液压与气动第八章 气源装置及系统PPT课件
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对于一般的空压站，除空气压缩机外，还必须设置后冷却器、 油水分离器和储气罐等。典型的空压站布局，要求较高的场合 如气动仪表用气，应经进一步过滤、干燥处理方允许使用。
工作原理
通过气压发生装置将原动机输出的机械能转变为空气的压力能， 利用管路、各种控制阀及辅助元件将压力能传送到执行元件，再转 换成机械能，从而完成直线运动或回转运动，并对外做功。
气动系统工作原理图
二、 气动技术的应用准则
• 自动化实现的主要方式有：机械方式、电气方式、液压方式 和气动方式等。 • 任何一种方式都不是万能的：在对实际生产设备、生产线进 行自动化设计和改造时，必须对各种技术进行比较，扬长避短， 选出最适合的方式、或几种方式的组合，以使设备更简单、更 经济，工作更可靠、更安全。 • 气压传动与控制广泛应用于工业领域各部门：气动系统掌握 容易，结构简单，操作方便，整个系统的可靠性和安全性较好， 系统维护保养较容易。
一、空气
1）绝对湿度：1m3湿空气中所含水蒸气的质量称为绝对湿度，也 就是湿空气中水蒸气的密度。单位为：kg/m3。
2）饱和绝对湿度：空气中水蒸气的含量是有极限的。在一定的 温度和压力下，空气中所含水蒸气达到最大极限时，这时的湿 空气称为饱和湿空气。在一定温度下，1 m3的饱和湿空气中， 所含水蒸气的质量称为饱和湿空气的绝对湿度，用表示， 即
全国高等职业教育示范专业规划教材
液压与气动
主编 副主编 单淑梅 ห้องสมุดไป่ตู้廷水 参编
机械工业出版社
第一节 概述 第二节 压缩空气 第三节 气源系统及空气净化处理装置 第四节 压缩空气的输送
第一节 概述
一、气动系统
气压传动是以压缩空气作为工作介质，对能量进行传递和 转换的一种传动方式。
气动系统由动力元件（气压发生装置）、执行元件（气缸 或气动马达）、辅助元件（气源处理元件）、控制元件（控制 阀）组成。
b b
3）相对湿度：在同一温度和压力下，湿空气的绝对湿度和饱和 绝对湿度之比称为该湿空气在此温度和压力下的相对湿度。
（5）空气露点:在保持压力不变的温度下，降低未饱和湿空气的 温度，使其达到饱和状态时的温度称为露点。即湿空气冷却到 露点温度以下，就会有水滴析出。实践中采用降温法去除湿空 气中的水分即是根据这个原理。
三、气体状态方程
例9-1：由空气压缩机往储气罐内充入压缩空气，使罐内压力由P1=0.1 MPa(绝对压 力)升到P2=0.25 MPa(绝对压力)，气罐温度从室温T1=15°C升到T2，充气结束后， 气罐温度又逐渐降至室温，此时罐内压力为P2’，求P2’ 和T2 各为多少。已知气源温 度也为15℃。
（6）空气的压力:指其各组成气体分压力之和。分压力是指这种 气体在相同温度下，单独占空气总容积时所的压力。
第二节 压缩空气
二、气体的力学性能 (1) 理想气体:无粘性的气体称为理想气体。 (2) 实际气体:有粘性的气体称为实际气体。 (3) 流量:常有体积流量 q V 和质量流量q m。
1）体积流量
1. 理想气体的状态方程
一定质量的理想气体在状态变化的某一稳定瞬时，有以下气体 状态方程成立：
三、气体状态方程
2. 理想气体的状态变化过程
1）等容过程： 2）等压过程：
3）等温过程： 4）绝热过程：
三、气体状态方程
2. 理想气体的状态变化过程 或
式中 k——绝热指数；对干空气k取1.4，对饱和蒸气k取1.3。
气压传动控制与其它控制方式的性能比较
第二节 压缩空气
压缩空气的作用：在气动系统中，压缩空气是传递信号和动力的 工作介质，它通过控制元件控制执行机构，以实现动作。
一、空气
1. 空气的组成
空气的组成
（地表附近）
一、空气
2. 空气的性质
(1）密度:单位体积内所含气体的质量称为密度，用ρ 表示，单位为kg/m3。
四、气体流动的基本方程
当气体流速较低时，完全使用液体的连续方程、能量方程、动量 方程三个基本方程；但当气体流速较高时，气体的可压缩性对流体 运动影响较大，不能再使用。下面介绍高速气体流动的基本方程:压 缩气体流动的连续方程、压缩气体流动的能量方程。
1. 压缩气体流动的连续方程
根据质量守恒定律，气体在管道内作恒定流动时，单位时间内 流过管道任一通流截面的气体质量都相等，即可压缩气体的流量方 程如下：
一、空气
空气的运动粘度与温度的关系（压力0.1013MPa）
t/oc
v/(104m2•s1)
（4）空气湿度：通常把空气分为湿空气与干空气两类，含有水蒸气 的空气称为湿空气，不含有水蒸气的空气称为干空气。
一、空气
（4）空气湿度 湿空气所含水蒸气程度用空气湿度和含湿量来 表示，含湿量是指在含有质量湿空气中所混合 的水蒸气的质量，称为该湿空气的质量含湿量。 空气湿度是指在1m3体积湿空气中所混合的水 蒸气的质量，称为该湿空气空气湿度，表示方 法分为绝对湿度和相对湿度。
2）质量流量:
二、气体的力学性能
（4）气阻:在气动系统中，气流通过某元件时的压力降与流量 之比称该元件的气阻。
（5）气体流速 1）声速:声音在空气中的传播速度称为声速。 2）马赫数:气流速度与声速之比称为马赫数。
三、气体状态方程
三、气体状态方程
气体的三个状态参数是压力P、温度T和体积V。气体状态方程是 描述气体处于某一平衡状态时，这三个参数之间的关系。
m
V
式中 m——空气的质量，单位为kg； V——空气的体积，单位为m3。
一、空气
2. 空气的性质
（2）压缩性和膨胀性。一般把气体体积随压力增大而 减小的性质称为压缩性；气体体积随温度升高而增大 的性质称为膨胀性。气体的压缩性和膨胀性远大于液 体的压缩性，计算时应考虑。
（3）粘度。空气的粘度受温度的影响较大，受压力 影响甚微，可忽略不计。空气的运动粘度随温度变化 的关系见表9-2 。
四、气体流动的基本方程 1. 压缩气体流动的连续方程
四、气体流动的基本方程 2. 压缩气体流动的能量方程
绝热过程下压缩气体的能量方程。根据能量守恒定律，不可压缩 液体作稳定流动时的伯努利方程
不计能量损耗和位能，则绝热过程下压缩气体的能量方程为
第三节 气源系统及空气净化处理装置
气源系统是为气动设备提供满足要求的压缩空气的动力源。 气源系统一般由气压发生装置、压缩空气的净化处理装置和传 输管路系统组成。常用的气源装置是空气压缩机站，简称空压 站。
工作原理
通过气压发生装置将原动机输出的机械能转变为空气的压力能， 利用管路、各种控制阀及辅助元件将压力能传送到执行元件，再转 换成机械能，从而完成直线运动或回转运动，并对外做功。
气动系统工作原理图
二、 气动技术的应用准则
• 自动化实现的主要方式有：机械方式、电气方式、液压方式 和气动方式等。 • 任何一种方式都不是万能的：在对实际生产设备、生产线进 行自动化设计和改造时，必须对各种技术进行比较，扬长避短， 选出最适合的方式、或几种方式的组合，以使设备更简单、更 经济，工作更可靠、更安全。 • 气压传动与控制广泛应用于工业领域各部门：气动系统掌握 容易，结构简单，操作方便，整个系统的可靠性和安全性较好， 系统维护保养较容易。
一、空气
1）绝对湿度：1m3湿空气中所含水蒸气的质量称为绝对湿度，也 就是湿空气中水蒸气的密度。单位为：kg/m3。
2）饱和绝对湿度：空气中水蒸气的含量是有极限的。在一定的 温度和压力下，空气中所含水蒸气达到最大极限时，这时的湿 空气称为饱和湿空气。在一定温度下，1 m3的饱和湿空气中， 所含水蒸气的质量称为饱和湿空气的绝对湿度，用表示， 即
全国高等职业教育示范专业规划教材
液压与气动
主编 副主编 单淑梅 ห้องสมุดไป่ตู้廷水 参编
机械工业出版社
第一节 概述 第二节 压缩空气 第三节 气源系统及空气净化处理装置 第四节 压缩空气的输送
第一节 概述
一、气动系统
气压传动是以压缩空气作为工作介质，对能量进行传递和 转换的一种传动方式。
气动系统由动力元件（气压发生装置）、执行元件（气缸 或气动马达）、辅助元件（气源处理元件）、控制元件（控制 阀）组成。
b b
3）相对湿度：在同一温度和压力下，湿空气的绝对湿度和饱和 绝对湿度之比称为该湿空气在此温度和压力下的相对湿度。
（5）空气露点:在保持压力不变的温度下，降低未饱和湿空气的 温度，使其达到饱和状态时的温度称为露点。即湿空气冷却到 露点温度以下，就会有水滴析出。实践中采用降温法去除湿空 气中的水分即是根据这个原理。
三、气体状态方程
例9-1：由空气压缩机往储气罐内充入压缩空气，使罐内压力由P1=0.1 MPa(绝对压 力)升到P2=0.25 MPa(绝对压力)，气罐温度从室温T1=15°C升到T2，充气结束后， 气罐温度又逐渐降至室温，此时罐内压力为P2’，求P2’ 和T2 各为多少。已知气源温 度也为15℃。
（6）空气的压力:指其各组成气体分压力之和。分压力是指这种 气体在相同温度下，单独占空气总容积时所的压力。
第二节 压缩空气
二、气体的力学性能 (1) 理想气体:无粘性的气体称为理想气体。 (2) 实际气体:有粘性的气体称为实际气体。 (3) 流量:常有体积流量 q V 和质量流量q m。
1）体积流量
1. 理想气体的状态方程
一定质量的理想气体在状态变化的某一稳定瞬时，有以下气体 状态方程成立：
三、气体状态方程
2. 理想气体的状态变化过程
1）等容过程： 2）等压过程：
3）等温过程： 4）绝热过程：
三、气体状态方程
2. 理想气体的状态变化过程 或
式中 k——绝热指数；对干空气k取1.4，对饱和蒸气k取1.3。
气压传动控制与其它控制方式的性能比较
第二节 压缩空气
压缩空气的作用：在气动系统中，压缩空气是传递信号和动力的 工作介质，它通过控制元件控制执行机构，以实现动作。
一、空气
1. 空气的组成
空气的组成
（地表附近）
一、空气
2. 空气的性质
(1）密度:单位体积内所含气体的质量称为密度，用ρ 表示，单位为kg/m3。
四、气体流动的基本方程
当气体流速较低时，完全使用液体的连续方程、能量方程、动量 方程三个基本方程；但当气体流速较高时，气体的可压缩性对流体 运动影响较大，不能再使用。下面介绍高速气体流动的基本方程:压 缩气体流动的连续方程、压缩气体流动的能量方程。
1. 压缩气体流动的连续方程
根据质量守恒定律，气体在管道内作恒定流动时，单位时间内 流过管道任一通流截面的气体质量都相等，即可压缩气体的流量方 程如下：
一、空气
空气的运动粘度与温度的关系（压力0.1013MPa）
t/oc
v/(104m2•s1)
（4）空气湿度：通常把空气分为湿空气与干空气两类，含有水蒸气 的空气称为湿空气，不含有水蒸气的空气称为干空气。
一、空气
（4）空气湿度 湿空气所含水蒸气程度用空气湿度和含湿量来 表示，含湿量是指在含有质量湿空气中所混合 的水蒸气的质量，称为该湿空气的质量含湿量。 空气湿度是指在1m3体积湿空气中所混合的水 蒸气的质量，称为该湿空气空气湿度，表示方 法分为绝对湿度和相对湿度。
2）质量流量:
二、气体的力学性能
（4）气阻:在气动系统中，气流通过某元件时的压力降与流量 之比称该元件的气阻。
（5）气体流速 1）声速:声音在空气中的传播速度称为声速。 2）马赫数:气流速度与声速之比称为马赫数。
三、气体状态方程
三、气体状态方程
气体的三个状态参数是压力P、温度T和体积V。气体状态方程是 描述气体处于某一平衡状态时，这三个参数之间的关系。
m
V
式中 m——空气的质量，单位为kg； V——空气的体积，单位为m3。
一、空气
2. 空气的性质
（2）压缩性和膨胀性。一般把气体体积随压力增大而 减小的性质称为压缩性；气体体积随温度升高而增大 的性质称为膨胀性。气体的压缩性和膨胀性远大于液 体的压缩性，计算时应考虑。
（3）粘度。空气的粘度受温度的影响较大，受压力 影响甚微，可忽略不计。空气的运动粘度随温度变化 的关系见表9-2 。
四、气体流动的基本方程 1. 压缩气体流动的连续方程
四、气体流动的基本方程 2. 压缩气体流动的能量方程
绝热过程下压缩气体的能量方程。根据能量守恒定律，不可压缩 液体作稳定流动时的伯努利方程
不计能量损耗和位能，则绝热过程下压缩气体的能量方程为
第三节 气源系统及空气净化处理装置
气源系统是为气动设备提供满足要求的压缩空气的动力源。 气源系统一般由气压发生装置、压缩空气的净化处理装置和传 输管路系统组成。常用的气源装置是空气压缩机站，简称空压 站。