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测试你的技能:压缩机的类型和应用

通用术语“供应侧”通常用于指包括压缩机、驱动电机和相关硬件,以及用于去除压缩过程中产生的污染物和水的过滤器和冷却器的完整组件。还将包括项目,如接收器和容量控制装置,如循环压缩机开和关的压力开关或更复杂的进口控制装置,限制空气流量,而压缩机继续运行。除了选择要使用的压缩机的尺寸和类型外,当空气在分散到使用点之前从压缩机进口的自由空气被输送到接收器时,在流动路径中还需要考虑以下事项。

压缩机位置:将安装压缩机的基础需要足够坚固,以提供支持,并能够吸收压缩机产生的任何振动。底座应允许压缩机水平安装,不会使驱动器发生任何偏转。在非常大的系统中,应该验证地基的特性,以确保它们能够承受由压缩机提供的动态载荷。压缩机室还应有办法驱散压缩机产生的热量。

压缩机入口位置:压缩机的进口温度可以影响输送近20%。在正常进气温度为60°F的情况下,当进气温度为-20°F时,压缩机的出气率将上升到118%;当进气温度为160°F时,压缩机的出气率将下降到83.8%。理想情况下,压缩机进口应安装在离地面至少6英尺的室外。它应该被屏蔽和保护,避免直接摄入雨、雪、吹尘或碎片,以及接触害虫。进气不应该直接安装在靠近墙壁或密闭的区域,以减少进气脉动引起的振动。进气管道的尺寸应该适合气流的大小,并且有最小的弯曲;任何弯头都应该由大半径弯头组成。进口过滤器应安装在尽可能靠近压缩机的位置。进口过滤器保护压缩机不受大于20至80微米的颗粒,这些颗粒可能导致环和其他紧密配件的磨损。

压缩机流量过滤:压缩机进口过滤器的大小,以消除污染物,可能损害压缩机。在压缩过程中,剩余的颗粒被浓缩成压缩比的函数。压缩机还将磨损颗粒引入气流和残余润滑油中。利用油作为冷却和密封介质的压缩机将有一个油底壳和分离器来回收压缩机油。额外的过滤将用于进一步去除污染物包括空气冷却和水被清除后的微粒和残留的压缩机油。

冷却:在压缩过程中,空气分子被压缩并产生热量,这反过来又降低了压缩机的容积效率。通过气冷压缩机上的散热片或液冷压缩机上的冷却剂散热,使损失降到最低。压缩气体也在容器中冷却。

在典型的两级往复式活塞压缩机中,一个大的第一级活塞向一个较小的第二级活塞输送压缩空气。为了提高容积效率,中间冷却器在级间对压缩空气进行冷却。中间冷却器通常由一个由飞轮风扇冷却的翅片管组成。的压缩热从热空气转移到核心管,到鳍片,然后到大气。冷却由飞轮风扇辅助,它也冷却外壳、气缸和压缩机的头部。

压缩机隔离:如果在排放管线上安装了一个关闭阀,以便在不排放到整个空气系统的情况下对压缩机进行维护,则必须在关闭阀的上游安装一个符合美国机械工程师协会(ASME)标准的超压安全阀。应该安装一个泄放阀,以便在开始维修前释放任何剩余压力。应遵循适当的锁定标记程序,以确保压缩机不会由于正常的空气需求控制顺序而意外启动。

水去除:天然存在于空气中的水蒸气被空气压缩,并在压缩过程中析出。如果未经调节的压缩空气被送至下游,则会随着液态水从悬浮液中滴出并进入空气工具和机械而污染管道系统。因此,必须清除水。连接到压缩机出口的后冷器将在水进入管道系统之前排出大部分水。实际上,紧靠压缩机下游放置的后冷器可以去除通过压缩机的大约85%的水分。例如,在14.7 psia和80°F条件下,1000 cu-ft.的饱和空气中含有约1.58 lb.的水。将空气压缩至100 psig,然后将其冷却至80°F,将使水分含量降低约90%至约0.2 lb。

接收器以同样的方式调节空气。当空气在接收器中冷却时,水凝结,并落到接收器的底部,在那里它被排出。其他用于进一步减少压缩空气中水分含量的方法包括制冷或干燥剂,如活性氧化铝。必须设计收集冷凝液的污水池,以便能够捕获排出的流体进行适当的处理。

压缩机类型

空压机常用的动力和控制功能有往复式活塞、叶片、旋转螺杆、旋转瓣型、涡旋型和离心型。真空泵被看作是在低于大气条件下工作的压缩机。在每一种类型的压缩机中,还可以进一步区分单级、双级或多级、注油或无油的压缩机。在单级压缩机中,空气通过单级压缩。有效最大压缩比为11:1,限制有效出口压力为1,030 kPa (150 psig)。在双级或多级压缩机中,空气进入另一个压缩机,进一步提高压力。空气通过一个中冷器来排出压缩时产生的部分热量,从而提高压缩机的效率。当排气压力为1750 ~ 2400kpa (250 ~ 350psig)时,推荐使用两级或三级压缩机。对于超过4mpa (600 psig)的极高压力,将使用四级或五级压缩机。

往复活塞式:往复活塞式压缩机在设计上类似于内燃机,活塞通过某种形式的连杆与曲轴相连。压缩机可以有多个活塞,可以是单作用或双作用,导致压缩冲程在活塞的两个方向。多级压缩机将从一个气缸通过一个中冷器连接到另一个较小尺寸的气缸,以增加压缩比。曲柄机构和活塞的润滑情况因设计而异。对于允许使用微量油的应用场合,润滑与传统的内燃机相似,采用积极润滑或在小型发动机上常见的飞溅式润滑。对于无油或无油压缩机,轴承将预先润滑和密封,活塞密封件将由低摩擦材料制成,自润滑和耐热。标识为簧片、阀瓣或阀条的阀门是止回阀,开启时压差非常低。较大的压缩机可以使用汽车式气门系统,由曲轴驱动。空气冷却是最常见的方法,液冷仅限于大型压缩机或高占空比的压缩机。

旋转螺杆:根据压缩空气和气体研究所,喷油旋转螺杆压缩机已经成为广泛的工业和采矿应用的主要类型。旋转螺杆压缩机是一种利用两个相互啮合的螺旋转子在定子壳体内的正位移装置。主转子由一系列螺旋叶组成,这些螺旋叶与次级转子中相应的沟槽精确地啮合。当转子转动时,进入入口的空气沿着转子逐渐从入口输送到排出口。油被注入压缩腔以提供密封、润滑和冷却。所使用的油通常是一种合成润滑油,在高压缩机工作温度下提供长寿命。离开压缩机的空气-油混合物进入一个油底壳/分离器回收油,然后过滤,冷却,并重新注入压缩腔。无油旋转螺杆压缩机利用外部齿轮,以防止相互啮合的转子进行物理接触。密封和冷却所需的油的缺乏需要更高的转子转速,单级版本产生更少的风量,因为在过程中压缩的热量不会从空气中移除。

叶:滑片装置可以设计成空气压缩机或真空泵。滑片压缩机由一个圆柱形定子和一个偏心安装在里面的小直径转子组成。定子腔与转子的宽度相同。转子和定子的直径差以及腔室的厚度将决定转子每转一圈所产生的空气量。转子有许多安装有叶片的槽,可以自由滑进和滑出。驱动转子使叶片由于离心力而伸长。叶片对定子、转子和圆柱形定子的内径形成密封。进气口允许空气被吸入在增大的体积侧的偏心,在那里的叶片滑出转子。当两个叶片组成的腔体、转子和定子内缘达到大直径时,由于腔体现在进入偏心引起的体积减小区域,进气道被堵塞,出气道被打开。叶片被压回转子,空气被压缩到排气口。油通常被注入到气流中,以提供润滑、冷却和运动部件的密封。

叶:双瓣压缩机采用齿轮同步两个相互啮合的瓣形转子。空气从外壳的入口输送到出口。转子叶的啮合迫使空气出在排放侧,而分离叶在进口侧将空气吸入泵室。这些压缩机通常用于大量的低压空气,或在输送过程气体的洗涤器和类似的应用。

滚动:涡旋压缩机利用一个振动螺旋,适合于一个配套的固定螺旋或涡旋。振荡螺旋的轨道运动创造了一个从入口逐步移动到出口的流动路径。两个涡旋的精确形状和配合提供了紧密的密封,不需要实际的金属对金属接触,也不需要润滑。结果是连续排放无油空气没有脉动和非常低的噪音。目前它们的功率限制在3.75 kW (5 hp)。

离心:离心压缩机通常用于大马力的应用,通常超过300马力。它是一种技术上定义为动态压缩机的非容积式压缩机。空气由于撞击旋转的叶片或叶轮而加速和压缩。固定的导叶用来引导压缩机内的气流。多级压缩机可以在单个轴上与位于级之间的中间冷却器连成一线,也可以由一组独立的叶轮和由一个共同传动齿轮连接的壳体组成整体齿轮传动。离心式压缩机的性能受排气压力和压缩机转速的影响较大。

测试你的技能

1.以下哪个是压缩机进口的首选位置?

a.压缩机室内。

b.靠近主要需求位置的建筑内部。

户外至少6英尺。(2米)离地。

d.在室外靠近墙壁和相邻角落的。

e.室内楼梯井下。

2.哪种压缩机类型被定义为动态压缩机?

A.离心的

往复式活塞。

c。旋转螺丝。

d。叶片。

e。叶。

看到解决方案

1. c, 2.

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