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空壓機基礎知識
一、氣動技術的優(yōu)缺點：
優(yōu)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(zhí)行元件運動速度高。
4、氣動系統(tǒng)對環(huán)境的適應能力強，能在溫度范圍很寬、潮濕和有灰塵的環(huán)境下可 靠工作，稍有泄漏不會污染環(huán)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(zhí)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(wěn)定性差。
2、因工作壓力低，氣動執(zhí)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(tǒng)，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(tài)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(yè)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(yè)中利用壓縮空氣吹送緯紗以代替梭子，大中型發(fā)動機的啟動，高壓空氣爆破勘探、采煤，魚雷發(fā)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(huán)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?yōu)榛钊耐鶑瓦\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(yè)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(xù)，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(huán)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(chǎn)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(chǎn)生的工作容積的變化，而實現(xiàn)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(wěn)；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(chǎn)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(jīng)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(tài)。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(jīng)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(guī)定工況〗依據(jù)《JB/T6430－92一般用噴油螺桿空氣壓縮機》標準所規(guī)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(yè)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(shù)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(jīng)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(shù)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(tài)(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(tài)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
IP
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 |
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