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簡述空氣壓縮機的工作原理

    螺杆式單級壓縮空壓機是由一對相互平行齒合的陰陽轉子(或稱螺杆)在氣缸內轉動,使轉子齒槽之間的空氣不斷地產生周期性的容積變化,空氣則沿著轉子軸線由吸入側輸送至輸出側,實現螺杆式空壓機的吸氣、壓縮和排氣的全過程。空壓機的進氣口和出氣口分別位於殼體的兩端,陰轉子的槽與陽轉子的齒被主電機驅動而旋轉。 
    由電動機直接驅動壓縮機,使曲軸產生旋轉運動,帶動連杆使活塞產生往複運動,引起氣缸容積變化。由於氣缸內壓力的變化,通過進氣閥使空氣經過空氣濾清器(消聲器)進入氣缸,在壓縮行程中,由於氣缸容積的縮小,壓縮空氣經過排氣閥的作用,經排氣管,單向閥(止回閥)進入儲氣罐,當排氣壓力達到額定壓力0.7MPa時由壓力開關控製而自動停機。當儲氣罐壓力降至0.5--0.6MPa時壓力開關自動聯接啟動。
   壓縮機潤滑油
   旋葉式壓縮機 
   每種型號的壓縮機對潤滑油的要求都是不同的。旋葉式壓縮機的潤滑油功能是潤滑在壓縮過程中滑入和滑出的葉片。潤滑油也作為葉片與機架間的密封劑使用,使氣體壓縮成為可能。通常ISO68-150產品滿足旋葉式壓縮機的粘度要求。 
   往複式壓縮機 
   往複式壓縮機提供了一個很大的流出壓力容量範圍從1bar g至1000bar g(4)。往複式壓縮機的油潤滑汽缸,曲軸箱部件,線圈,活塞,閥門和裝填杆。曲軸箱部件包括十字頭軸承,十字接頭,十字頭導承和曲柄銷。近來的製冷應用表明操作粘度小於10 cSt的ISO15潤滑油可提供合適的潤滑作用。然而,依靠氣體分子量和流壓操作,加工和碳氫化合物氣體往複式壓縮機的經典使用是ISO68-680產品。 在大多數往複式壓縮機,一種流體作為潤滑劑使用於所有部件。較小的往複式壓縮機使用噴濺潤滑油。較大的裝置通常使用一種油泵係統以潤滑上方的曲軸箱部件。一些大型設備使用兩種不同的潤滑油,一種用於汽缸而另一種用於其它需潤滑的部件。由於汽缸潤滑油須與氣體共存,故必須與向下液流過程兼容。汽缸潤滑油可設計成為特殊氣體或操作條件提供潤滑作用。
   螺旋式壓縮機 
   注滿螺旋式壓縮機通常使用壓縮烴和生產氣體,流壓範圍從1-25 bar g(5)。它們具有許多優點,包括改進壓縮效率,低流出溫度,高可靠性和由於簡單的機械構造所致的較少維護。螺旋式氣體壓縮機必須具備幾種功能。它們潤滑軸承,在螺杆與機架之間提供足夠的密封,移去壓縮過程中的熱量,衝去壓縮機中的任何微粒以及保護係統免於腐蝕。較低的粘度限製是10-20cSt在對軸承的油供溫度以及5cSt在流出條件下以確保合適的密封。上部的潤滑油粘度取決於為軸承提供足夠的潤滑油的能力。典型的上部粘度限製是30-100cSt。通常ISO68-220潤滑油滿足螺旋式壓縮機的粘度要求。準確的粘度級別依賴於操作條件和氣流成分。
   由於係統的閉環設計,合成產品特別適用於螺旋式壓縮機(圖表1)。潤滑油與壓縮氣體進入分離器。分離的油經過一個油冷卻器再回流入壓縮機。在這個過程中潤滑油的降解可導致如軸承故障,密封不夠或腐蝕等壓縮機問題。在許多應用中,合成壓縮機潤滑油的使用能造成有效的烴壓縮和生產氣體離心壓縮機主要由轉子和定子兩大部分組成。
    轉子包括葉輪和軸。葉輪上有葉片,此外還有平衡盤和軸封的一部分。定子的主體是機殼(氣缸),定子上還安排有擴壓器、彎道、回流器、迸氣管、排氣管及部分軸封等。離心壓縮機的工作原理為,當葉輪高速旋轉時,氣體隨著旋轉,在離心力作用下,氣體被甩到後麵的擴壓器中去,而在葉輪處形成真空地帶,這時外界的新鮮氣體進入葉輪。葉輪不斷旋轉,氣體不斷地吸入並甩出,從而保持了氣體的連續流動。
   與往複式壓縮機比較,離心式壓縮機具有下述優點:1、結構緊湊,尺寸小,重量輕;2、排氣連續、均勻,不需要級間中間罐等裝置;3、振動小,易損件少,不需要龐大而笨重的基礎;4、除軸承外,機件內部不需潤滑,省油,且不汙染被壓縮的氣體;5、轉速高;6、維修量小,調節方便。 離心式壓縮機通過高速旋轉的葉輪,把原動機的能量傳送給氣體,使氣體壓力和速度提高,氣體在壓縮機內固定元件中將速度能轉換為壓力能。
   主要用來壓縮和輸送氣體。離心式壓縮機的工作原理是氣體進入離心式壓縮機的葉輪後,在葉輪葉片的作用下,一邊跟著葉輪作高速旋轉,一邊在旋轉離心力的作用下向葉輪出口流動,並受到葉輪的擴壓作用,其壓力能和動能均得到提高,氣體進入擴壓器後,動能又進一步轉化為壓力能,氣體再通過彎道、回流器流入下一級葉輪進一步壓縮,從而使氣體壓力達到工藝所需的要求。
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