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空壓機基礎知識

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空壓機基礎知識

一、氣動技術的優缺點：

優點：

1、作為工作介質的空氣容易獲取，且工作壓力較低。用過的空氣可

就地排放，無需回收管道。

2、空氣的粘度小，流動阻力損失小，便于集中供氣和遠距離輸送。

3、氣動執行元件運動速度高。

4、氣動系統對環境的適應能力強，能在溫度范圍很寬、潮濕和有灰塵的環境下可靠工作，稍有泄漏不會污染環境，無火災、爆炸的危險，使用安全。

5、結構簡單，維護方便，成本低廉。

6、氣動元件壽命長，目前電磁閥壽命可達3000～5000萬次，氣缸壽命可達2000～6000km。

7、本身有過載保護性能，執行元件在過載時會自動停止，無損壞危險，功率不夠時會在負載作用下保持不動。（壓縮空氣的工作壓力決定氣動工具的扭矩，壓縮空氣的流量決定氣動工具的轉速）

缺點：

1、因氣體可壓縮，使得工作部件運動速度穩定性差。

2、因工作壓力低，氣動執行元件的輸出推力比液壓的小。

3、氣動信號的傳遞速度遠低于電信號，而且有較大的延遲和失真，不宜用于需高速傳遞信號的復雜系統，氣動信號的傳遞距離也受到一定的限制。

二、空壓機的用途

空氣壓縮機顧名思義是將自由狀態下的空氣壓縮成具有一定壓力能(即壓縮空氣)的一種機械。我們在機械、礦山、建筑等領域利用壓縮空氣作為動力風源，驅動各種風動工具(如風鎬、風鉆、氣動扳手、氣力噴砂等)，此時壓力一般在0.6~1.5MPa。用來控制儀表及自動化裝置時其壓力為0.6MPa。交通運輸業中利用壓縮空氣制動車輛、啟閉門窗，壓力為0.2~1.0MPa。紡織工業中利用壓縮空氣吹送緯紗以代替梭子，大中型發動機的啟動，高壓空氣爆破勘探、采煤，魚雷發射，潛艇沉浮及打撈，氣墊船等等，均需用到不同壓力的壓縮空氣。在這些部門中，空壓機就成為不可少的設備。

三、空壓機的分類

(1)按照壓縮空氣的方式不同，空壓機通常分為兩大類，一類是容積式，另一類是動力式，又可按其結構的不同分為以下幾種形式：

活塞式

往復式

膜片式

式滑片式

螺桿式單螺桿

回轉式雙螺桿

空壓機液環式

轉子式

離心式

透平式軸流式

動力式混流式

噴射式

(2)按照空壓機的至終排氣壓力、容積流量和軸功率進行分類：

按至終排氣壓力		按容積流量		按軸功率
類型	排氣壓力 MPa	類型	排氣量 m3/min	類型	功率 kW
低壓壓縮機	＞0.2~1	微型壓縮機	＜1	微型壓縮機	＜10
中壓壓縮機	＞1～10	小型壓縮機	≥1～10	小型壓縮機	≥10～100
高壓壓縮機	＞10～100	中型壓縮機	＞10～100	中型壓縮機	＞100～500
chao高壓壓縮機	＞100	大型壓縮機	≥100	大型壓縮機	≥500

注：按照至終排氣壓力分還可將風機分為通風機＜15kPa、鼓風機0.015～0.2MPa。對于進氣壓力高于0.2MPa的壓縮機，特稱為增壓壓縮機。

(3)按氣缸內壓縮室給油與否，可分為有油潤滑和無油潤滑空壓機。無油潤滑又可分為噴液(或水)潤滑以及干式(螺桿)。

四、往復式空壓機與回轉式空壓機的結構特點

往復式空壓機與回轉式空壓機同屬容積型空壓機，它們都是通過氣缸內的活塞作往復運動或轉子作回轉運動來改變工作容積，使氣體體積縮小、密度增加，從而提供氣體的壓力。

(1)往復式空壓機常見的型式有活塞式和膜片式

活塞式空壓機其工作原理是利用曲柄連桿機構將原動機的旋轉運動轉變為活塞的往復運動，并借助進排氣閥的自動開閉進行氣體的吸入、壓縮和排出。其特點是：

a)適用的壓力范圍廣，不論流量大小都能達到所需壓力，目前工業應用上至高壓力達350MPa；

b)熱效率高，適應性較強，即排氣量范圍較廣，且不受壓力高低的影響；

c)轉速不高，機器體積大而重；

d)結構復雜，易損件多，維修量大(但對維修工的技術要求相應較低)；

e)排氣不連續，氣流脈動大，運轉時振動大。

(2)回轉式空壓機常見的型式有滑片式、螺桿式、液環式和轉子式，其中螺桿式應用至廣。螺桿式空壓機又分為單螺桿和雙螺桿(JB/T 7662-95標準稱之為螺桿壓縮機)，目前雙螺桿空壓機在螺桿式空壓機市場上占主地位，我們壽力公司生產的空壓機就屬此類型。

雙螺桿空壓機的工作原理是借助于兩個在機殼(氣缸)內的螺旋形轉子，按一定的傳動比（四對六或五對六）相互嚙合回轉運動所產生的工作容積的變化，而實現氣體壓縮的。與往復式比較它不存在往復慣性力和力矩，所以轉速高、基礎小、重量輕、振動小、運轉平穩；它無活塞機中的活塞和高頻振動的進排氣閥，故零部件(特別是易損件)少、結構簡單易于維修；同時，在轉子每轉之內常有多次排氣過程，所以它輸氣均勻、壓力脈動小，不必設置大容量的儲氣罐；但其轉子加工困難需要專用設備，并且相對運動的機件之間密封問題較難滿意解決；另外由于轉速高，加之工作容積與吸、排氣孔口周期性地通斷產生較為強烈的空氣動力噪聲(屬高頻噪聲范疇)，需采取特殊的減噪消聲措施。

五、名詞術語

(1)〖壓縮機公稱容積流量(又稱實際容積流量或銘牌流量或排氣量)〗經壓縮機壓縮并排出的氣體，在標準排氣位置的實際容積流量。該流量應換算到標準吸氣位置的全溫度、全壓力及組份(例如濕度)的狀態。單位m3/min。（GB/T4975－1995容積式壓縮機術語總則）

(2)〖壓縮機標準容積流量〗經壓縮機壓縮并排出的氣體，在標準排氣位置的實際容積流量。該流量應換算到標準工況(溫度和壓力)。單位Nm3/min。（GB/T4975－1995容積式壓縮機術語總則）

(3)〖標準工況〗即溫度0℃、壓力1個大氣壓(1.033kgf/cm2或0.1013MPa)、濕度為0％的干燥氣體。

(4)〖規定工況〗依據《JB/T6430－92一般用噴油螺桿空氣壓縮機》標準所規定的工況如下：a)吸氣壓力0.1MPa(壓)；b)吸氣溫度20℃；c)吸氣相對濕度0％；d)排氣壓力為額定排氣壓力，MPa。

(5)〖壓力〗壓縮機行業中所指的壓力即我們中學里所學的壓強。

(6)〖表壓力〗以大氣壓力為零點測得的壓力。單位MPa(G)或kg/cm2(G)。

(7)〖壓力〗以真空為零點的壓力。它等于大氣壓力和表壓力的代數和。單位MPa(A)或kg/cm2(A)。

(8)〖排氣壓力〗通常在壓縮機銘牌上給出的排氣壓力為表壓力。

(9)〖軸功率〗壓縮機驅動軸所需要的功率。單位kW。

(10)〖內壓力比(即內壓縮比)〗氣體經內壓縮后的終了壓力(壓)與起始壓力(壓)的比值。

(11)〖外壓力比(即外壓縮比)〗壓縮機的出口排氣壓力(壓)與進口吸氣壓力(壓)的比值。

ε＝P排(壓)/P吸(壓)＝(P排(表壓)+1.033)/1.033=(P’排(表壓)+0.1013)/0.1013

其中P排(表壓)－單位kg/cm2；P’排(表壓)－單位MPa

(12)〖氣體含油量〗單位體積的壓縮空氣中所含的油(包括油滴、懸浮粒子、油蒸氣)的質量，換算到壓力0.1MPa、溫度20℃和相對濕度65%標準大氣條件下的值，單位mg/m3。

(13)〖PPM〗一種表示微量物質在混合物中的含量的符號，指每一百萬份中的份數或百萬分率(分重量比PPMw和體積比PPMv)。通常我們所說的PPM為重量比。(1kg的百萬分之一為毫克)

1PPMw=1.2mg/m3(PA=0.1MPa、t=20℃、φ=65%)

(14)〖露點溫度〗濕空氣在等壓力下冷卻，使空氣里原來所含未飽和水蒸汽變成飽和水蒸汽的溫度，或者說，當空氣的溫度降低到露點時，空氣里原來所含未飽和水蒸汽就達到了飽和狀態(即水蒸汽開始液化，有液體凝結出來)。

(15)壓縮機的銘牌流量是指自由空氣的流量，氣動元件的耗氣量是指壓縮空氣的流量。其換算公式：Q自＝Q壓εm3/min

(16)〖攝氏溫度〗一個大氣壓下純水的冰點為0度，沸點為100度，中間分為100等分，每等分代表1度，用0C表示。

(17)〖華氏溫度〗一個大氣壓下純水的冰點為32度，沸點為212度，中間分為180等分，每等分代表1度，用0F表示。（F＝9/5 C＋32）

(18)〖PSI〗即磅/平方英寸（lb/in2），1atm(1大氣壓)=14.7 lb/in2

(19)〖CFM〗即立方英尺/分鐘（Ft3/min），1m3/min=35.3CFM

(20)〖NCFM〗即標準工況下的排氣量。

(21)〖SCFM〗壓縮機的排氣量換算為14.7PSIA(即1個大氣壓[atm])，600F

(即150C)下的空氣量。1NCFM=1.0571SCFM

(22)〖ACFM（ICFM）〗壓縮機的排氣量換算為實際吸氣狀態時的溫度、壓力下的空氣量。

五、電機或低壓電器的外殼防護等級簡介

第二種防護，對水侵入的防護

種防護，對固體異物的侵入，或人體及帶電部分或運動部分的防護

防護標志

防護等級	種防護	第二種防護
0	無專門的防護	無專門的防護
1	防護大于50mm的固體	防滴
2	防護大于12mm的固體	150防滴
3	防護大于2.5mm的固體	防淋水
4	防護大于1mm的固體	防濺
5	防塵	防噴水
6	塵密	防海浪或防強力噴水
7	/	浸入
8	/	潛水

八、壓力單位換算表

	atm	ata (kg/cm2)	Torr (mm Hg)	in Hg	mm H2O	in H2O	bar	MPa	kPa	psi (lb/in2)
atm	1	1.033	760	29.92	1.033×104	407.1	1.013	0.1013	1.013×102	14.696
ata (kg/cm2)	0.9678	1	735.56	28.94	104	393.7	0.9807	9.81×10-2	98.067	14.233
Torr (mm Hg)	1.316×10-3	1.36×10-3	1	3.937×10-2	13.595	0.535	1.333×10-3	1.333×10-4	0.1333	1.934×10-2
in Hg	3.342×10-3	3.455×10-3	25.4	1	345.4	13.6	3.387×10-2	3.387×10-3	3.387	0.491
mm H2O	9.67×10-5	10-4	7.356×10-2	2.895×10-3	1	3.937×10-2	9.807×10-5	9.807×10-6	9.807×10-3	1.422×10-3
in H2O	2.456×10-3	2.54×10-3	1.868	7.36×10-2	25.4	1	2.49×10-3	2.49×10-4	0.249	3.613×10-2
bar	0.9869	1.0197	750.06	29.53	1.02×104	401.6	1	0.1	102	14.504
MPa	9.8692	10.1972	7500.6	295.3	1.02×105	4016	10	1	103	145.04
kPa	0.987×10-2	0.01	7.5	0.2953	101.97	4.016	10-2	10-3	1	0.145
psi (lb/in2)	6.805×10-2	7.031×10-2	51.715	2.035	703.07	27.68	6.895×10-2	6.895×10-3	6.895	1

注：1Pa＝1N/m2，1MPa＝1N/mm2，1bar＝10N/cm2其中1N(牛頓)=1kg·m/s2=105dyne(達因)。psi=pound spuare inch

九、流量單位換算

m3/min	l/min	m3/h	CFM	G.P.M(英)	G.P.M(美)
1	1000	60	35.315	219.97	264.17
10-3	1	0.06	3.531×10-2	0.22	0.2642
1.667×10-2	16.667	1	0.5886	3.666	4.403
2.832×10-2	28.3168	1.699	1	6.229	7.481
4.546×10-3	4.5461	0.2728	0.1605	1	1.201
3.785×10-3	3.785	0.2271	0.1337	0.8327	1

注：1gal(US)=0.83267gal(UK)=4qt(US)=3.7853L，1m3=1000 L，1ft=12in，

1in=8英分=25.4mm，1 m3=35.32 ft3，1qt(夸脫)=0.25gal(US)

CFM=ft3/min，G.P.M=gal/min

十、功率單位換算表

PS	HP	kW	kg·m/s	ft·lb/s	kcal/s	B.T.U/s
1	0.98635	0.7355	75	542.5	0.1757	0.6973
1.0143	1	0.746	76.07	550.2	0.1782	0.7072
1.3596	1.34102	1	101.97	737.6	0.2389	0.9480
1.333×10-2	1.315×10-2	9.807×10-3	1	7.233	2.343×10-3	9.297×10-3
1.843×10-3	1.818×10-3	1.356×10-3	0.1383	1	3.324×10-3	1.285×10-3
5.691	5.613	4.186	426.9	3087	1	3.968
1.434	1.414	1.055	107.6	778.0	0.2520	1

注：1kW=1kJ/s=860kcal/h

十一、功與能單位換算表

J	kg·m	ft·lb	kW·h	PS·h	HP·h	kcal	B.T.U
1	0.10197	0.7376	6.278×10-2	6.378×10-2	6.372×10-2	2.388×10-4	9.479×10-4
9.807	1	7.2285	5.272×10-2	5.370×10-2	5.365×10-2	2.341×10-3	9.289×10-3
1.356	0.1383	1	6.377×10-2	6.512×10-2	6.505×10-2	3.239×10-4	1.285×10-3
3.6×106	3.671×105	2.655×106	1	1.3596	1.3405	860	3413
2.684×106	2.7×105	1.953×106	0.7355	1	0.9859	632.5	2510
2.686×106	2.739×105	1.981×106	0.746	1.0143	1	641.6	2546
4187	427.2	3087	1.163×10-3	1.581×10-3	1.559×10-3	1	3.968
1055	107.61	778.16	2.930×10-4	3.984×10-4	3.928×10-4	0.252	1

注：B.T.U=British thermal unit，1J=1N·m，1kcal=1kg·℃

十二、常用單位換算

1盎司(ounce)=28.35g 1V(伏特)=1W/A 1kVA(千伏安)=1.23~1.47kW

1kcal/(kg·K)=1B.T.U/(lb·0R)=4.1868kJ/(kg·K)1m2=1.5×10-3畝

其中：0R－列氏溫度0R=0F＋460

K－開氏溫度K=273＋℃

十三、PSI與MPa壓力換算表


PSI	MPa	PSI	MPa	PSI	MPa	PSI	MPa	PSI	MPa
1	0.007	41	0.283	81	0.559	121	0.834	161	1.110
2	0.014	42	0.290	82	0.566	122	0.841	162	1.117
3	0.021	43	0.297	83	0.572	123	0.848	163	1.124
4	0.028	44	0.303	84	0.579	124	0.855	164	1.131
5	0.034	45	0.310	85	0.586	125	0.862	165	1.138
6	0.041	46	0.317	86	0.593	126	0.869	166	1.145
7	0.048	47	0.324	87	0.600	127	0.876	167	1.152
8	0.055	48	0.331	88	0.607	128	0.883	168	1.159
9	0.062	49	0.338	89	0.614	129	0.890	169	1.166
10	0.069	50	0.345	90	0.621	130	0.897	170	1.172
11	0.076	51	0.352	91	0.628	131	0.903	171	1.179
12	0.083	52	0.359	92	0.634	132	0.910	172	1.186
13	0.090	53	0.366	93	0.641	133	0.917	173	1.193
14	0.097	54	0.372	94	0.648	134	0.924	174	1.200
15	0.103	55	0.379	95	0.655	135	0.931	175	1.207
16	0.110	56	0.386	96	0.662	136	0.938	176	1.214
17	0.117	57	0.393	97	0.669	137	0.945	177	1.221
18	0.124	58	0.400	98	0.676	138	0.952	178	1.228
19	0.131	59	0.407	99	0.683	139	0.959	179	1.234
20	0.138	60	0.414	100	0.690	140	0.966	180	1.241
21	0.145	61	0.421	101	0.697	141	0.972	181	1.248
22	0.152	62	0.428	102	0.703	142	0.979	182	1.255
23	0.159	63	0.434	103	0.710	143	0.986	183	1.262
24	0.166	64	0.441	104	0.717	144	0.993	184	1.269
25	0.172	65	0.448	105	0.724	145	1.000	185	1.276
26	0.179	66	0.455	106	0.731	146	1.007	186	1.283
27	0.186	67	0.462	107	0.738	147	1.014	187	1.290
28	0.193	68	0.469	108	0.745	148	1.021	188	1.297
29	0.200	69	0.476	109	0.752	149	1.028	189	1.303
30	0.207	70	0.483	110	0.759	150	1.034	190	1.310
31	0.214	71	0.490	111	0.766	151	1.041	191	1.317
32	0.221	72	0.497	112	0.772	152	1.048	192	1.324
33	0.228	73	0.503	113	0.779	153	1.055	193	1.331
34	0.234	74	0.510	114	0.786	154	1.062	194	1.338
35	0.241	75	0.517	115	0.793	155	1.069	195	1.345
36	0.248	76	0.524	116	0.800	156	1.076	196	1.352
37	0.255	77	0.531	117	0.807	157	1.083	197	1.359
38	0.262	78	0.538	118	0.814	158	1.090	198	1.366
39	0.269	79	0.545	119	0.821	159	1.097	199	1.372
40	0.276	80	0.552	120	0.828	160	1.103	200	1.379

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