空压机原理及结构

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第一章 原理
（2）、气路系统各组件功能：
E、水气分离器： 除去因空气冷却后所冷凝出来的水分、油滴及杂质等，压缩空气
经过水气分离器后送出设备，设浮球阀可自动排水。 H、安全阀：
当压力开关调节不当或失灵而使油气分离器内压力比设定排气 压力高出0.1MPa以上时，安全阀即跳开，使压力降至设定排气压 力以下。 G、自动放空阀：
螺杆式空气压缩机具有优良 的可靠性，其重量轻、震动小、 噪音低、运行效率高。
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第一章 原理
2、工作原理：
螺杆空压机的核心部件是压缩主机，是容积式压缩机的一种。 空气压缩是由压缩腔内，高速旋转的阴阳转子空间变化而产生 的。电机通过联轴器传动，由变速齿轮增速后驱动阳转子，再 由阳转子带动阴转子，旋转的空间变化而产生的（一般阴转子 齿数大于阳转子）。
与油混合的压缩空气经过单向阀进入油气分离器，先通过机械 式旋风与撞击分离掉大部分油，其余含油雾空气再经过油气分离滤 芯，滤除剩余的油，干净的压缩空气经过最小压力阀进入后冷却器 冷却后，送至使用系统。
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第一章 原理
2）、油路系统（蓝色）：
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第一章 原理
2）、油路系统：
（2）、各组件功能：
A、油冷却器： 与气冷却器的冷却方式相同。
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第一章 原理
（2）、气路系统各组件功能：
E、最小压力阀： a.保证设备运行启动时优先建立起润滑所需的循环压力，确保机
组的润滑； b.在压力达到0.4MPa之后打开，可降低流过精油气分离器的空
气流速，确保油气分离的效果，保护油气分离器滤芯因压差过大损 坏。 F、气冷却器：
水冷却机组的气冷却为管壳式结构，用冷却水来冷却压缩空气。 其排气温度在40℃以下（冷却水入口水温最高不得超过35 ℃ ）。 水冷型空压机对环境温度条件不敏感，容易控制排气温度，若冷却 水质太差，则冷却器易结垢堵塞，水PH值很低（酸度较高）应使 用特殊铜材质。
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第一章 原理
2）、油路系统：
（2）、各组件功能：
D、油气分离器： 见上节说明。
E、温控阀（热力阀）： 当机组正常工作时，其排气温度最好高于环境温40~50℃，因
为过低的排气温度会影响压缩机的正常使用。其作用就是使机组的 排气温度不低于70 ℃，对提高机组的可靠性，延长机组的使用寿命有
帮助。
温控阀内腔有一个旁通阀门，此门是敞开的，当温度低于70 ℃，润 滑油经旁通阀门、旁通油管、油过滤器、断油阀直接进入主机工作 腔，此时、润滑油未经冷却。
在确保电机动转方向的情况下按下启动按钮，电机投入运行， 压缩机组处理无负荷（空载）状态。
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第一章 原理
４）、控制系统： （2）、负载／空载状态： 机组启动后便处于空载状态，此时电磁阀Ｐ、Ａ口切断，Ａ 口与Ｒ口连通，使卸载阀回载口与大气相连，当卸载阀阀芯在其 后部弹簧力的作用下处于关闭状态，空气仅从卸荷阀上小孔进入 压缩室内，并逐步建立起压力，当压力慢慢升高后，由于组合阀 阀芯后气体与油分离器内的压力维持在０．２５ＭＰa左右，确 保润滑油正常喷入到各润滑点。
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第二章 应用
5、压缩空气净化设备的作用：
经空气压缩机排出的压缩空气含有一定的水分、微量的杂质和微 量的油份，压缩空气净化设备的作用就是对压缩空气进行净化处理， 去除压缩空气中的其它杂质、水分、油份的设备，也称压缩空气后 处理设备。
当压缩机卸载或停机时，自动放空阀自动打开，使油气分离 器与大气相通，放气斜压。
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第一章 原理
2）、油路系统：
（1）、系统运行流程
油气分离器（J）内压力，将润滑油压入油冷却器（L），在油 冷却器内冷却后，经油过滤器（M）除去润滑油中的杂质颗粒等， 再经过断油阀（O），然后分成两路，一路由机体（C）下端喷入 压缩室，冷却压缩空气，另一路通过机体的两端，用来润滑轴承组 和传动齿轮，然后各部分润滑油都聚集于压缩室的底部，随着压缩 空气排出。
B、油过滤器： 油过滤器是一种纸质的过滤器，功能是除去油中的杂质，如金
属颗粒、油劣化物等，过滤精度在10~15 μ之间，对轴承和转子具 有保护作用，更换周期最好不要超过设备运行时间1500小时。 C、断油阀：
断油阀在主机开机时开启，停机时关闭，功能是在停机时迅 速切断油路，避免油气分离器内的油继续喷入压缩机内，导致润滑 油由进气口喷出。断油阀是重要零部件之一，一旦发生故障则会导 致压缩机主机因失油而损坏。
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第一章 原理
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第一章 原理
４）、控制系统：
（３）停机 正常停机前应按空载键使机组处于空载运行状态，等机组
内压力降至０.２ＭＰa左右后，按下停机键，电机电源切断而停止 运转。
（４）紧急停机 当排气温度超过１００度，或电动机因超载使过电流保护装
置动作时，电源被切断，电动机即刻停止运转。同时卸荷阀、断 油阀等全部关闭，压力阀打开，使油分离器内之高压气体泄放到 进口侧
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第一章 原理
3、空气压缩原理：
2）、封闭及输气过程： 阴、阳转子在吸气终了时，其齿顶会与机壳封闭，此时空气在齿
沟内封闭下不在外流，及“封闭过程”。阴阳转子继续转动，其齿 顶与齿沟在吸气端迎合，且吻合面逐渐向排气端移动，及“输气过 程”
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第一章 原理
3、空气压缩原理：
3）、压缩及喷油过程： 在输送过程中，啮合面逐渐向排气端移动，即啮合面与排气口间
500~1000H应进行清洁，清洁方法是使用低压空气由内向外吹； B、卸荷阀：
机组处于空载运行时，处于关闭状态；机组处于负载运行时，高 压空气克服卸荷阀的弹簧力处于开启状态； C、止回阀：
防止停机时，油气分离器中的压缩空气倒流回机体内，造成转子 反转； D、油气分离器：
油气分离器滤芯是由多层细密的玻璃纤维等材料组成，压缩空气 中所含的雾状油气经过后几乎可以被完全滤除，含油量可低于 5ppm。正常情况下可使用约4000H。
螺杆式——
空压机原理及结构
第一章：原理 第二章：应用 第三章：常见故障 第四章：保养
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设备部
拟 订：刘弟辉 审 核：鲜明峰
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第一章 原理
1、概述：
螺杆式空气压缩机，通过 电机传动主机转动进行空气压 缩，通过喷油对压缩腔进行高 温冷却和润滑，压缩腔内压缩 空气和润滑油的混合气体经过 两道粗、精分离，将压缩空气 中的机油分离出来，得到相对 较洁净的压缩空气。
4、压缩气源的配置：
上图为典型压缩气源配置，当压缩空气进入储气罐后，先经过（V 级）前过滤器，再经过空气干燥机去除压缩空气中的水分，然后经 过（A级）后过滤器时，压缩空气的品质达到：含尘粒径≤1um，含 油量≤0.1ppm。再配装（B级）精过滤器，压缩空气的品质可以达到： 含尘粒径≤0.01um，含油量≤0.01ppm。
注意：只有当机组运行过程中出现异常情况时，才允许按紧急停 机按钮。
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第一章 原理
5）、电气控制(PLC原理)：
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第一章 原理
5）、电气控制(PLC原理)：
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5）、电气控制(PLC原理)：
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5）、电气控制(PLC原理)：
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5）、电气控制(PLC原理)：
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第一章 原理
４）、控制系统：
（1）、主机运行： 空压机用户首次投入运行时，必须用点动方式 检查电机之旋
转方向是否正确，可通过压缩机接筒上的方孔看联轴器的旋转方向 是否与接筒上的箭头指示方向一致。
三相电源线可能有变动的任何情况下，启动主机均必须同重复 上述步骤，本机切忌反转，一量反转会造成主机损坏。
的间隙（空间）逐渐被减小，齿沟内空气逐渐被压缩，压力提高， 即压缩过程。而压缩的同时润滑油亦因压力差的作用而喷入压缩室 内与空气混合。
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第一章 原理
3、空气压缩原理：
4）、排气过程： 当转子的啮合端面转到与机壳排气口相通时（此时，压缩气体的
压力最高），被压缩的气体开始从齿隙排出，直至齿顶与齿沟的啮 合面移至排气端面，此时两转子的啮合面与机壳排气口齿沟空间为 零，完成排气过程，同时，转子啮合面与机壳进气口之间的齿沟长 度又达到最长，开始吸气过程。
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第一章 原理
2、工作原理：
喷入压缩腔内机油与空气混合，在转子齿槽间被有效的压缩。油 在转子齿槽间和腔壁形成一层油膜，避免金属与金属之间的直接接 触，并密封转子各部的间隙和吸收大部分产生的热量。
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第一章 原理
3、空气压缩原理：
1）、吸气过程： 螺杆式的进气侧吸气口，必须设计得使压缩室可以充分的吸气。
当排气阀压务达到设定之上限时，电磁阀失电，恢复原始状 态，机组一进入运行状态，卸载阀关闭，压力阀打开，最小压力 阀关闭，滑阀移向另一侧，推开压力阀压力为管线压力，油分离 器内之压力可降至０.０５ＭＰa左右，电机处于低功耗运转。等 管路系统之压力降至压力设定之下限时，电磁阀得电，机组进入 负载运行状态。
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第一章 原理
5）、电气控制(PLC原理)：
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第一章 原理
5）、电气控制(PLC原理)：
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第一章 原理
5）、电气控制(PLC原理)：
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第一章 原理
5）、电气控制(PLC原理)：
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第一章 原理
5）、电气控制(Y～Δ启动)：
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第三章 应用 4、压缩气源的配置：
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第二章 应用
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第一章 原理
1）、气路系统图（紫色）：
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a.空气过滤器 b.卸荷阀 c.主机 d.单向阀 e.油气分离器 f.最小压力阀 g.后冷却器 h.自动疏水的 水过滤器 L.油冷却器 m.油过滤器 n.回油管 o.断油阀 p.温控阀
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第一章 原理
（2）、气路系统各组件功能：
A、空气过滤器： 为干式纸制过滤器，过滤纸细孔度约为10 μ ，通常每
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第一章 原理
4）、组件结构了解（以实际为准）：
油分离器：
油气分离器：
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压力调节器：
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第一章 原理
4）、组件结构了解（以实际为准）：
最小压力阀
电磁阀
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放空阀（类型1）
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第一章 原理
4）、组件结构了解（以实际为准）：
放空阀（类型2）
断油阀
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空气滤芯
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第一章 原理
4）、控制系统：
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ΔP1：油过滤 器压差开关 ΔP2：进气过 滤器压差开关 ΔP3：油气分 离器芯压差开 关 P1：排气压力 T：供气温度 TS：主机排气 温度
螺杆式压缩机无进气与排气阀组，进气只靠减荷阀的开启、关闭调 节，当转子转动时，转子的齿沟空间在转至进气端壁开口时，其空 间最大，此时，转子的齿沟空间与进气口之自由空气相
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第一章 原理
3、空气压缩原理：
1）、吸气过程： 通，因在排气时齿沟空气被全数排出，排气完时，齿沟处于真空状 态，当转至进气口时，外界空气即被吸入，沿轴向流入阴阳转子的 齿沟内，当空气充满整个齿沟时，转子进气侧端面转离机壳进气口， 在齿间空气即被封闭。
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第一章 原理 3、空气压缩原理（图为气冷式-原理与水冷式同）：
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第一章 原理
1）、气路系统：
（1）、系统运行流程
环境空气经由空气滤清器滤（A）除尘埃后，经卸荷阀（B）进 入压缩机主机（C）压缩室进行压缩，同时与喷入压缩腔内的润滑 油混合，与油混合的压缩空气经排气单向阀（D），进入油气分离 器（E）进行油和气的分离，经过分离后的压缩空气通过最小压力 阀（F），后冷却器（G），自动梳水的水气分离器（H），然后 由供气阀送入用户使用系统中。
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第一章 原理
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第一章 原理
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第一章 原理
４）、控制系统：
负载键接通，则机组便进入负载运行状态。此时，电磁阀动 作，Ｐ、Ａ口连通，Ａ、Ｒ口切断。
压力气体进入卸荷阀，大量气体进入主机内，压力逐渐升高。 当压力升至０.４５ＭＰa左右时，最小压力阀全开空气，空气输 出。由于电磁阀Ａ、Ｒ口切断，Ｐ与Ａ口连通。组合阀控制口接 通高压气体，其压力与油分离器压力相等，阀芯在弹簧力的作用 下恢复复原始状态而关闭泄放口，不再泄放气体。
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第一章 原理
3）、冷却系统：
冷却水水质必须符合一般工业用水标准以上，尽量避免使用地下 水，若水质差则冷却水塔须定期加清洗剂来清洗沉积物，以免影响 冷却器的效率或寿命。
具体要求如下： （1）、冷却水接近中性，即氢离子浓度PH应在6.5~9.5之间； （2）、有机物质和悬浮机械杂质应小于25mg/L，含油量小于 5mg/L。 （3）、暂时硬度≤100，（硬度1O相当于是1L水中含有10mgCaO， 或7.19mgMgO）。 （4）、冷却水的温度应≤30℃，若高于32℃，气冷和水冷应各自 设置进出水管，不能串联； （5）、进水压力≥0.2MPa，＜0.5MPa。