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空壓機基礎(chǔ)知識
一、氣動技術(shù)的優(yōu)缺點：
優(yōu)點：
1、作為工作介質(zhì)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(yīng)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(zāi)、爆炸的危險，使用安 全。
5、結(jié)構(gòu)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(fù)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(zhuǎn)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(fù)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(lǐng)域利用壓縮空氣作為動力風(fēng)源，驅(qū)動各種風(fēng)動工具(如風(fēng)鎬、風(fēng)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(shè)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(jié)構(gòu)的不同分為以下幾種形式：
活塞式
往復(fù)式
膜片式
式滑片式
螺桿式單螺桿
回轉(zhuǎn)式雙螺桿
空壓機液環(huán)式
轉(zhuǎn)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(fēng)機分為通風(fēng)機＜15kPa、鼓風(fēng)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(nèi)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(fù)式空壓機與回轉(zhuǎn)式空壓機的結(jié)構(gòu)特點
往復(fù)式空壓機與回轉(zhuǎn)式空壓機同屬容積型空壓機，它們都是通過氣缸內(nèi)的活塞作往復(fù)運動或轉(zhuǎn)子作回轉(zhuǎn)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(fù)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(gòu)將原動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊耐鶑?fù)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(yè)應(yīng)用上至高壓力達350MPa；
b)熱效率高，適應(yīng)性較強，即排氣量范圍較廣，且不受壓力高低的影響；
c)轉(zhuǎn)速不高，機器體積大而重；
d)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易損件多，維修量大(但對維修工的技術(shù)要求相應(yīng)較低)；
e)排氣不連續(xù)，氣流脈動大，運轉(zhuǎn)時振動大。
(2)回轉(zhuǎn)式空壓機常見的型式有滑片式、螺桿式、液環(huán)式和轉(zhuǎn)子式，其中螺桿式應(yīng)用至廣。螺桿式空壓機又分為單螺桿和雙螺桿(JB/T 7662-95標(biāo)準(zhǔn)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(nèi)的螺旋形轉(zhuǎn)子，按一 定的傳動比（四對六或五對六）相互嚙合回轉(zhuǎn)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(fù)式比較它不存在往復(fù)慣性力和力矩，所以轉(zhuǎn)速高、基礎(chǔ)小、重量輕、振動小、運轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)簡單易于維修；同時，在轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)之內(nèi)常有多次排氣過程，所以它輸氣均勻、壓力脈動小，不必設(shè)置大容量的儲氣罐；但其轉(zhuǎn)子加工困難需要專 用設(shè)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(zhuǎn)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(shù)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(biāo)準(zhǔn)排氣位置的實際容積流量。該流量應(yīng)換算到標(biāo)準(zhǔn)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(shù)語總則）
(2)〖壓縮機標(biāo)準(zhǔn)容積流量〗經(jīng)壓縮機壓縮并排出的氣體，在標(biāo)準(zhǔn)排氣位置的實際容積流量。該流量應(yīng)換算到標(biāo)準(zhǔn)工況(溫度和壓力)。單位Nm3/min。（GB/T4975－1995容積式壓縮機術(shù)語總則）
(3)〖標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(xué)里所學(xué)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(qū)動軸所需要的功率。單位kW。
(10)〖內(nèi)壓力比(即內(nèi)壓縮比)〗氣體經(jīng)內(nèi)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)〖?xì)怏w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(zhì)量，換算到壓力0.1MPa、溫度20℃和相對濕度65%標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下的值，單位mg/m3。
(13)〖PPM〗一種表示微量物質(zhì)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(dāng)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(jié)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)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 |
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