各種壓縮機知識全套

各種壓縮機知識全套壓縮機的應(yīng)用：主要用途：1.動力用壓縮機:⑴壓縮氣體驅(qū)動各種風(fēng)動機械，如：氣動扳手、風(fēng)鎬。⑵控制儀表和自動化裝置。⑶交通方面：汽車門的開啟。⑷食品和醫(yī)藥工業(yè)中用高壓氣體攪拌漿液。⑸紡織業(yè)中，如噴氣織機。2.氣體輸送用壓縮機⑴管道輸送--為了克服氣體在管道中流動過程中，管道對氣體產(chǎn)生的阻力。⑵瓶裝輸送--縮小氣體的體積，使有限的容積輸送較多的氣體。3.制冷和氣體分離用壓縮機如氟里昂制冷、空氣分離。4.石油、化工用壓縮機：⑴用于氣體的合成和聚合，如：氨的合成。⑵潤滑油的加氫精制。壓縮機的分類⑴按作用原理分：容積式和速度式（透平式）⑵按壓送的介質(zhì)分類：空氣壓縮機、氮氣壓縮機、氧氣壓縮機、氫氣壓縮機等⑶按排氣壓力分類：低壓（0.3-1.0MPa）中壓（1.0-10MPa）高壓（10-100MPa）超高壓（＞100MPa）⑷按結(jié)構(gòu)型式分類：壓縮機----容積式、速度式。容積式----回轉(zhuǎn)式（包括螺桿式、滑片式、羅茨式）、往復(fù)式（包括活塞式、隔膜式）。速度式----離心式、軸流式、噴射式、混流式。各種壓縮機介紹一、離心壓縮機：1.定義：離心壓縮機是產(chǎn)生壓力的機械，是透平壓縮機的一種。透平是英譯音“TURBINE”，即旋轉(zhuǎn)的葉輪。在全低壓空分裝置中，離心壓縮機得到廣泛應(yīng)用，逐漸出現(xiàn)了離心壓縮機取代活塞壓縮機的趨勢。2.工作原理：是具有葉片的工作輪在壓縮機的軸上旋轉(zhuǎn)，進入工作輪的氣體被葉片帶著旋轉(zhuǎn),增加了動能(速度)和靜壓頭(壓力),然后出工作輪進入擴壓器內(nèi),在擴壓器中氣體的速度轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫?進一步提高壓力,經(jīng)過壓縮的氣體再經(jīng)彎道和回流器進入下一級葉輪進一步壓縮至所需的壓力。打個比方說：一般是由一臺原動機（電機）帶動一根軸，軸上裝有有4個葉輪，就好象一根軸帶了4個電扇，一個電扇的風(fēng)傳給了第二個電扇，又傳給了另一個電扇，最后你感覺到風(fēng)的力量很大一樣。離心壓縮機就是這樣通過葉輪把氣體的壓力提高的。氣體在葉輪中提高壓力的原因有兩個:一是氣體在葉輪葉片的作用下,跟著葉輪作高速的旋轉(zhuǎn),而氣體由于受旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力的作用使氣體的壓力升高,其次是葉輪是從里到外逐漸擴大的,氣體在葉輪里擴壓流動,使氣體通過葉輪后壓力得到提高。3.特點：離心壓縮機是一種速度式壓縮機，與其它壓縮機相比較：優(yōu)點：⑴排氣量大，排氣均勻，氣流無脈沖。⑵轉(zhuǎn)速高。⑶機內(nèi)不需要潤滑。⑷密封效果好，泄露現(xiàn)象少。⑸有平坦的性能曲線，操作范圍較廣。⑹易于實現(xiàn)自動化和大型化。⑺易損件少、維修量少、運轉(zhuǎn)周期長。缺點：⑴操作的適應(yīng)性差，氣體的性質(zhì)對操作性能有較大影響。在機組開車、停車、運行中，負(fù)荷變化大。⑵氣流速度大，流道內(nèi)的零部件有較大的摩擦損失。⑶有喘振現(xiàn)象，對機器的危害極大。適用范圍：大中流量、中低壓力的場合。二、活塞式壓縮機1.工作原理：當(dāng)活塞式壓縮機的曲軸旋轉(zhuǎn)時，通過連桿的傳動，活塞便做往復(fù)運動，由氣缸內(nèi)壁、氣缸蓋和活塞頂面所構(gòu)成的工作容積則會發(fā)生周期性變化?；钊綁嚎s機的活塞從氣缸蓋處開始運動時，氣缸內(nèi)的工作容積逐漸增大，這時，氣體即沿著進氣管，推開進氣閥而進入氣缸，直到工作容積變到最大時為止，進氣閥關(guān)閉；活塞式壓縮機的活塞反向運動時，氣缸內(nèi)工作容積縮小，氣體壓力升高，當(dāng)氣缸內(nèi)壓力達到并略高于排氣壓力時，排氣閥打開，氣體排出氣缸，直到活塞運動到極限位置為止，排氣閥關(guān)閉。當(dāng)活塞式壓縮機的活塞再次反向運動時，上述過程重復(fù)出現(xiàn)?？傊?，活塞式壓縮機的曲軸旋轉(zhuǎn)一周，活塞往復(fù)一次，氣缸內(nèi)相繼實現(xiàn)進氣、壓縮、排氣的過程，即完成一個工作循環(huán)。2.活塞壓縮機的優(yōu)點1、活塞壓縮機的適用壓力范圍廣，不論流量大小，均能達到所需壓力；2、活塞壓縮機的熱效率高，單位耗電量少；3、適應(yīng)性強，即排氣范圍較廣，且不受壓力高低影響，能適應(yīng)較廣闊的壓力范圍和制冷量要求；4、活塞壓縮機對材料要求低，多用普通鋼鐵材料，加工較容易，造價也較低廉；5、活塞壓縮機技術(shù)上較為成熟，生產(chǎn)使用上積累了豐富的經(jīng)驗；6、活塞壓縮機的裝置系統(tǒng)比較簡單。3.活塞壓縮機的缺點1、轉(zhuǎn)速不高，機器大而重；2、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易損件多，維修量大；3、排氣不連續(xù)，造成氣流脈動；4、運轉(zhuǎn)時有較大的震動?；钊綁嚎s機在各種場合，特別是在中小制冷范圍內(nèi)，成為制冷機中應(yīng)用最廣、生產(chǎn)批量最大的一種機型三、螺桿式制冷壓縮機1.螺桿式壓縮機原理螺桿式壓縮機汽缸內(nèi)裝有一對互相嚙合的螺旋形陰陽轉(zhuǎn)子，兩轉(zhuǎn)子都有幾個凹形齒，兩者互相反向旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子之間和機殼與轉(zhuǎn)子之間的間隙僅為5～10絲，主轉(zhuǎn)子（又稱陽轉(zhuǎn)子或凸轉(zhuǎn)子），通過由發(fā)動機或電動機驅(qū)動(多數(shù)為電動機驅(qū)動)，另一轉(zhuǎn)子（又稱陰轉(zhuǎn)子或凹轉(zhuǎn)子）是由主轉(zhuǎn)子通過噴油形成的油膜進行驅(qū)動，或由主轉(zhuǎn)子端和凹轉(zhuǎn)子端的同步齒輪驅(qū)動。所以驅(qū)動中沒有金屬接觸（理論上）。轉(zhuǎn)子的長度和直徑?jīng)Q定壓縮機排氣量（流量）和排氣壓力，轉(zhuǎn)子越長，壓力越高；轉(zhuǎn)子直徑越大，流量越大。螺旋轉(zhuǎn)子凹槽經(jīng)過吸氣口時充滿氣體。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子凹槽被機殼壁封閉，形成壓縮腔室，當(dāng)轉(zhuǎn)子凹槽封閉后，潤滑油被噴入壓縮腔室，起密封。冷卻和潤滑作用。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)壓縮潤滑劑+氣體（簡稱油氣混合物）時，壓縮腔室容積減小，向排氣口壓縮油氣混合物。當(dāng)壓縮腔室經(jīng)過排氣口時，油氣混合物從壓縮機排出，完成一個吸氣——壓縮——排氣過程。螺桿機的每個轉(zhuǎn)子由減摩軸承所支承，軸承由靠近轉(zhuǎn)軸端部的端蓋固定。進氣端由滾柱軸承支承，排氣端由一以對靠的賀錐滾柱支承通常是排氣端的軸承使轉(zhuǎn)子定位，也就是止推軸承，抵抗軸向推力，承受徑向載荷，并提供必須的軸向運行最小間隙。工作循環(huán)可分為吸氣、壓縮和排氣三個過程。隨著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，每對相互嚙合的齒相繼完成相同的工作循環(huán)。2.螺桿式壓縮機的優(yōu)點1、螺桿壓縮機與活塞壓縮機相同，都屬于容積式壓縮機。就使用效果來看螺桿空壓機有如下優(yōu)點。2、可靠性高。螺桿壓縮機零部件少，沒有易損件，因而它運轉(zhuǎn)可靠，壽命長，大修間隔期可達4-8萬小時。3、操作維護方便。螺桿壓縮機自動化程度高，操作人員不必經(jīng)過長時間的專業(yè)培訓(xùn)，可實現(xiàn)無人值守運轉(zhuǎn)。4、動力平衡好。螺桿壓縮機沒有不平衡慣性力，機器可平穩(wěn)地高速工作，可實現(xiàn)無基礎(chǔ)運轉(zhuǎn)，特別適合作移動式壓縮機，體積小、重量輕、占地面積少。5、適應(yīng)性強。螺桿壓縮機具有強制輸氣的特點，容積流量幾乎不受排氣壓力的影響，在寬闊的范圍內(nèi)能保持較高效率，在壓縮機結(jié)構(gòu)不作任何改變的情況下，適用于多種工況。3.螺桿式壓縮機的缺點噪聲較大，以及需要設(shè)置一套潤滑油分離、冷卻、過濾和加壓的輔助設(shè)備，造成機組體積過大。四、滑片式壓縮機1.工作原理：滑片式壓縮機的主要機件由三部分組成：機體1(又稱氣缸)、轉(zhuǎn)子2及滑片3?；綁嚎s機的轉(zhuǎn)子偏心配置在氣缸內(nèi)，轉(zhuǎn)子上開有若干縱向凹槽，在凹槽中裝有能沿徑向自由滑動的滑片。由于轉(zhuǎn)子在氣缸內(nèi)偏心配置，氣缸內(nèi)壁與轉(zhuǎn)子外表面間構(gòu)成一個月牙形空間。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，滑片受離心力的作用從槽中甩出，其端部緊貼在機體內(nèi)圓壁面上，月牙形的空間被滑片分隔成若干扇形的小室——基元容積。在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周之內(nèi)，每一基元容積將由最小值逐漸變大，直到最大值，再由最大值逐漸變小，變到最小值。隨著轉(zhuǎn)子的連續(xù)旋轉(zhuǎn)，基元容積遵循上述規(guī)律周而復(fù)始變化。如圖所示，在機體上開設(shè)有吸氣孔口(左側(cè))和排氣孔口(右側(cè))基元容積逐漸增大時，在左面與吸氣孔口相遇。開始吸入氣體，直到基元容積達到最大，組成該基元容積的后一滑片(相對于旋轉(zhuǎn)方向)越過吸氣孔口的上邊緣時吸氣終止。以后，基元容積開始縮小，氣體在其內(nèi)被壓縮。當(dāng)組成該基元容積的前一滑片達到排氣孔口的上邊緣時，基元容積開始和排氣孔口相通，則壓縮過程結(jié)束，排氣開始。而在基元容積的后一滑片越過排氣孔口的下邊緣時，排氣終止。之后，基元容積達最小值。轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，基元容積又開始增大。由此，余留在該最小容積中的壓縮氣體進行膨脹。當(dāng)基元容積的前一滑片達到吸氣孔口的下邊緣后，該正在擴大的基元容積又和吸氣孔口相通，重新開始吸入氣體。如果滑片數(shù)為z，則在轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周之中，依次有z個基元容積分別進行吸氣-壓縮-排氣-膨脹過程。分類：第一類：滴油滑片式壓縮機第二類：噴油滑片式壓縮機第三類：無油滑片式壓縮機2.特點：滑片式壓縮機結(jié)構(gòu)簡單、制造容易，操作和維修保養(yǎng)方便。它幾乎完全平衡，無振動，所以要求的基礎(chǔ)小。此外，在旋轉(zhuǎn)一周之中有多個基元容積與吸排氣管接通，因此吸排氣壓力脈動較小，不需安裝很大的貯氣器?；綁嚎s機的主要缺點是滑片與轉(zhuǎn)子氣缸之間有很大的機械摩擦，產(chǎn)生較大的能量損失，因此效率較低。以排氣量10m3/min,排氣壓力6.86×105N/m2的移動式空壓機為例，其效率要比同參數(shù)的螺桿式壓縮機約低10%,比同參數(shù)的往復(fù)式壓縮機約低20%。此外，雖然滑片的壽命現(xiàn)在已能突破8000小時，但取決于材質(zhì)、加工精度及運行條件，故它仍是影響滑片式壓縮機運轉(zhuǎn)周期的一個重要因素。3.用途：滑片式壓縮機廣泛運用于各種中、小型壓縮空氣裝置和小型空調(diào)制冷裝置中。在化學(xué)工業(yè)和食品工業(yè)中，無油機器可用來輸送或加壓各種氣體?；綑C械還可作為真空泵使用，單級可獲5000-4000N/m2(真空度95-96%),雙級可獲1500-1OOON/m2(真空度98.5-99%)?；綁嚎s機多為單級或雙級的，三級以上的很少見到。滴油潤滑的機器，單級壓力比為3-4；噴油機器單級壓力比可達8；無油潤滑機器的單級壓力比很少超過2.5。常見的排氣量范圍是1-20m3/min。壓縮機一般與電功機直聯(lián)，轉(zhuǎn)數(shù)范圍一般是500-30OOrpm。五、滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機如今廣泛應(yīng)用于家電冰箱和空調(diào)器中，其中大中型滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機也運用于冷庫。滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機特點：(1)零部件少，結(jié)構(gòu)簡單。(2)易損零件少，運行可靠。(3)沒有吸氣閥片，余隙容積小，輸氣系數(shù)較高。(4)在相同制冷量情況下，壓縮機體積小，重量輕，運轉(zhuǎn)平衡。(5)加工精度要求較高。(6)密封線較長，密封性能較差，泄露損失較大。(7)滑片與汽缸壁面之間的泄露、摩擦和磨損較大，限制了它的工作壽命和效率的提高。六、渦旋式壓縮機渦旋式壓縮機是20世紀(jì)80年代才發(fā)展起來的新型壓縮機，它以效率高、體積小、質(zhì)量輕、噪聲低、結(jié)構(gòu)簡單且運轉(zhuǎn)平衡等特點被廣泛應(yīng)用于空調(diào)和制冷機組中。渦旋式壓縮機的特點(1)相鄰兩室的壓差小，氣體的泄露量小。(2)由于吸氣、壓縮、排氣過程是同時連續(xù)進行的，壓力上升較慢，因此轉(zhuǎn)矩變化幅度小，震動小。(3)沒有余隙容積，故不存在引起輸氣系數(shù)下降的膨脹過程。(4)沒有吸、排氣閥，效率高，可靠性強，噪聲低。(5)由于采用氣體支撐機構(gòu),故允許帶液壓縮,一旦壓縮腔內(nèi)壓力過高,可使動盤和靜盤端面脫離,壓力立即得以釋放。(6)機殼內(nèi)腔為排氣室，減少了吸氣預(yù)熱，提高了壓縮機的輸氣系數(shù)。(7)渦線體型線加工精度非常高，必須采用專用的精密加工設(shè)備，而且密封要求高，密封結(jié)構(gòu)復(fù)雜。七、液環(huán)式壓縮機1.工作原理：工作原理：在泵體中裝有適量的水作為工作液。由于離心力的作用，水形成了一個決定于泵腔形狀的近似于等厚度的封閉圓環(huán)。水環(huán)的上部分內(nèi)表面恰好與葉輪輪轂相切，水環(huán)的下部內(nèi)表面剛好與葉片頂端接觸（實際上葉片在水環(huán)內(nèi)有一定的插入深度）。此時葉輪輪轂與水環(huán)之間形成一個月牙形空間，而這一空間又被葉輪分成葉片數(shù)目相等的若干個小腔。如果以葉輪的上部0°為起點，那么葉輪在旋轉(zhuǎn)前180°時小腔的容積由小變大，且與端面上的吸氣口相通，此時氣體被吸入，當(dāng)吸氣終了時小腔則與吸氣口隔絕；當(dāng)葉輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，小腔由大變小，使氣體被壓縮；當(dāng)小腔與排氣口相通時，氣體便被排出泵外。2.特點：液環(huán)式壓縮機或真空泵，通常用水作密封液，所以又習(xí)稱水環(huán)泵。由于液體的充分冷卻作用，壓縮氣體終了溫度很低。所以，液環(huán)式壓縮機適合壓縮在高溫下易于分解的氣體，如乙炔、二硫化碳、硫化氫等，也適于壓縮高溫時易于聚合的一些氣體。由于壓縮介質(zhì)不與氣缸直接接觸，所以，它也特別適用于壓縮具有強烈腐蝕性的氣體，如氯氣等。此時，可選用一種與被壓縮氣體不起作用的液體作密封液。如壓縮氯氣時用濃硫酸作密封液。液環(huán)式壓縮機氣缸不需潤滑，可作為特殊用途的無潤滑壓縮機使用。除此之外，此種型式壓縮機的結(jié)構(gòu)簡單，制造、操作方便，易損零件少，排氣脈動和噪聲均較小，八、滾動活塞式壓縮機1.工作原理：滾動活塞式壓縮機，將低壓氣體提升為高壓的一種從動的流體機械。是制冷系統(tǒng)的心臟，它從吸氣管吸入低溫低壓的制冷劑氣體，通過電機運轉(zhuǎn)帶動活塞對其進行壓縮后，向排氣管排出高溫高壓的制冷劑液體，為制冷循環(huán)提供動力，從而實現(xiàn)壓縮→冷凝→膨脹→蒸發(fā)(吸熱)的制冷循環(huán)。依靠偏心安設(shè)在汽缸內(nèi)的旋轉(zhuǎn)活塞在圓柱形汽缸