去固體的、液體的微粒(滴)，而水蒸氣和油蒸氣卻可以毫無阻擋地通過過濾材料彎彎曲曲的通徑。所以，機械式過濾器無法將其濾除(活性碳過濾器除外)。要從根本上去除水蒸氣和油蒸氣，只有用干燥機降低空氣的露點溫度。

第二十七頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二過濾器日常維護注意事項為什么要定期更換過濾器濾芯?

答：因為濾芯持續(xù)被污染后，將導(dǎo)致氣體的流量在系統(tǒng)中變小而壓降變高，同時，能源電力上的消耗也因此上升.結(jié)果導(dǎo)致操作和生產(chǎn)的成本提高，并增加環(huán)境的負擔(dān)。過濾器濾芯的更換周期如何確定?

答：濾芯的更換周期由它的壓力降決定，－般來說壓力降超過了0.68kgf/cm2，過濾器壓差計指針指向紅色區(qū)域，或工作滿6000－8000小時(－年)即要更換?；钚蕴紴V芯則在下游測到氣味時更換。是否提前更換具體要視工況惡劣與否來決定。第二十八頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二為什么過濾器要搭配選購?

答：－般人的誤區(qū)是，認為根據(jù)所需要的空氣質(zhì)量選擇對應(yīng)處理精度的單支過濾器就能達到要求，并且節(jié)約開支。其實不然，所需要的空氣質(zhì)量雖然由所選的單支過濾器的處理精度決定，但沒有前置低－級過濾器的預(yù)處理保護，高精密濾芯很快就會因負載過大而堵塞，加快了濾芯的更換頻率，從而會變相地增加生產(chǎn)成本。第二十九頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二貝騰過濾器和傳統(tǒng)過濾器的比較傳統(tǒng)的過濾器濾芯下端封堵，壓縮空氣的過濾雜質(zhì)會聚集在濾芯內(nèi)部，經(jīng)濾芯再滲透到過濾器腔的底部，通過自動排水器排出。主要弊端為固體顆粒無法從濾芯中部滲出，會附著在濾芯內(nèi)壁，增大了壓縮空氣阻力，滲透中的水滴、油滴可能被壓縮空氣再次帶走，從而大大降低了過濾效果。

濾芯濾芯雜質(zhì)會集處進氣口出氣口第三十頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二采用了新型的過濾結(jié)構(gòu)，使過濾后的雜質(zhì)直接聚集在過濾器底部的儲液腔，通過自動排水器排出。濾芯中部的旋轉(zhuǎn)葉片會加速液態(tài)水滴、油滴的凝結(jié)。每臺過濾器都配置優(yōu)質(zhì)的電子式自動排水器，在排水瞬間，部分壓縮空氣由上而下對濾芯內(nèi)壁進行吹掃，不僅能保障過濾后的雜質(zhì)能有效排出過濾器外，也減小了對壓縮空氣的阻力。進氣口旋轉(zhuǎn)葉片濾芯出氣口貝騰過濾器

貝騰過濾器實用新型專利號:

ZL2007220171525.7。電子排水器第三十一頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二冷凍式干燥機工作原理是什么？是根據(jù)冷凍除濕原理，將壓縮空氣強制通過蒸發(fā)器進行熱交換而降溫，使壓縮空氣中氣態(tài)的水和油經(jīng)過等壓冷卻，凝結(jié)成液態(tài)的水和油，并夾帶塵埃，通過自動排水器排出系統(tǒng)外，從而獲得清潔的壓縮空氣。第三十二頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二冷凍式干燥機圖例進氣口出氣口第三十三頁，共四十頁，編輯于2023年，星期二吸附式干燥機的工作原