螺杆式空气压缩机组成及附件
4.1.1 安全阀
空压机安全阀有弹簧式和杆式两大类。安全阀在系统中起安全保护作用,当系统压力超过规定值时,安全阀打开,将系统中的一部分气体排入大气,使系统压力不超过允许值,从而保证系统不因压力过高而发生事故。安全阀又称溢流阀。
安全阀整定压力(设定压力) 即其开始启跳的压力。一般要求整定压力大于正常工作压力且小于系统最大压力。
4.1.2 压力表
选用全量程的 1/3 ~ 2/3 为宜,因为这一使用范围准确度较高,且在平稳、波动两种负荷下均可使用。使用范围最高不得超过度盘满刻度的 3/4 。
4.1.4螺杆式空气压缩机组成
LGFD—3/8—X是单级、喷油、风冷、由电机驱动的低噪声固定式小型螺杆压缩机。由螺杆压缩机主机、电动机、油气分离器、冷却器、风扇、水分离器、电气控制箱以及气管路、油管路、调节系统等组合在机架上的一个箱体。
4.1.5部件功能
4.1.5.1减荷阀
减荷阀主要由阀体、阀门、活塞、气缸、弹簧、密封圈等组成,其侧面装有控制块,一般包括比例调节阀、回气阀及控制电磁阀,集合了排气量比例调节、通断调节、减荷消声降压以及停机放空等功能。减荷阀的开启度决定了进气量的大小,是气量调节的执行机构,当压缩机启动时,减荷阀门处于关闭位置,以减少压缩机的启动负荷及空载负荷;当压力接近(一般可通过螺旋调节)系统设定压力时,比例阀开始工作,减荷阀阀门随压力的升高而逐渐关小,排气量也按比例变小,此过程谓比例调节过程。当压力超过额定工作压力时,PC发出信号使电磁阀失电,减荷阀阀门关闭,使压缩机处于空载状态,直到压力降到规定值时,阀门打开,压缩机又进入正常运转,此过程为通断调节。减荷时,通过回气阀放气,快速把分离罐内压力降低至0.2-0.3MPa。
4.1.5.2油气分离部分
油气分离部分主要由分离油罐和油精分离器组成。来自主机排气口的空气+油混合气体进入油分离罐,经过旋转离心分离、碰撞、转折作用,大部分油滴聚集于罐体下部,含有少量润滑油的压缩空气经过油精分离器使润滑油获得充分回收,油精分离器收集到的润滑油被插入油精分离器内的管子抽出,经节流单向阀流入主机的低压部分。
4.1.5.3水分离器
压缩空气的水份经过水分离器分离出后,由装在水分离器底部的自动排污阀排水。应定期对自动排污阀进行清洗。
4.1.5.4冷却器
冷却器的作用是冷却压缩机排出的压缩空气及润滑油。压缩机产生的绝大部分热量由润滑油带走,并在油冷却器中通过强制对流的方式由冷却风带走。
在风冷型热交换过程中,空气侧的热阻起主导作用,因此要经常保持散热片和板管表面的清洁。如有大量的油污和尘垢,可用压缩空气清除。冷却器应定期清洗,清洗外表面时,可用汽油或煤油刷洗(不能用钢丝刷),然后用压缩空气吹净。
4.2 螺杆式空气压缩机工作原理
空气先经过预过滤网,然后通过空气过滤器及进气控制器,进入螺杆主机压缩腔与润滑油混合,通过两个非对称转子进行线性的、连续的压缩。经过压缩的油气混合物进入油罐及分离系统进行三级分离(离心、自重和精分离)。经过分离的压缩空气通过冷却器降温后排出,可靠的压力开关系统控制排气压力。当机器运行时,螺杆压缩机润滑油靠系统内压力差自动循环,无须油泵。刚开机时,最小压力阀关闭以保证润滑油油循环所需的最小压力。除了润滑,油还起到密封、冷却和降噪的作用。高效的油气分离器和高效冷却器确保输出高品质压缩空气。
工作循环可分为吸气、压缩(压缩与喷油)和排气三个过程。随着转子旋转,每对相互啮合的齿相继完成相同的工作循环。
a、进气过程:转子转动时,阴阳转子的齿沟空间在转至进气端壁开口时,其空间最大,此时转子齿沟空间与进气口的相通,因在排气时齿沟的气体被完全排出,排气完成时,齿沟处于真空状态,当转至进气口时,外界气体即被吸入,沿轴向进入阴阳转子的齿沟内。当气体充满了整个齿沟时,转子进气侧端面转离机壳进气口,在齿沟的气体即被封闭。
b、压缩过程:阴阳转子在吸气结束时,其阴阳转子齿尖会与机壳封闭,此时气体在齿沟内不再外流。其啮合面逐渐向排气端移动。啮合面与排气口之间的齿沟空间渐渐件小,齿沟内的气体被压缩压力提高。
c、排气过程:当转子的啮合端面转到与机壳排气口相通时,被压缩的气体开始排出,直至齿尖与齿沟的啮合面移至排气端面,此时阴阳转子的啮合面与机壳排气口的齿沟空间为零,即完成排气过程,在此同时转子的啮合面与机壳进气口之间的齿沟长度又达到最长,进气过程又再进行。
①为阴螺杆 ②为轴封 ③为阳螺杆 ④为轴承
润滑油流程:分离油罐(油气罐)→温控阀→冷却器(温度未到温控阀设定值时旁通)→油过滤器→主机(因气压差而变成雾状的润滑被喷入压缩腔,从而达到降低温度、密封和润滑的作用)→分离油罐(油气罐)
空气+油混合气体在分离油罐(油气罐)内经过旋转分离、转折、碰撞,大部分的油滴
被分离出来,剩余的小部分油滴再经过油精分离器被分离出来,这部分油被插入油精分离器内的管子抽出,经节流单向阀流入主机的低压部分。节流单向阀的节流作用是使被分离出来的油全部被及时抽走,而又不放走太多的压缩空气,如果节流孔被堵,油精分离器内将积满油,会严重影响分离效果。节流单向阀的另一个作用是防止停机时,主机内的润滑油倒流入油精分离器内。
分离油罐内的热油流入温控阀,温控阀根据流入油的温度控制流到冷却器和旁通油量的比例,以控制排气温度不至于过低,过低的排气温度会使压缩空气中的水分在分离油罐内析出,使油乳化,最后油经过油过滤器喷入主机。
润滑油循环由分离油罐与主机低压腔之间的压差维持,为了机器在运行时保持油的循环,必须保证分离油罐内始终有0.2-0.3MPa的压力,最小压力阀就是起到这一作用的。
风冷压缩机组设有铝制板翅式油、气冷却器各一个。由电机单独驱动风扇运转,风扇排出的风通过导流罩直接吹向油、气冷却器。风冷机组外界的空气流由顶板上的网格处进入箱罩内,箱罩内部的热气流由左端板上方开格处排出至大气中。
机组将电动机脚板直接联接在减振器上,主机进气端轴承座下方也设置一只减振器,压缩机与电机由接筒相连成一体。
机组的箱罩上粘贴隔音材料──阻燃海绵以降低噪声。为保证压缩机检修和日常维护保养,在箱体前后装有三扇带锁的门。机组运行时,应尽量避免打开此门以免造成箱罩内部噪声向外传播而影响环境。
4.3 螺杆式空气压缩机系统流程图
4.4 螺杆式空气压缩机参数
型 号
参 数 排气量 (m3/min) 排气压力(bar) 输气温度(℃) 停机保护温度(℃) 气体含油量(ppm)
吸气条件 传动方式 冷却方式 启动方式
JG15HA 2.25 0.8
JN30-8 4.79 0.8
环境温度+10~15
110
≤3
LGFD—3/8—X
3 0.8
环境温度≤45℃,大气压力下,相对湿度低于80% 皮带传动 齿轮/直联传动 皮带传动
风冷
Y-△
输入电源(V)/(PH)/(Hz) 输入功率(HP/kW) 电动机转速(rpm) 输气管口尺寸 外形尺寸(LxWxH)(mm)
机组重量(kg) 生产厂家
15 2930 G3/4
800x950x1183
350 浙江红五环集团
380/3/50
30 22 1485 1470 G1 1/2 G1 1780*1050*1460 1100*890*700 1300
浙江开山压缩机股份有限公司
720
无锡压缩机股份
有限公司
4.5 螺杆式空气压缩机气管路系统
气管路系统(见系统流程图)
气管路包括以下部件:4空气滤清器、5减荷阀、2压缩机、7 单向阀、8油气分离器(储气罐)、9最小压力阀、25安全阀、10气冷却器、11液气分离器
空气通过空气滤清器进入压缩机而被压缩,在压缩机排气口处被压缩的空气与油气混合物通过单向阀(单向阀的作用是防止气体倒流)进入油气分离器分离,然后经最小压力阀、气冷却器、液气分离器,最终由供气阀排出以供使用。
液气分离器下方装有自动疏水阀,正常时液气分离器内分离出来的水自动排出。当自动疏水阀失灵,不能及时拆下检查和清理时应打开手动排污阀。
最小压力阀的作用是使压缩机起动后迅速建立压力,保证各润滑点所需要的润滑油量,并防止油气分离器内的气体压力降至0.4MPa以下;当用气量大于机组供气量时,保证油气分离器内的压力不低于0.4MPa,因为过低的供气压力会使耗油量增加,同时在机组卸载时防止管路中气体倒流。
在压缩机的排气口装有压力式温度指示开关,当排气温度超过极限设定值(风冷机组为110℃;水冷机组为95℃)时,可使压缩机自动停机,保护机组。
4.6 螺杆式空气压缩机油管路系统
油管路系统(见系统流程图)
油管路系统包括下列部件:2压缩机、8油气分离器(下部兼作油箱)、10油冷却器、14油过滤器、13断油阀
油气分离器内的气体压力迫使热油通过油冷却器、油过滤器及断油阀到达压缩机机壳底部油槽,喷入到机壳内腔,主要用作转子的润滑、冷却和密封。滚动轴承的润滑是通过机壳内部各通道分流至润滑点而获得的。
喷入机壳内的油与空气混合,并被压缩,再通过单向阀重新进入油气分离器。集中于滤芯底部的少量油通过回油管抽回到压缩机壳体内。
冷却器使受热的油经过冷却后再喷入压缩机,因此油在压缩机内不断循环,同时也不断升温、降温。
对于水冷压缩机组,为防止冷却水量过大引起排气温度过低,在油气分离器到油冷却