空气压缩机及压风管路设计机械制造设备维修与保养_机械制造-设备维修与保养.pdf

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1、空气压缩机及压风管路设计 0/42 空压站就是压缩空气站，由空气压缩机、储气罐（分为一级、二级储气罐）、空气处理净化设备、冷干机组成。压缩空气站在厂（矿）内的布置，应根据以下因素确定经技术经济方案。靠近负荷中心；供电、供水合理；有扩建的可能性；避免靠近散发爆炸性、腐蚀性和有毒气体以与粉尘等有害物的场所，并位于上述场所全年风向最小频率的下风侧；压缩空气站对有噪声、振动防护要求场所的间距，应符合国家现行的有关标准规范的规定。摘 要 随着社会的全面发展和进步，空气压缩机因其独特的特点在很多方面得到应用，比如风动机械的驱动、压风自救等。本课题空气压缩机与压风管路设计是根据煤炭工程学院机械工程系本科生（

2、矿山机电方向）培养方案选题的。内容包括螺杆式空压机的适用范围与研究目的、空压机在压风自救中的应用、国内外空压机的发展、空气压缩机的通则、系统流程、螺杆式空压机电控系统的设计、空压机的选型与压风管路内径的选择、空压机房的布置与压风管路的设计。关键词：空压机；压风管路；压风自救空气压缩机及压风管路设计 0/42 ,.().,.:;干机组成压缩空气站在厂矿内的布置应根据以下因素确定经技术经济方案靠近负荷中心供电供水合理有扩建的可能性避免靠近散发爆炸性腐蚀性和有毒气体以与粉尘等有害物的场所并位于上述场所全年风向最小频率的下风侧压缩空压缩机因其独特的特点在很多方面得到应用比如风动机械的驱动压风自救等本课

3、题空气压缩机与压风管路设计是根据煤炭工程学院机械工程系本科生矿山机电方向培养方案选题的内容包括螺杆式空压机的适用围与研究目的空压机在压风管路内径的选择空压机房的布置与压风管路的设计关键词空压机压风管路压风自救空气压缩机及压风管路设计空气压缩机及压风管路设计目录概括使用范围与研究目的空压机在煤矿生产与安全救险中的应用国内外空压机的发展空气压缩机及压风管路设计 1/42 目 录 1 概括.错误!未指定书签。1.1 使用范围与研究目的.错误!未指定书签。1.2 空压机在煤矿生产与安全救险中的应用.错误!未指定书签。1.3 国内外空压机的发展.错误!未指定书签。1.4 矿用螺杆式空压机的特点.错误!未

4、指定书签。2 空气压缩机的通则.错误!未指定书签。2.1 螺杆式空压机简介.错误!未指定书签。2.2 螺杆式空压机的构造与各零件功能.错误!未指定书签。2.3 螺杆式空压机的工作原理(风冷).错误!未指定书签。3 系统流程.错误!未指定书签。3.1 空气流程.错误!未指定书签。3.2 润滑油流程.错误!未指定书签。3.3 气路控制系统.错误!未指定书签。4 电控制系统.错误!未指定书签。4.1 控制系统组成.错误!未指定书签。4.2 微机控制器介绍.错误!未指定书签。4.3 控制原理.错误!未指定书签。4.3 选型.错误!未指定书签。5 压风设备的选型设计.错误!未指定书签。5.1 设计依据.

5、错误!未指定书签。5.2 供气量计算与压气机选型.错误!未指定书签。5.3 压气管路内径选择.错误!未指定书签。5.4 验算管道压力损失 .错误!未指定书签。6 空压机与压气管路设计.错误!未指定书签。6.1 空压机房选址与机房设计.错误!未指定书签。6.2 压缩机的工艺系统.错误!未指定书签。6.3 压缩机的保护 .错误!未指定书签。6.4 压风管路设计.错误!未指定书签。参考文献.错误!未指定书签。致 谢.错误!未指定书签。干机组成压缩空气站在厂矿内的布置应根据以下因素确定经技术经济方案靠近负荷中心供电供水合理有扩建的可能性避免靠近散发爆炸性腐蚀性和有毒气体以与粉尘等有害物的场所并位于上述

6、场所全年风向最小频率的下风侧压缩空压缩机因其独特的特点在很多方面得到应用比如风动机械的驱动压风自救等本课题空气压缩机与压风管路设计是根据煤炭工程学院机械工程系本科生矿山机电方向培养方案选题的内容包括螺杆式空压机的适用围与研究目的空压机在压风管路内径的选择空压机房的布置与压风管路的设计关键词空压机压风管路压风自救空气压缩机及压风管路设计空气压缩机及压风管路设计目录概括使用范围与研究目的空压机在煤矿生产与安全救险中的应用国内外空压机的发展空气压缩机及压风管路设计 0/42 1 概括 1.1 使用范围与研究目的 螺杆式空气压缩机是一种容积式空气压缩机，空气经过压缩机压缩，体积减小，压力升高，消耗外界

7、做的功。压缩空气膨胀以后，体积增大，压力降低，并对外做功。利用压缩空气能够对外做功来驱动风动工具和机械。更重要的是利用压缩空气做动力源可以避免电火花的产生而引起爆炸，且压缩空气具有良好的柔韧性和冲击性能，能用于变负荷条件下的动力源，风动机械排出的废气还可以帮助矿井通风和降温，改善工作环境，并在同时螺杆式空压机的压气空气管道在关键时刻可起到救援效果，降低安全风险，被广泛应用于矿井。本设计的目的在于根据实际情况从空压机的选型到安装，电器控制到实现自动化，从矿井的高效到低耗，以此为出发点对压风管路进行设计。1.2 空压机在煤矿生产与安全救险中的应用 空压机在矿井的生产中的广泛应用主要体现在以下几个方

8、面：（1）在瓦斯矿井中，采用压缩空气作动力源可以避免由于电火花的产生而引起的爆炸，比电力源更安全。（2）空压机驱动的气动机械（如凿岩机，风镐等）由于具有冲击性高、往返速度高可以适用于切割坚硬的岩石。（3）压缩空气有弹性和良好的抗冲击性能，可以在不同负载条件下做动力源的条件，比动力源更方便。（4）风动机械排出的废气，有助于矿井降温，改善工作环境。空压机在安全救险上的应用：在安全生产第一的现代矿井中，空气压缩机的存在尤为重要。它可以在第一时间向受困的煤矿工人提供氧气，为工人们的安全提供了保障。同时，它也能提高煤矿的工作环境，可以稀释瓦斯浓度，为矿井的安全生产提供了保证。干机组成压缩空气站在厂矿内的

9、布置应根据以下因素确定经技术经济方案靠近负荷中心供电供水合理有扩建的可能性避免靠近散发爆炸性腐蚀性和有毒气体以与粉尘等有害物的场所并位于上述场所全年风向最小频率的下风侧压缩空压缩机因其独特的特点在很多方面得到应用比如风动机械的驱动压风自救等本课题空气压缩机与压风管路设计是根据煤炭工程学院机械工程系本科生矿山机电方向培养方案选题的内容包括螺杆式空压机的适用围与研究目的空压机在压风管路内径的选择空压机房的布置与压风管路的设计关键词空压机压风管路压风自救空气压缩机及压风管路设计空气压缩机及压风管路设计目录概括使用范围与研究目的空压机在煤矿生产与安全救险中的应用国内外空压机的发展空气压缩机及压风管路设

10、计 1/42 1.3 国内外空压机的发展 螺杆式空气压缩机，最初是由阿尔夫 1934 年瑞典在提出的，由瑞典电机公司制造的第一个原型。螺杆式空气压缩机在中国近年来取得了很大的发展，如无锡压缩股份有限公司批量生产不同规格、多品种的螺杆式空气压缩机，顺德力精密机械有限公司已经能够产生一个长寿节能单螺杆式空气压缩机。1.4 矿用螺杆式空压机的特点 伴随着社会的全面进步和发展，对空气压缩机有更多的需求。尤其是螺杆式空气压缩机，以其独特的特点使其的使用比例也越来越大。就其使气体压力增加的原理，螺杆压缩机与活塞式压缩机是相同的，都属于压缩型式空压机；且其主要部件的活动形式和离心式压缩机相似。因此螺杆式空压

11、机具有这两种空压机的主要特性，故螺杆式空压机在现代矿井生产中得到广泛应用。（1）螺杆式空气压缩机的优点 它是一种容积式压缩机，其理论排气量和各工作部件，尤其是与转子的转速成正比关系，使压缩机的主要参数的压力和排气量的变化不会互相影响。1）故障少，维修简单，使用寿命长。2）连续的单向旋转，并且没有往复运动，惯性力小，使得速度快，运行可靠，无振动。3）在一组转子齿间，啮合点沿轴线方向前进，侧面压缩或排出体积减小，体积增大的另一侧直接进行下一个吸入过程。再加上旋转数高，齿数较多，因此压缩功能是完全连续的，吸入和排出没有往复式压缩机脉动现象，也无离心空气压缩机的喘振现象。4）由于螺杆压缩机属于容积式，

12、这样的效果是压力上升不是由于转子速率的影响。只要转子旋转一周，就可达到预定的压缩比。此外，离心式空气压缩机是不一样 干机组成压缩空气站在厂矿内的布置应根据以下因素确定经技术经济方案靠近负荷中心供电供水合理有扩建的可能性避免靠近散发爆炸性腐蚀性和有毒气体以与粉尘等有害物的场所并位于上述场所全年风向最小频率的下风侧压缩空压缩机因其独特的特点在很多方面得到应用比如风动机械的驱动压风自救等本课题空气压缩机与压风管路设计是根据煤炭工程学院机械工程系本科生矿山机电方向培养方案选题的内容包括螺杆式空压机的适用围与研究目的空压机在压风管路内径的选择空压机房的布置与压风管路的设计关键词空压机压风管路压风自救空气

13、压缩机及压风管路设计空气压缩机及压风管路设计目录概括使用范围与研究目的空压机在煤矿生产与安全救险中的应用国内外空压机的发展空气压缩机及压风管路设计 2/42 的，压缩过程中，有其独立的气体比例。5）螺杆压缩机的压力是靠两个转子不接触的旋转，使它能够适应湿的压缩气体和压缩液滴。6）螺杆压缩机的滑阀可控制在 100%10%连续比例范围内的能量。安装在两个转子之间的壳体中的阀门，可以来回移动，通过阀芯控制在 100%10%范围内，进气量的变化，不影响压缩比，不影响速度，可以控制在宽负载范围内的理想。7）因为没有通过实心转子之间的接触引起的摩擦，因此，螺杆空气压缩机除了用于无油润滑，也适用于输送润滑油

14、到的不被污染的场合。8）螺杆压缩机体积小、重量轻、安装方便、设备简单，所以一个螺杆式空压机站的基础设施投资少。9）螺杆压缩机的制造工艺要求高，不适合高压力压缩。同时，在使用螺杆式压缩机时，应特别注意在指定的方向旋转，而不应相反。10）由于存在间隙，运动件必不可少出现泄漏，效率低。同时，在螺杆式无油压缩机中，为了确保转子之间的间隙，必须使用同步齿轮；为了减少内部的温度上升，必须以增加它的速度；利用齿轮，使机械损失减少；安装管消声器消除噪声。（2）螺杆式空气压缩机的缺点 1）成本高。螺杆压缩机转子的齿面是一个空间的表面，使用专用工具，专用设备加工是昂贵的。此外，螺杆式空气压缩机的气缸的加工精度也有

15、了更高的要求，因此成本较高。2）不能用于高压场合。由于转子和轴承的刚度和其他限制的寿命，螺杆压缩机只能在中、低压力范围内使用，排气压力一般不超过 4.5。3）不能做成迷你型。密封气体取决于螺杆压缩机的间距,一般体积大于0.2 m ,螺杆压缩机的性能优越。干机组成压缩空气站在厂矿内的布置应根据以下因素确定经技术经济方案靠近负荷中心供电供水合理有扩建的可能性避免靠近散发爆炸性腐蚀性和有毒气体以与粉尘等有害物的场所并位于上述场所全年风向最小频率的下风侧压缩空压缩机因其独特的特点在很多方面得到应用比如风动机械的驱动压风自救等本课题空气压缩机与压风管路设计是根据煤炭工程学院机械工程系本科生矿山机电方向培

16、养方案选题的内容包括螺杆式空压机的适用围与研究目的空压机在压风管路内径的选择空压机房的布置与压风管路的设计关键词空压机压风管路压风自救空气压缩机及压风管路设计空气压缩机及压风管路设计目录概括使用范围与研究目的空压机在煤矿生产与安全救险中的应用国内外空压机的发展空气压缩机及压风管路设计 3/42 2 空气压缩机的通则 2.1 螺杆式空压机简介 螺杆空气压缩机是当今世界上的空气压缩机的主流，它与活塞式压缩机（相同的排气压力）相比具有很多优点例如振动小、噪声低、效率高。阴阳转子间以与转子和壳体之间的配合精度降低回流泄漏从而提高了效率；只有啮合转子，没有气缸的往复运动，减少了振动和噪声源；风冷却使得螺

17、杆式空压机能适应不同的矿井环境；独特的润滑方式同时也带来了许多优点，凭借其自身产生的压力差，使得润滑油不断注入压缩室和轴承，使得复杂的机械结构变得简单。1 注入的润滑油可以在相互啮合的转子之间形成油膜,转子可以直接驱动一对转子旋转,不用使用高密度同步齿轮。2 射入的润滑油能增加气密性。3 润滑油吸入压缩热，所以即使压缩比达到 16，机头还可控制润滑油在恶劣条件下，转子与机外之间也不会因膨胀系数不同而产生摩擦。4 润滑油能减少由于高频压缩所产生的噪音。5 压缩空气中的微量润滑油，对气动工具有润滑效果。2.2 螺杆式空压机的构造与各零件功能 螺杆式压缩机的结构如图所示。在“”形的气缸中平行放置着一

18、对相互啮合的螺旋形转子。通常将节圆外具有的凸齿的转子称为阳转子或阳螺杆，转子具有节圆上的凹齿被定义为阴转子或内螺纹。在一般阳转子与原电机连接，由阳转子带动阴转子转动。所以阳转子也被称为主动转子，阴转子也被称为从动转子。该压缩机机体孔的两端分别安装在具有一定形状和尺寸的孔口，吸气，称为吸气口，排出，称为排气口。干机组成压缩空气站在厂矿内的布置应根据以下因素确定经技术经济方案靠近负荷中心供电供水合理有扩建的可能性避免靠近散发爆炸性腐蚀性和有毒气体以与粉尘等有害物的场所并位于上述场所全年风向最小频率的下风侧压缩空压缩机因其独特的特点在很多方面得到应用比如风动机械的驱动压风自救等本课题空气压缩机与压风

19、管路设计是根据煤炭工程学院机械工程系本科生矿山机电方向培养方案选题的内容包括螺杆式空压机的适用围与研究目的空压机在压风管路内径的选择空压机房的布置与压风管路的设计关键词空压机压风管路压风自救空气压缩机及压风管路设计空气压缩机及压风管路设计目录概括使用范围与研究目的空压机在煤矿生产与安全救险中的应用国内外空压机的发展空气压缩机及压风管路设计 4/42 图 2-1 螺杆式压缩机结构示意图 1 机体 机体是螺杆式空气压缩机的主要部分，它是由中间部分的气缸与两端的端盖的组成。在等于转子直径较小的机器中，通常将排气端盖或吸气端盖与奇光做成为一体，制成带端盖的整体结构，转子顺轴向装入汽缸。在转子直径较大的

20、机器中，汽缸与吸气和排气端盖是分开的。1）端盖 具有吸气/排气通道的端盖，通常分为整体结构和分体式结构的两种。端干机组成压缩空气站在厂矿内的布置应根据以下因素确定经技术经济方案靠近负荷中心供电供水合理有扩建的可能性避免靠近散发爆炸性腐蚀性和有毒气体以与粉尘等有害物的场所并位于上述场所全年风向最小频率的下风侧压缩空压缩机因其独特的特点在很多方面得到应用比如风动机械的驱动压风自救等本课题空气压缩机与压风管路设计是根据煤炭工程学院机械工程系本科生矿山机电方向培养方案选题的内容包括螺杆式空压机的适用围与研究目的空压机在压风管路内径的选择空压机房的布置与压风管路的设计关键词空压机压风管路压风自救空气压缩

21、机及压风管路设计空气压缩机及压风管路设计目录概括使用范围与研究目的空压机在煤矿生产与安全救险中的应用国内外空压机的发展空气压缩机及压风管路设计 5/42 盖具有内置的轴密封，轴承，有的盖箱也可作为增速齿轮或同步齿轮。2）汽缸 喷油螺杆式空压机机体大多采用单层壁结构气缸，其转子包含在机体中，机体的外侧即为大气。3）机体材料 该材料主要取决于排气压力的要求和压缩气体的特性，与灰铸铁作为排气压力小于 2.5 的材料，当排气压力大于 2.5 时可以使用钢和球墨铸铁。此外，灰铸铁可用于空气或惰性气体，铸铁或球墨铸铁可用于碳氢化合物和一些轻微的腐蚀性气体。对于腐蚀性气体，酸气和水的气体，是一种高合金钢或不

22、锈钢。对于腐蚀性气体介质，也可用于喷涂或刷在普通铸钢材料镀上一层防腐材料。2 转子 转子是螺杆式空气压缩机的主要部件，其结构分为整体式和组合式。当转子直径小，用整体式，当转子结构的直径大于 3500 转子常见的结构为组合式。喷油螺杆式空压机由于排气温度较低，转子热胀不明显，一般不安装密封齿。因为安装密封齿会使得螺杆式空压机的泄漏三角形面积变大，而且给生产带来困难，增加了成本。另外，当螺杆式空压机转子型线的齿顶圆附近截面非常小时，型线本身就起到齿顶密封齿的作用。常用锻件作为螺杆式空压机转子的毛坯，一般多利用中碳钢（45 号钢等），有特殊要求时用 40 等合金钢或铝合金。为了加工方便，减少成本，目

23、前也采用 600-3 球墨铸铁。3 轴承 轴向力和径向力作用于螺杆式空压机的转子上。由于转子两侧所受压力不同而产生径向力，其大小取决于转子直径、长径比、内压比、与运行工况。由于转子一端是吸气压力，另一端是排气压力，再加上内压缩过程的影响产生轴向力，以与一个转子驱动另一转子等因素而产生的，轴向的大小是转子直径，内压比以与运行工况的函数。干机组成压缩空气站在厂矿内的布置应根据以下因素确定经技术经济方案靠近负荷中心供电供水合理有扩建的可能性避免靠近散发爆炸性腐蚀性和有毒气体以与粉尘等有害物的场所并位于上述场所全年风向最小频率的下风侧压缩空压缩机因其独特的特点在很多方面得到应用比如风动机械的驱动压风自

24、救等本课题空气压缩机与压风管路设计是根据煤炭工程学院机械工程系本科生矿山机电方向培养方案选题的内容包括螺杆式空压机的适用围与研究目的空压机在压风管路内径的选择空压机房的布置与压风管路的设计关键词空压机压风管路压风自救空气压缩机及压风管路设计空气压缩机及压风管路设计目录概括使用范围与研究目的空压机在煤矿生产与安全救险中的应用国内外空压机的发展空气压缩机及压风管路设计 6/42 因为内压缩的存在，所以使得排气端的径向力大于吸入端。转子的形状和不同的压力作用面积，使得两个啮合的转子的径向力也不同，阴转子轴承载荷的径向力最大，因此承受径向力由高到低依次为：阴转子排气端轴承，阳转子排气轴承，阴转子吸气端

25、轴承和阳转子吸气轴承。，转子吸入侧轴承和阳转子吸力轴承。同样地，两个转子轴向力也不同轴向力之间的差别比径向力的差别大的多，阳转子所受轴向力大约是阴转子的 4 倍。螺杆式空压机一般用的是轴承滚动轴承和滑动轴承。螺杆式空压机设计中采用的轴承应保证转子的一端固定，另一端能够伸缩。一般情况下转子在排出侧轴向定位，在吸入侧留有较大的轴向间隙，让其自由膨胀，以便保持排出端有不变的最小间隙值，使气体泄漏为最小，并避免端面磨损。喷油螺杆式空压机由于轴向力都不大，故都采用滚动轴承。承受轴向力的轴承总是放在排气端，以便得到最小的排气端面间隙。径向载荷通常用分别安装在转子两端的圆柱滚子轴承承受，在排气端的一个角接触

26、球轴承承受轴向载荷，并对转子进行双向定位。在一些机器中，用一对背靠背安装的圆锥滚子轴承或角接触球轴承同时承受径向和轴向载荷。4 轴封 喷油螺杆式空压机一般采用滚动轴封，在排气端的转子工作段与轴承之间加一个轴封，以防止压缩腔的气体经过转子轴向外泄露。这种轴封只要在与轴颈相应的机体处开设特定的油槽，通入具有一定压力的密封油即达到有效的轴向密封。喷油螺杆式空压机转子的外伸轴一般都设计在吸气侧，由于在利用吸气节流的方式调节空压机的气量时，外伸轴上的轴封两侧可能会有一个大气压力的压差。由于此处的轴封必须防止润滑油的漏出和未过滤空气的漏入，故在小型空压机中通常采用简单的唇形密封。大中型空压机中采用有油润滑

27、机械密封。5 内容积比调节滑阀 螺杆式空压机工作过程的重要特点之一是具有内压缩过程，空压机的最干机组成压缩空气站在厂矿内的布置应根据以下因素确定经技术经济方案靠近负荷中心供电供水合理有扩建的可能性避免靠近散发爆炸性腐蚀性和有毒气体以与粉尘等有害物的场所并位于上述场所全年风向最小频率的下风侧压缩空压缩机因其独特的特点在很多方面得到应用比如风动机械的驱动压风自救等本课题空气压缩机与压风管路设计是根据煤炭工程学院机械工程系本科生矿山机电方向培养方案选题的内容包括螺杆式空压机的适用围与研究目的空压机在压风管路内径的选择空压机房的布置与压风管路的设计关键词空压机压风管路压风自救空气压缩机及压风管路设计空

28、气压缩机及压风管路设计目录概括使用范围与研究目的空压机在煤矿生产与安全救险中的应用国内外空压机的发展空气压缩机及压风管路设计 7/42 佳工况是内压比等于外压比。若二者不等，无论是欠压缩还是过压缩，经济性都会降低。显然增大或减小排气孔口的尺寸，将改变齿间容积内气体同排气孔口连通的位置，从而改变内压获得变化的排气孔口，从而实现内容积比和内压比的调节。2.3 螺杆式空压机的工作原理(风冷)螺杆式空压机的基元容积是由阳，阴转子和气缸内壁面之间形成的一对齿间容积，随着转子的旋转，基元容积的大小和空间位置都在不断的变化。螺杆式空压机的工作包括以下四个过程：1 吸气过程：图 2-2 吸气过程 如图 2-2

29、，随着转子的运动,啮合的齿逐渐脱离,形成齿的空间,随着齿的扩大形成形成一定的真空室,而啮合的齿之间的体积只与进气口连接,所以气体便在压差作用下流入真空室。在随后的过程中转子旋转,阳转子的齿不断从阴转子齿槽中脱离出来,齿空间不断扩大,并保持沟通与吸嘴。随着齿轮的转动转子体积达到最大值时,体积和吸气口断开,吸入过程结束。干机组成压缩空气站在厂矿内的布置应根据以下因素确定经技术经济方案靠近负荷中心供电供水合理有扩建的可能性避免靠近散发爆炸性腐蚀性和有毒气体以与粉尘等有害物的场所并位于上述场所全年风向最小频率的下风侧压缩空压缩机因其独特的特点在很多方面得到应用比如风动机械的驱动压风自救等本课题空气压缩

30、机与压风管路设计是根据煤炭工程学院机械工程系本科生矿山机电方向培养方案选题的内容包括螺杆式空压机的适用围与研究目的空压机在压风管路内径的选择空压机房的布置与压风管路的设计关键词空压机压风管路压风自救空气压缩机及压风管路设计空气压缩机及压风管路设计目录概括使用范围与研究目的空压机在煤矿生产与安全救险中的应用国内外空压机的发展空气压缩机及压风管路设计 8/42 图 2-3 封闭过程 2 封闭与输送过程 如图 2-3，吸气终了时，主副转子齿峰会与机壳密封，齿沟内的空气不在外流，此即“封闭过程”。两转子继续转动，其齿峰与齿沟在吸气端吻合，吻合面逐渐向排气端移动，此即“输送过程”。图 2-4 压缩过程

31、3 压缩与喷油过程 如图 2-4，在输送过程中，齿合面逐渐向排气端移动，是啮合面与排气口间的齿沟空间逐渐减少，齿沟内空气逐渐被压缩，压力逐渐升高，此即“压缩过程”,而压缩的同时，润滑油亦因压力差的作用喷入压缩室内与空气混合。干机组成压缩空气站在厂矿内的布置应根据以下因素确定经技术经济方案靠近负荷中心供电供水合理有扩建的可能性避免靠近散发爆炸性腐蚀性和有毒气体以与粉尘等有害物的场所并位于上述场所全年风向最小频率的下风侧压缩空压缩机因其独特的特点在很多方面得到应用比如风动机械的驱动压风自救等本课题空气压缩机与压风管路设计是根据煤炭工程学院机械工程系本科生矿山机电方向培养方案选题的内容包括螺杆式空压

32、机的适用围与研究目的空压机在压风管路内径的选择空压机房的布置与压风管路的设计关键词空压机压风管路压风自救空气压缩机及压风管路设计空气压缩机及压风管路设计目录概括使用范围与研究目的空压机在煤矿生产与安全救险中的应用国内外空压机的发展空气压缩机及压风管路设计 9/42 图 2-5 排气过程 4 排气过程 如图 2-5，当转子的排气口端面与机壳相通时(此时压缩空气压力最大),被压缩之空气开始排出,直至齿峰与齿沟的啮合面移至机壳的排气端端面,此时两转子的啮合面与机壳排气口间的齿沟空间为零,此即完成“排气过程”。与此同时，转子的啮合面与机壳进气口之间的齿沟长度又达到最长，由此，开始一个新的压缩循环。螺杆

33、式压缩机作为回转式压缩机的一种，在结构上具有离心式压缩机的特点，工作原理上则又属于容积式压缩机的范畴。由于以上特点，螺杆式压缩机一般应用于下列工况：1.流量不是很高 2.需长周期平稳运行 3.排气压力不高 干机组成压缩空气站在厂矿内的布置应根据以下因素确定经技术经济方案靠近负荷中心供电供水合理有扩建的可能性避免靠近散发爆炸性腐蚀性和有毒气体以与粉尘等有害物的场所并位于上述场所全年风向最小频率的下风侧压缩空压缩机因其独特的特点在很多方面得到应用比如风动机械的驱动压风自救等本课题空气压缩机与压风管路设计是根据煤炭工程学院机械工程系本科生矿山机电方向培养方案选题的内容包括螺杆式空压机的适用围与研究目

34、的空压机在压风管路内径的选择空压机房的布置与压风管路的设计关键词空压机压风管路压风自救空气压缩机及压风管路设计空气压缩机及压风管路设计目录概括使用范围与研究目的空压机在煤矿生产与安全救险中的应用国内外空压机的发展空气压缩机及压风管路设计 10/42 3 系统流程 3.1 空气流程 通过空气过滤器后空气过滤除尘，经过进气卸荷阀进入主压缩室，在主压缩室压缩空气与润滑油混合。油气混合物压缩排到油气桶，在油气桶内大部分润滑油被分离出来，油分离器过滤残余润滑油，空气由最小压力阀的清洁后压缩，压缩后输入系统的后冷却器。系统流程如图所示 干机组成压缩空气站在厂矿内的布置应根据以下因素确定经技术经济方案靠近负

35、荷中心供电供水合理有扩建的可能性避免靠近散发爆炸性腐蚀性和有毒气体以与粉尘等有害物的场所并位于上述场所全年风向最小频率的下风侧压缩空压缩机因其独特的特点在很多方面得到应用比如风动机械的驱动压风自救等本课题空气压缩机与压风管路设计是根据煤炭工程学院机械工程系本科生矿山机电方向培养方案选题的内容包括螺杆式空压机的适用围与研究目的空压机在压风管路内径的选择空压机房的布置与压风管路的设计关键词空压机压风管路压风自救空气压缩机及压风管路设计空气压缩机及压风管路设计目录概括使用范围与研究目的空压机在煤矿生产与安全救险中的应用国内外空压机的发展空气压缩机及压风管路设计 11/42 图 3-1 系统流程图 3

36、.1.1 管路主要部件功能介绍 A空气滤清器 空气滤清器是一个干燥的滤纸，滤纸孔隙度约为 10 左右。它的主要功能是过滤空气中的灰尘，防止螺杆转子被过度磨损而降低寿命，油过滤器和油分离器不通。B进气卸荷阀 进气卸荷阀是一个很重要的组成部分，通过操作进入压缩机的进气量，来控排气量。卸荷阀由进气，排气节流小孔，出风口和阀门等组成。通过电磁阀系统的压力，在气缸上的比例阀，控制阀打开，关闭，直至关闭，从而改变入口的大小，控制进气。在一定范围内的空气压缩机可以实现无级容量控制，以达到降低功耗的影响。C油气桶 油气桶有两种功能分别为油气分离和储油。油气混合物经压缩后排至油气桶，油气桶的旋转可以使得大部分润

37、滑油分离；储存较多的润滑油，避免热干机组成压缩空气站在厂矿内的布置应根据以下因素确定经技术经济方案靠近负荷中心供电供水合理有扩建的可能性避免靠近散发爆炸性腐蚀性和有毒气体以与粉尘等有害物的场所并位于上述场所全年风向最小频率的下风侧压缩空压缩机因其独特的特点在很多方面得到应用比如风动机械的驱动压风自救等本课题空气压缩机与压风管路设计是根据煤炭工程学院机械工程系本科生矿山机电方向培养方案选题的内容包括螺杆式空压机的适用围与研究目的空压机在压风管路内径的选择空压机房的布置与压风管路的设计关键词空压机压风管路压风自救空气压缩机及压风管路设计空气压缩机及压风管路设计目录概括使用范围与研究目的空压机在煤矿

38、生产与安全救险中的应用国内外空压机的发展空气压缩机及压风管路设计 12/42 油立即参与下一个循环，有利于降低排气温度。筒体有加油孔，供加油用。D油气分离器“润滑油流程”中有油气分离器的完整说明。E最小压力阀 与油气分离器出口相连，它的开口压力设定值为 0.40.5，最小压力阀主要有以下功能：a 起动时优先建立起润滑油所需的循环压力，确保机器的润滑。b 当油气桶内空气压力大于 0.4 之后最小压力阀就开启，这样可以减小流过油气分离器的空气流速，保证油气分离有比较好的效果，并且这样可以避免油气分离器因压力差太大而受损。c 止回功能：当停机后油气桶内压力下降时，防止管路压缩空气回流。F温度传感器

39、温度传感器是用来测量机头排气口处的排气温度，并显示在仪表盘上。它采用 100 的电阻作为敏感件，性能好、精度高。当出现失油而导致油量不足或者冷却不良等情况是，均有可能导致主机排气温度过高。当检测到得的排气温度与设置的温度一样或者偏高时，空压机自动停机。3.2 润滑油流程 1 润滑油流程说明 在油气桶内的压力，将润滑油从油气桶压出，流动的气体通过温度控制阀，油冷却器冷却后再经过油过滤器除去杂质颗粒，然后分为两路，一路从机体喷雾进入压缩室，冷却压缩空气；其他所有的通过机体两端，润滑轴承组。而后各部分的润滑油在聚集于压缩室底，经排气口排出。与油混合的压缩空气排入油气桶后，绝大部分的油沉淀于油气桶的底

40、部，其余的含油雾空气再经过油细分离器，进一步滤下剩余的油并参与下一个循环。2 喷油量的控制 通过空压机喷入的油除起润滑作用外，主要用于带走空气在压缩后所产生干机组成压缩空气站在厂矿内的布置应根据以下因素确定经技术经济方案靠近负荷中心供电供水合理有扩建的可能性避免靠近散发爆炸性腐蚀性和有毒气体以与粉尘等有害物的场所并位于上述场所全年风向最小频率的下风侧压缩空压缩机因其独特的特点在很多方面得到应用比如风动机械的驱动压风自救等本课题空气压缩机与压风管路设计是根据煤炭工程学院机械工程系本科生矿山机电方向培养方案选题的内容包括螺杆式空压机的适用围与研究目的空压机在压风管路内径的选择空压机房的布置与压风管

41、路的设计关键词空压机压风管路压风自救空气压缩机及压风管路设计空气压缩机及压风管路设计目录概括使用范围与研究目的空压机在煤矿生产与安全救险中的应用国内外空压机的发展空气压缩机及压风管路设计 13/42 的热量，喷油量的多少直接影响到空压机的性能。喷油量于出厂前已经由本技术师设置好，因此不能随意改变。当机头排气温度偏低或过高需要调整时，请联系公司客服。3 油路主要部件功能说明 A温控阀 温度控制阀的主要功能是测量喷入机体的润滑油温度控制压缩机的排气温度，以避免在空气中的水蒸汽凝结乳化润滑油油。刚启动时，润滑油的温度低时，温度控制阀被关闭，油不经过冷却器直接注入机体。如果温度上升到高于 70时，温度

42、控制阀逐渐打开的路径通到油冷器，到 76完全打开时，油会通过油冷却器，然后喷到机体的内部。B冷却器（风冷型）油冷却器和后冷却器组成一体，它俩的结构都是板翅式。安装时要确保冷却器距离障碍物 2 米以上，使冷却气流能够很好的流通。但是灰尘容易覆盖翅片使得冷却效果不好，有可能出现排气温度过高而停止工作。所以应该定时清洗翅片保证有好的冷却效果。C油过滤器 油过滤器是一种纸质过滤器，过滤精度在 1015。它的功能是除去油中的杂质，如金属颗粒，灰尘，油脂等，保证轴承和转子的正常运行。如果油过滤器堵塞时，可引起润滑油喷射量不足，并影响轴承的使用寿命，机体排气温度高（或停止）。D油细分离器 油细分离器滤芯采用

43、多层细密的特种纤维制成，主要作用是过滤掉压缩空气中所含雾状润滑油，油颗粒大小可控制在 0.1 以下，含油量能够不大于 3。E回油单向阀 油分离器过滤后的残渣，集中于过滤器的中央圆形槽，通过回油管道返回到主机，避免已分离出来的润滑油与压缩空气一起被排出机体。为了防止主压缩室的油反应，在油返回管设置一个单向阀。如果机器在运行油耗突然增大，干机组成压缩空气站在厂矿内的布置应根据以下因素确定经技术经济方案靠近负荷中心供电供水合理有扩建的可能性避免靠近散发爆炸性腐蚀性和有毒气体以与粉尘等有害物的场所并位于上述场所全年风向最小频率的下风侧压缩空压缩机因其独特的特点在很多方面得到应用比如风动机械的驱动压风自

44、救等本课题空气压缩机与压风管路设计是根据煤炭工程学院机械工程系本科生矿山机电方向培养方案选题的内容包括螺杆式空压机的适用围与研究目的空压机在压风管路内径的选择空压机房的布置与压风管路的设计关键词空压机压风管路压风自救空气压缩机及压风管路设计空气压缩机及压风管路设计目录概括使用范围与研究目的空压机在煤矿生产与安全救险中的应用国内外空压机的发展空气压缩机及压风管路设计 14/42 应检查是否节流孔是否堵住。3.3 气路控制系统 一般运行 1 开始 启动前，进气卸荷阀和加载卸载阀是关闭的。启动后，空气通过进气卸荷阀从节流小孔吸入，由于有最小压力阀，油气桶慢慢建立起压力，确保润滑油注入机体润滑。2 负

45、荷运行 完整的星角降压启动后，延时几秒，加载电磁阀得电开启，内部气体通过压力桶，进气卸荷阀逐渐打开，压缩机进入负荷条件。当压力超过 0.4，最小压力阀打开，压缩空气输出。当系统压力达到设定压力时，反比例阀开始工作，自动调节压缩机的供气量，来使得供气量等于耗气量，此即无级气量调节功能。3）卸载操作 当气体不是很时小，当排气压力达到微电脑控制的上限时，将达到极限。负载电磁阀断电关闭，使进气阀的控制压力损失自动关闭，另一方面打开排气阀，油箱内的油液压力得到释放，使压缩机进入卸荷运行状态。卸载操作的保持时间达到设定上限值时，机器自动关机。当较低的系统压力降到微电脑控制器设定值，加载和运行的机器。气路控

46、制元件功能说明 A加载电磁阀 是一个两位三通常闭电磁阀。由于电磁阀的得电和失电，来控制气路的通联和中断状态，从而完成加载和卸荷功能。B放空阀 当卸载操作或停机时，阀被打开时，在油气桶内的压力释放，使压缩机低负荷运行，或者以确保在重新启动在空载条件。干机组成压缩空气站在厂矿内的布置应根据以下因素确定经技术经济方案靠近负荷中心供电供水合理有扩建的可能性避免靠近散发爆炸性腐蚀性和有毒气体以与粉尘等有害物的场所并位于上述场所全年风向最小频率的下风侧压缩空压缩机因其独特的特点在很多方面得到应用比如风动机械的驱动压风自救等本课题空气压缩机与压风管路设计是根据煤炭工程学院机械工程系本科生矿山机电方向培养方案

47、选题的内容包括螺杆式空压机的适用围与研究目的空压机在压风管路内径的选择空压机房的布置与压风管路的设计关键词空压机压风管路压风自救空气压缩机及压风管路设计空气压缩机及压风管路设计目录概括使用范围与研究目的空压机在煤矿生产与安全救险中的应用国内外空压机的发展空气压缩机及压风管路设计 15/42 C反比例阀 超过设定的压力时反比例阀起作用。此时，输入压力为高时，输出的控制压力为低，而控制压力越低时，通过进气气缸伸缩控制卸荷阀盘开度越小，空气压缩机的进气量就越少，使得空气压缩机的供气量量和空气消耗量平衡，实现无级容量调节功能。D安全阀 安全阀是保障安全的部件。当气量调节系统出现故障而使得油气桶内气体压

48、力比设定的排气压力高出约 10时，安全阀自动起跳泄压，使压力降至额定排气压力以下。E压力传感器 压力传感器测量油分离器的排气压力后，将测量值显示在仪表板上。根据排气压力测量的数值，根据微机控制器的压力上限压力下限的设定值，使加载电磁阀电源得电或失电，从而实现加载状态和卸载状态两者的转换。F压力表 压力表测量油气桶内油分离器前的压力。因为油分离器内存在最小压力阀和管路阻力所以存在压力降，压力表显示的排气压力和仪表板显示的压力相比是高的。应经常观察比较压差，当压力差超过 0.12 后，应该与时更换油气分离器。干机组成压缩空气站在厂矿内的布置应根据以下因素确定经技术经济方案靠近负荷中心供电供水合理有

49、扩建的可能性避免靠近散发爆炸性腐蚀性和有毒气体以与粉尘等有害物的场所并位于上述场所全年风向最小频率的下风侧压缩空压缩机因其独特的特点在很多方面得到应用比如风动机械的驱动压风自救等本课题空气压缩机与压风管路设计是根据煤炭工程学院机械工程系本科生矿山机电方向培养方案选题的内容包括螺杆式空压机的适用围与研究目的空压机在压风管路内径的选择空压机房的布置与压风管路的设计关键词空压机压风管路压风自救空气压缩机及压风管路设计空气压缩机及压风管路设计目录概括使用范围与研究目的空压机在煤矿生产与安全救险中的应用国内外空压机的发展空气压缩机及压风管路设计 16/42 4 电控制系统 4.1 控制系统组成 控制系统

50、包括以下部分：（包括相应的控制模块以与触摸屏）、传感器以与所需的按钮开关、接触器、断路器等，其示意图如图 4-1 所示：图 4-1 控制系统简图 主要包括，内存，电源，和一个专门设计的输入和输出接口电路等。它是用来实现电气部分的控制。包括：开始、运行、停止，报警和故障自我诊断。起动：2 电动机 M1，M2如图所示，可以通过转换开关来启动。运行：正常情况下，电机 M1处于状态，电机 M2处于关闭状态。温度传感器测出风包出口温度，并与给定值比较，当温度过高时操作 M2的开启，直到排气温度小于风机停止温度时，风机停止。停止：按下停止按钮，控制接触器停止工作，工作的变频器停止。报警和故障诊断：空气压缩