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1、空气系统 基础知识培训 Rotary Service Department 压缩机基础知识 绝对压缩是一种在压缩过程中气体热量不 产生明显传入或传出的压缩过程。在一个 完全隔热的气缸内上述过程可成为现实。 等温压缩是一种在压缩过程中气体保持温 度不变的压缩过程 压缩压缩 定义:是压缩机排气和进气的绝对压力 之比. P2 R = - - P1 当压缩比增加时，排气温度上升 He Hongxiang: 压缩比压缩比 (1) 节省压缩功 (2) 降低排气温度 (3) 提高容积系数 (4) 降低气体对活塞的推力(活塞压缩 机) 多级压缩的优点多级压缩的优点 压 力: 某一单位面积的力 绝对压力：考虑到
2、完全真空或绝对零值相比 大气压力：周围环境大气具有的压力 关 系：绝对压力=表压力 + 大气压力 压力压力 单位: PSI BAR KPa MPa kg / cm2 换算： 1bar = 100kPa 1psi = 6.895kPa 1kgf / cm2 = 98.066kPa 压力单位压力单位 & & 换算换算 温度温度 温度：衡量某一物质在某一时间能量水平 的方法 单位：摄氏度 (C) & 华氏度 (F) F - 32 换算： C = - 1.8 露点露点 露点：就是当湿空气在水蒸气分压力不变 的情况下冷却至饱和的温度。 C 水 湿度湿度 绝对湿度：1M 3湿空气中所含水蒸气的重量 Gs
3、- 水蒸气重量 = - - V - 湿空气体积 湿度湿度 相对湿度：未饱和空气的绝对湿度与同温度 下饱和湿空气的绝对湿度之比 - 湿度 Ps = - - =- 0 - 饱和绝对湿度 Pb Ps= 0, =0时，称为干空气； Ps=Pb, =1时，称为饱和空气。 状态状态 标准状态：空气吸入压力为标准大气压 (0.1MPa),温度为0C的状态下提供给用户系 统的空气的容积。 常态：规定压力为0.1MPa、温度为20 C、 相对湿度为36%状态下的空气为常态。 吸入状态：压缩机进口状态下的空气。 气量气量 容积流量：指在单位时间内压缩机吸入标准 状态下空气的流量。 单位： M3/min (立方米/
4、分钟) CFM (立方英尺/分钟) 长度: 1 in = 25.4 mm 面积: 1 in2 = 645.16 mm2 容积: 1 cu in = 16.39 cm3 1US gal = 3.785 L = 0.003785 m3 重量: 1 lb = 453.6 g 流量: 1 cfm = 0.02832 M3 / min 功率: 1 HP = 0.7457 kW 常用单位换算常用单位换算 螺杆式压缩机的主机 阳转子 Male Rotor 阴转子 Female Rotor 增速齿轮 Optimizing Gear 进气端圆柱滚动轴承 Inlet Cylindrical Roller Bear
5、ing 排气端反向圆锥滚动轴承 Discharge Back To Back Tapered Roller Bearing 螺杆式压缩机的主机 型线：新型SRM型线 特点： 效率高 阴阳转子直径相等 加工精度高 螺杆压缩机的特点螺杆压缩机的特点 气流脉冲小， 压力稳定 调压方便 含油量低， 气体质量好 排气温度低，有利于后处理设备的运行 备品、备件少 维护及保养方便 维护费用低 联锁方便，可实现无人操作 主机 主机的工作过程可分为三个阶 段: 吸气阶段 压缩阶段 排气阶段 阴转子阳转子 主机主机 主机主机 主机主机 主机主机 主机主机 主机主机 影响排气量的因素影响排气量的因素 外部因素 进气
6、温度 Tj 进气压力 Pj 海拔高度 内部因素 主机转速 n 余隙容积 V余 内部泄漏 影响主机容积效率的因素影响主机容积效率的因素 转速 进气压力 排气压力 主机内部泄漏 喷油量大小 螺杆压缩机驱动方式螺杆压缩机驱动方式 皮带传动： 传动效率较低，成本低，噪音低，可上、下布置，占 地小，过载可起保护，适用于小型机组 齿轮传动： 传动效率高，结构紧凑，适用寿命长，拆装方便， 但噪音较高，成本较高 联轴节传动： 可分为绕性联轴器和齿式联轴器 驱动动力源 电动机 主要适用于固定式空压机 柴油机 主要适用于移动式空压机 电动机 封闭型电机(FEDP) 防护等级 IP44 开启型电机(ODP) 防护等
7、级 IP23 封闭式电机 优点： 适用范围广(适用环境较差的场所也能使用)； 电机维护工作量小； 缺点： 电机的价格较高； 重量、体积较大； 电机内部的故障难以察觉； 电机较重，这对承受电机重量的空压机不利。 开启式电机 优点： 等级价格较低； 等级尺寸较小、重量较轻，对空压机运行较为有利 ； 等级的散热能力强，绝缘不易老化； 等级内部的故障判断直观。 缺点： 维护工作量稍大； 不能用于环境恶劣的场合； 为什么要进行冷却？为什么要进行冷却？ 理论上的排气温度 单级压缩至 125 Psig (8.6BAR) . 600F (316C) 基于100F(38C)环境空气温度的数据 所有的轴承需要润滑
8、 传动齿轮需要润滑 所有有相对移动/摩擦的部分需要润滑 为什么要用冷却剂？为什么要用冷却剂？ 冷却剂的主要作用 冷 却-带走80%主机压缩产生的压缩热 润 滑-轴承、齿轮等传动件润滑 密 封-防止主机内部泄漏，提高主机效率 冷却剂的要求 在各种温度下的适当粘度 高闪点 防腐蚀 阻止碳、油泥和油漆状物的产生 不起泡 抗氧化 材料相容性 冷却剂技术术语 闪 点：油气会点燃的最低温度 氧 化：最普通的变质形式 倾 点：液体不再流动的温度 粘 度：液体内部摩擦和流动能力的 指标 粘度指数：衡量液体由于温度的改变粘度变 化的程度 Ultra Coolant 特性 闪 点：520F (271C) 氧 化：
9、寿命长达8000小时以 上 倾 点：- 58F (- 50C) 粘度指数：172 油路系统 分离系统 次级分离 初级分离 分离系统 初级分离：离心力作用 次级分离：凝聚、过滤 气路系统 后冷 C.T.D. CTD-冷却温度差 定义：冷却介质初始温度和后冷却 器压缩空气出口温度之间的差值. 标准C.T.D = 8/12C 后冷却器 C.T.D. 环境 20C 85C ? c 后冷 C.T.D. 环境 20C 85C 28/32C 衡量压缩空气品质的指标 含有的颗粒度 含有的水 含油量 1PPM=1.205mg/M3 压缩空气品质保证的处理手段 含有的颗粒度-除尘过滤 器 含有的水-干燥机 含油量
10、-除油过 滤器 干燥机的种类 冷冻式干燥机 再生式干燥机 冷冻式干燥机的优缺点 优点 不消耗压缩空气 对进气温度和压力的限制较小 对含油量要求较低 缺点 压力露点0C以上，干燥程度不高 水冷式需要冷却水 需要足够的电源 吸附式干燥机的优缺点 优点 压力露点可以在-40C以下，空气更干燥 电源要求低 可以使用在危险场合 缺点 需要消耗一定的压缩空气 对压缩空气的要求较高 对进气温度有一定的限制 RS 典型的冷冻干燥空气系统典型的冷冻干燥空气系统 典型的吸附式干燥空气系典型的吸附式干燥空气系统统统统 冷冻式干燥机 液体分离器 液体接收器 过滤器/干燥机 透视玻璃 恒压阀 蒸发器 前置冷却器/再加热
11、器 水分离器 冷凝器 RSRS冷干机冷干机 空气入口 空 气 出 口 汽 水 分 离 器 电 子 排 水 器 风冷式冷凝器 膨胀阀 热汽旁通阀 压 缩 机 汽 液 分 离 器 IRIR冷干机冷干机 入 口 压 力： 0.6 1.0 MPa 入 口 温 度： 65 C 环 境 温 度： 2 45 C 冷却水入口温度： 2 32 C 水 压： 0.150.3 MPa 压 力 露 点： 310 C IR冷干机工况条件 IR冷干机的四大制冷组件 压缩机 冷凝器 节流器(膨胀阀) 蒸发器 膨胀阀 作用:把高温高压的液体节流成低温 低压的液体. 原理:通过感温包测试蒸发器出口温 度,在负载变化时迅速作出反
12、应,控制 高压冷媒的流量. 冷干机出厂前膨胀阀已按规定的吸气过热度 调整到系统所需的蒸发温度范围内，在正常 运行中，会根据热负荷的大小而自动调整其 流量。如果因系统的某些原因使制冷系统的 工况发生变化，如压缩机的排量下降、冷凝 温度偏高、充注制冷剂量的变化等都会引起 膨胀阀的流量超出自动调节范围，这时，就 必须进行人工重新调整。 调整方法：每次旋转阀杆1/41/2圈，顺时 针增加过热度，逆时针减少过热度，每旋转 一圈，大约增加/减少0.28摄氏度。 膨胀阀 作用:补充冷媒,提高蒸发压力到设定值 原理:基本与膨胀阀相似,以顶针的位移来实现 调节这一目的 调节：顺时针增大流量 逆时针减小流量 随着
13、环境温度的改变必须调整热气旁 通阀 热气旁通阀 原理:当压缩机排出压力超过设定值或低 于设定值时,压力控制器会自动切断电路 ,使压缩机停车而起到安全保护作用 设定值：高压 25barg停机 低压 2 barg停机 IR5RIR32R不设低压保护 高低压开关 仪表参数指示正常范围内： 蒸发压力表读数：45.5 bar 冷凝压力表读数: 1325 bar 当蒸发压力高于此范围,逆时针旋热汽 旁通阀的调节螺杆。若低于此范围，顺 时针旋转热汽旁通并的调节螺杆。 当冷凝压力不在此范围，检查并调整风 机高低压开关设定值。 仪表参数 再生式干燥机 吸附 吸附式的产生是由于不同的蒸汽压力， 在100 psig下饱和压缩空气的高蒸汽 压力与干燥剂的低蒸汽压力之差导致分 子的相互吸引。 湿润的空气 干燥的空气 再生 再生的产生是由于蒸汽压力的
