提高螺杆式空压机的气压
我国对压缩机的生产最早是以活塞式压缩机为主,随着近年来现代工业、冶金、石油、化工、电子、国防的发展,以及纺织、制药、食品工业、啤酒饮料业以及卷烟和交通建筑等都需要压缩机,且从小流量到大流量压缩机,活塞式压缩机的生产已远远不能满足国内外发展,为适应国内外市场的需要,我国不同厂家竞相从国外引进先进技术,生产比活塞式压缩机更优越的新一代压缩机——螺杆式空气压缩机。
康赛尔公司就是其中一家佼佼者,该公司引进欧洲先进的设计、制造技术,生产具有世界一流水平的螺杆式气体压缩机、冷冻式气体干燥器、高效气体过滤器三大类。多年来,已先后成功地为国内外许多重点工程提供高品质的螺杆式气体气压缩机及后处理设备。为使更多的用户了解康赛尔产品,用好康赛尔产品,在此更详细地介绍康赛尔产品的工作原理,主要结构及附属设备。
由于气体压缩机被广泛的应用,它也就成为了一种通用机械,就其压缩气体的用途不同可大致分为三种类型:
一、 压缩空气作为动力
压缩空气供驱动各种风动机械、风动工具,通常使用压力为4-15bar;用于控制仪表及自动化装置压力为4-6bar;酿造业中的搅拌,制药、食品业的包装压力为2-4bar;喷气纺织机中纬纱吹送压力为1-2bar。还有国防、科研某些武器的发射,潜水艇的沉浮以及沉船的打捞,都需要不同的气体压力。
二、 压缩气体用于制冷和分离
气体经过压缩、冷却、膨胀而液化。用于人工制冷方面(冷冻、冷藏及空气调节,如氨和氟里昂压缩机,其压力通常为8-14bar,这类压缩机称为制冷空气压缩机。另外,液化的气体若为混合气,可在分离装置中按其不同的气化温度将各组份分别分离出来,得到纯度的各种气体。如空气液化分离后,能得到纯氧、纯氮和纯氙、氖、氩、氦等稀有气体。我国石油化学工业的迅速发展,其原料气——石油裂解气的分离,就是先经压缩,然后采用不同的冷却温度,将各组份分别地分离出来。
三、 气体输送
用于管道输送气体的压缩机,视管道的长短而决定压力,输送煤气压力为3-30bar。用于气体装瓶的压缩机,视其气体的性质而定。一般氧气瓶压力为150bar,乙炔气性质不稳定,装瓶压力为25bar,且由丙酮加以吸附。有些临界温度较高的容易液化的气体,可先压缩,加以冷却后使其液化而装瓶,如氯气装瓶压力为10-15bar,二氧化碳装瓶压力为50-60bar。现在广泛使用的石油液化气装瓶压力为5-15bar。
螺杆式压缩机是如何提高自己的气体压力的呢?
螺杆式压缩机靠在气缸内做往复运动的活塞或回转运动的螺杆使容积缩小而提高气体压力。
螺杆压缩机是喷油单级螺杆压缩机,采用皮带或直联传动。电动机带动主机进行压缩空气,同时喷油对主机转子进行冷却和起密封作用,压出的混合气(即空气和油)经粗分离和精分离,把气体中的油分离出来供循环使用,再经水分离器分离出水分,最后得到洁净的压缩空气供使用。
当压缩机工作时,电动机通过皮带带动主机转动,压缩空气是靠装置于机壳内互相平行啮合的阴阳转子的齿槽间容积的变化而达到。当转子转一周(即360o),就完成吸入、压缩、排出三个工作过程。
压缩机的理论循环
我们假设气缸没有余隙容积(注:阴转子的齿槽就相当于一个小气缸),进、排气时没有阻力,没有压力波动,没有热交换,气缸绝对严密,没有泄漏,气体被压缩时按不变的多方压缩指数进行。在这些假设条件下工作的机器称为理想压缩机;转子旋转一周,回到原来的位置,所完成的工作过程称为理论循环。
螺杆空压机主机:由阴转子、阳转子、机壳、轴承、吸气端盖、排气端盖等组成。轴伸端轴封采用进口元件,防止压缩机油泄漏,摩擦力极小经久耐用。主机是螺杆压缩机压缩气体的全部表现,其工作的好坏代表了该设备的排气能力是否满足设计要求,在结构上也是最复杂的机件,它承受着气体压力的变化,要具有足够的强度和刚度。一般材料为合金铸铁,碳素钢。如机壳、端盖为合金铸铁制造,阴、阳转子为45#碳素钢制造。机壳、转子要求加工精度极高,装配时零部件之间的配合不能产生磕碰损伤,防止工作时磨损或烧伤,但又不能产生过大的间隙引起容积效率降低。
其进气端装配间隙要求0.35-0.6mm,排气端装配间隙要求0.035-0.06mm,转子与机壳的配合径向间隙为0.11-0.16mm。采用进口SKF轴承,保证转子高速运行的可靠性。当压缩机工作时,阳转子传递功率,同时承受气体的压力,随着压缩机转速的提高,气体被压缩并产生热传递,为保证机件正常运转,故螺杆采用喷油方式使运动机件和轴承得到润滑。油在其中起到冷却作用并带走热量,而且还充当重要的密封作用以减少泄漏,提高压缩机的排气效率。高温的气体经过油分离器分离后,油通过温控阀进入油冷却器冷却,降温后的油再供主机使用。为保障主机的安全工作,防止温升过高烧损机件,在主机排气端设有探温孔,探头直接把温度传递到温控器上显示温度的变化,并设定最高温度不超过115OC。如果温升超标,温控器将发出停机指令,令压缩机停机并显示故障,以便于查找到原因并排除故障。
实际上,螺杆压缩机也存在余隙容积,因为其太小所以忽略不记。气体泄漏、阻力损失、膨胀、热交换等所占据的容积损失,而泄漏是占据主要的,所以螺杆压缩机的阴阳转子啮合的加工精度以及两转子与机壳配合的加工精度要求极高,使压缩机在工作时尽可能地减少泄漏,提高工作效率,使之更接近理想压缩机。
而气体压缩机装配时要求留有间隙,一方面能给压缩机运行时带来安全,保障机械运动由于热膨胀造成无间隙烧损转子,但又不能留得过大,会使泄漏增加,吸气量减少导致压缩机排气量因此而下降。来自空压机网
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