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      1. 壓縮機網 >知識>行業綜述>正文

        ?螺桿空壓機的6大機組系統—螺桿空壓機結構

            通常噴油螺桿空壓機至少包含以下幾個系統:

            ①動力系統;

            ②主機;

            ③進氣系統;

            ④冷卻系統;

            ⑤油氣分離系統;

            ⑥控制系統;

            ⑦消音、減震、通風等附件......

            1.動力系統

            空壓機的動力系統是指原動機及傳動裝置。空壓機的原動機主要是電動機以及柴油機。

            通常固定式空壓機的原動機為電動機,移動式則電動機和柴油機都有。

            無論從購置費用、效費比還是維護操作來說,電動機都有絕對的優勢,所以只有在一些野外施工、礦山等缺乏電源的情況下,才使用柴油機驅動,而且一般只是用在氣動工具、設備的驅動上。

            螺桿空壓機的傳動方式則比較多,有帶傳動、齒輪傳動、直聯傳動、一體軸傳動等。

            帶傳動(皮帶),通常用在小機型上,早期用在90kW以下居多,現在一般只有45kW以下才會采用。特點是簡單、經濟,改型方便,對制造商的整機設計和集成能力要求不高,缺點是噪音大、皮帶易磨損打滑,傳動效率較其它的方式低。

            齒輪傳動,一般用在需要增速或降速的較大功率的空壓機上(110kW以上),它和帶傳動一樣,都是針對要求有速比(傳動比)的場合。即電機的轉速和機頭(陽轉子)轉速不一樣。通常齒輪與主機都布置在一個機殼內。

            直聯傳動,即電機與主機的軸通過聯軸器傳動,行業使用的聯軸器均為撓性聯軸器,即允許兩轉子對中可有一定的偏差。而型式多種多樣,如梅花型、輪胎型聯軸器等。

            所謂“1:1直聯”,這是一個行業的商業化宣傳語,意指傳動比為1。也就是說,電機軸通過聯軸器聯接的是主機陽轉子的軸。即主機轉速等于電機轉速,用來表示主機的轉速低,主機規格大,不是小機頭拉高速的短命機器,物有所值。

            但是,如果實際上是采用齒輪和直聯兩種傳動方式。由于主機和齒輪是做成一體的,所以看起來也是電機和主機直聯。如下圖所示,就不能說是1:1直聯了。

            一體軸傳動,是最近幾年隨著永磁一體機出現的傳動方式,也就是電機的軸和主機的軸是同一根軸,主機的伸出軸就是電機的轉子,是完完全全的直接傳動。

            相比直聯傳動尺寸上短了很多,方便了整機的小型化布局。(少了中心托架和聯軸器位置)。

            2.主機

            噴油螺桿空壓機的主機是整套機組的核心,包括壓縮主機及其相關的附件,如斷油、單向等。

            目前市場上的螺桿主機從工作原理上來說分為單級壓縮和雙級壓縮兩種。至于說各種集成上創新的機型,如一體機等,本質上工作原理并沒有改變。

            單級壓縮和雙級壓縮在結構上最顯著的區別是:單級壓縮只有一對陰陽轉子,雙級壓縮則有兩對陰陽轉子。

            原理上的區別是:單級壓縮只有一次壓縮過程,即氣體吸入到排出由一對轉子完成壓縮過程。而雙級壓縮是在第一級壓縮主機壓縮完成后,對被壓縮氣體進行冷卻,然后再送入第二級壓縮主機進行進一步壓縮。

            目前市場上的雙級壓縮主機主要有上下、前后兩種結構,其中上下結構最常見。而所謂的兩個永磁電機帶兩個主機的“分體”結構,還需要經受市場的進一步考驗。

            3.進氣系統

            空壓機進氣系統主要是指壓縮機吸入大氣及其相關的控制部件等。通常由進氣過濾器單元和進氣閥組兩部分組成。

            進氣過濾器單元相對結構上比較簡單,通常由空氣過濾器和進氣導管(軟、硬管都有)組成。一些小型機沒有進氣導管、甚至空氣過濾器外殼都不需要,而直接將空濾芯安裝在進氣閥上。更大一些流量的機組也會采用多套空氣過濾器以獲得更好的過濾效果和降低吸入阻力。

            空氣過濾器的作用就是字面意思,對壓縮機吸入的空氣進行過濾,這個過濾主要是指過濾吸入空氣中的粉塵、雜物等固態顆粒物。

            空氣過濾器的濾芯是易耗品,螺桿空壓機保養”三濾一油”即“空濾芯、油濾、油細分離器芯和空壓機油”。

            進氣閥組安裝在壓縮機主機上的進氣端口上,用來對吸入空氣的量進行控制,以達成空壓機加載、卸載、比例調節等不同的工作狀態。

            進氣閥組通常包含閥體、執行元件如氣缸及控制元件如電磁閥構成。進氣閥的形式多種多樣,根據閥體結構常用的為活塞式和蝶式。

            活塞式進氣閥利用進氣閥內活塞上下或左右動作控制空壓機的進氣,通常只有開啟/關閉兩種狀態,一般用于小流量場合。

            蝶式進氣閥的主體結構就是一個蝶閥,運動部件是一塊閥板,由伺服氣缸的推桿推動,控制閥板的開啟/關閉以及開度就能實現對入口流量的控制。通常用在較大流量場合。

            4.冷卻系統

            空壓機冷卻方式有風冷和水冷兩種,風冷和水冷并沒有誰好誰壞,只有適用和不適用。

            水冷需要業主企業有冷卻水系統,風冷則布置更靈活,但也有安裝場所通風良好的要求;

            水冷機型使用中的冷卻效果完全依賴于冷卻水系統,如果業主企業的冷卻水系統運轉正常,則冷卻效果非常穩定可靠。風冷受環境溫度及安裝環境的影響較大,但通常制造企業設計時已經考慮到了極端情況,所以按照要求安裝,也都能達到滿意的冷卻效果。

            水冷空壓機冷卻過程中無需用電設備,不占用空壓機本身的能源消耗(業主企業的循環冷卻水需要電力另當別論)。而風冷空壓機則需要配備冷卻風扇,占用的是空壓機本體的能源消耗。

            水冷換熱效率高,體積小,較風冷結構上更為簡潔和緊湊,另外由于風冷有散熱風扇,工作時風噪較大,故水冷較風冷型機器整機噪音值為低。

            空壓機需要被冷卻的介質一是壓縮空氣,二是冷卻油(或稱空壓機油、潤滑油、冷卻液都一個意思),其中后者最為關鍵,它是整個機組能否持續穩定運行的關鍵所在。

            空壓機油需要在機體內無限循環,起到熱量搬運工的作用,將主機壓縮過程中空氣被壓縮釋放出的熱量以及其它熱量帶到冷卻器中,由冷介質(風或水)帶走。

            在工程上,風冷空壓機幾乎都采用板翅式冷卻器,通常將空冷和油冷做成一體,一部分冷卻壓縮空氣(空冷)一部分冷卻空壓機油(油冷)。而水冷的也幾乎都采用管殼式(或稱列管式),分油冷冷卻器和空冷冷卻器。

            風冷的板翅式冷卻器為鋁或鋁合金材質釬焊制成,高溫的油、壓縮空氣在冷卻器內流動,通過散熱風扇強制對流將熱量帶走。

            水冷的管殼式(列管式)冷卻器,熱介質為高溫的油和壓縮空氣,冷介質為冷卻循環水。通過熱交換,將熱量由冷卻水帶走。

            5.油氣分離系統

            噴油螺桿空壓機空氣壓縮過程中“噴油”了參與壓縮,則必須有一個系統將油和氣分離開,把油留在機體內繼續循環使用,排出純凈的壓縮空氣。油氣分離系統的作用就在于此。

            正是有油氣分離系統的分離效率達到可接受水平,噴油螺桿這一機型才得以大范圍應用。

            空壓機的油氣分離系統主要由儲油罐和油氣分離器組成。

            工作流程:來自主機排氣口的油氣混合物進入油分離罐體空間,經過氣流碰撞、重力作用大部分油聚集于罐體的下部,再進入油冷卻器進行冷卻。含有少量潤滑油的壓縮空氣經過油細分離器芯使潤滑油獲得充分的回收,經節流單向閥流入主機的低壓部分。

            6.控制系統

            空壓機的控制系統包括邏輯控制器、各種傳感器、電控部分以及其它控制元件。形象的說,空壓機控制系統是大腦、小腦、神經網絡、肌肉肌腱等,沒有控制系統的空壓機就只是一堆零部件。

            螺桿機的控制器目前大體上有兩種(純儀表的幾乎沒有了):一種單片機,一種PLC。前者一般由專門的空壓機控制器廠生產配套,用于滿足空壓機控制的通用需求,邏輯程序不可更改。PLC(可編程控制器)是一種通用的工業控制器,需通過自行編程實現空壓機控制的功能,也能滿足自身產品的獨特控制需求(對空壓機整機廠而言)。

            傳感器在空壓機上用到的主要是壓力和溫度傳感器,當然還有一些部位會用到壓差開關。

            電機的電控是空壓機控制的主要部分,簡單來說,就是通過對電機的通/斷電操作實現對空壓機組的控制。包括各種交流接觸器、斷路器、互感器、繼電器等等,一般將主電機的電控部分稱為“啟動盤”。

            變頻技術在行業的應用越來越廣泛,這是對電機啟??刂仆?,另一控制目的:對電機轉速的控制。這一部分是由變頻器或嵌入式變頻組件完成,通常使用變頻的空壓機電控部分的啟/停也一并交由變頻器來控制,除非是工/變頻雙系統的空壓機。

            除了電氣控制外,空壓機上還有不少的機械控制、例如溫控閥、最小壓力閥等。

        標簽: 空壓機螺桿機組  

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