郑卫莉:什么是空压机?

发布时间:2020-11-14   来源:未知    
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  什么是空压机?空压机,全名空气压缩机(英文为:air compressor)是气源装置中的主体,它是将原动机(通常是电动机)的机械能转换成气体压力能的装置,是压缩空气的气压发生装置。是一种工矿企业中最常用的空气动力提供设备。通常,空压机分为螺杆式空压机、活塞式空压机等。

  ● 螺杆式空压机工作原理

  螺杆式空压机是由一对相互平行啮合的阴阳转子(或称螺杆)在气缸内转动,使转子齿槽之间的空气不断地产生周期性的容积变化,空气则沿着转子轴线由吸入侧输送至输出侧,实现螺杆式空压机的吸气、压缩和排气的全过程。空压机的进气口和出气口分别位于壳体的两端,阴转子的槽和阳转子的齿被主电机驱动而旋转。

  ● 活塞式空压机工作原理

  活塞式空压机是由电动机带动皮带轮通过联轴器直接驱动曲轴,带动连杆与活塞杆,使活塞在压缩机气缸内作往复运动,完成吸入、压缩、排出等过程,将无压或低压气体升压,并输出到储压罐内。其中,活塞组件,活塞与汽缸内壁及汽缸盖构成容积可变的工作腔,在曲柄连杆带动下,在汽缸内作往复运动以实现汽缸内气体的压缩。

  空压机系统控制

  空压机主电机运行方式为星-角降压起动后全压运行,供气系统具体工作流程为:当按下启动按钮,控制系统接通启动器线圈并打开断油阀,空压机在卸载模式下启动,这时进气阀处于关闭位置,而放气阀打开以排放油气分离器内的压力。等降压n秒(由时间继电器控制)后空压机开始加载运行,系统压力开始上升。如果系统压力上升到压力开关上限值,即起跳压力,控制器使进气阀关闭,油气分离器放气,压缩机空载运行,直到系统压力降到压力开关下限值后,即回跳压力下,控制器使进气阀打开,油气分离器放气阀关闭,压缩机打开,油气分离器放气阀关闭,压缩机满载运行。

  空压机系统节能分析

  在管道供气系统中,最基本的控制对象是流量,供气系统的基本任务就是要满足用户对流量的需求。目前,常见的气体流量控制方式有加、卸载供气控制方式和转速控制方式两种。

  ● 加、卸载供气控制

  加、卸载供气控制方式即为进气阀开关控制方式,即压力达到上限时关阀,压缩机进人轻载运行;压力抵达下限时开阀,压缩机进入满载运行。

  由于空压机不能排除在满负荷状态下长时间运行的可能性,所以只能按最大需要来决定电动机的容量,设计余量一般偏大。工频起动设备时的冲击大,电机轴承的磨损大,所以设备维护量大。虽然都是降压启动,但起动时的电流仍然很大,会影响电网的稳定及其它用电设备的运行安全,而且大多数是连续运行,由于一般空气压缩机的拖动电机本身不能调速,因此就不能直接使用压力或流量的变动来实现降速调节输出功率的匹配,电机不允许频繁启动,导致在用气量少的时候电机仍然要空载运行,电能浪费巨大。

  经常卸载和加载导致整个气网压力经常变化,不能保持恒定的工作压力延长压缩机的使用寿命。空压机的有些调节方式(如调节阀门或调节卸载等方式)即使在需要流量较小的情况下,由于电机转速不变,电机功率下降幅度比较小。

  ● 转速控制

  即通过改变空压机的转速来调节流量,而阀门的开度保持不变(一般保持最大开度)。当空压机转速改变时,供气系统的扬程特性随之改变,而管阻特性不变。

  在这种控制方式下,通过变频调速技术改变空压机电机的转速,空压机的供气流量可随着用气流量的改变而改变,达到真正的供需平衡,在节能的同时,也可使整个系统达到最佳工作效率。变频器基于交一直一交电源变换原理,可根据控制对象的需要输出频率连续可调的交流电压。电动机转速与电源频率成正比,因此,用变频器输出频率可调的交流电压作为空压机电动机的电源电压,可方便地改变空压机的转速。

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