各种空气压缩机分类介绍.doc

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各种空气压缩机分类介绍

随着国内经济的发展，我国的空压机设计制造技术也会有突飞猛进的发展，在某些方面的技术水平也已经达到国际先进水平。

但在一些方面与国际先进水平还存在一定差距。

希望空压机用户在选型上能够切合实际，结合企业需求，选择经济、可靠、高效、环保的空压机，避免因选型错误导致的机器维修、成本加大等问题,面对市场上各式各样不同功效的空压机，很多用户对空压机的选型上无法有一个确切的认识，有时候是因为对不同空压机的功效和性能不能完全了解，而导致无法合理选型，无法选择可靠、高效、节能的空压机型。

现将常用的几种空压机型的优缺点和其适用范围做一个简单的介绍，希望能为用户在选择空压机的时候做一个参考。

若按照空压机气体方式的不同，通常将空压机分为两大类，即容积式和动力式（又名速度式）空压机。

容积式和动力式空压机由于其结构形式的不同，又做了以下分类：

一、移动式空压机是一种动力式空压机，在其中有一个或多个旋转叶轮（叶片通常在侧面）使气体加速，主气流是径向的。

动力式空压机又分为喷射式和透平式空压机，离心式空压机就属于透平式空压机组。

在离心式空压机中，高速旋转的叶轮给予气体的离心力作用，以及在扩压通道中给予气体的扩压作用，使气体压力得到提高。

应用范围

近些年，化学工业和大型化工厂的陆续建立，使得离心式空压机成为了压缩和输送化工生产中各种气体的关键机器，占有及其重要的地位。

随着气体动力学研究的成就使离心空压机的效率不断提高，又由于高压密封，小流量窄叶轮的加工，多油楔轴承等技术关键的研制成功，解决了离心空压机向高压力，宽流量范围发展的一系列问题，使离心式空压机的应用范围大为扩展，以致在很多场合可取代往复空压机，而大大地扩大了应用范围。

有些化工基础原料，如丙烯、乙烯、丁二烯、苯等可加工成塑料、纤维、橡胶等重要化工产品。

在生产这种基础原料的石油化工厂中，离心式空压机也占有重要地位，是关键设备之一。

除此之外，其他如石油精炼，制冷等行业中，离心式空压机也是极为关键的设备。

发展趋势

目前离心式空压机可用来压缩和输送化工生产中的各种气体，并且它的排气压力比早期有了很大的提高，其最小气量也有所降低，这就相应的扩大了离心式空压机的应用范围。

离心式空压机需要向大容量发展，以满足我国石化生产规模不断扩大的要求，同时随着新技术的发展、新型气体密封、磁力轴承和无润滑联轴器的出现，离心空压机的发展趋势主要表现为：

不断开发高压和小流量产品；进一步研究三元流动理论，将其应用到叶轮和叶片扩压器等元件的设计中，以期达到高效机组；低噪声化，采用噪声防护以改善操作环境。

尤其是随着化工和石油化工生产的发展，生产规模不断地增大，离心式空压机凭借其优越的性能，在诸多工业领域的应用就愈来愈为广泛，发展趋势良好。

工作原理

离心式空气空压机是由叶轮带动气体做高速旋转，使气体产生离心力，由于气体在叶轮里的扩压流动，从而使气体通过叶轮后的流速和压力得到提高，连续地生产出压缩空气。

离心式空气空压机属于速度式空压机，在用气负荷稳定时离心式空气空压机工作稳定、可靠。

主要优点

1、流量大、功率大、利于节能。

透平机械流经叶轮的介质，一直是连续不断的，气缸的容积较大，叶轮能够高速旋转，故透平机械的排气流量和发生的功率可大大增加。

所以离心空压机排气均匀，气流无脉冲。

2、结构紧凑、密封效果好，泄露现象少，尺寸小，因而机组占地面积及重量都比同一气量的活塞式空压机小得多。

3、运转平稳，操作可靠，因此它的运转率高，有平坦的性能曲线，操作范围较广，维护费用及人员少。

4、离心式空压机的压缩过程可以做到绝对无油，机内不需要润滑，这对许多行业的生产是很重要的。

5、易损件少、运转周期长，运动零件少而简单，且制造精度低，所以其制造费用相对低且可靠性高。

易于实现自动化和大型化。

主要缺点

1、离心式空压机的目前还不适用于气量太小及压比过高的场合。

2、离心式空压机的稳定工况区较窄，其气量调节虽较方便，但经济性较差。

气流速度大，流道内的零部件有较大的摩擦损失。

3、离心式空压机的效率一般仍低于活塞式空压机。

操作的适应性差，气体的性质对操作性能有较大影响。

在机组开车、停车、运行中，负荷变化大。

4、离心式空压机转速较高，有可能产生机械振动，在运行特性方面，会有喘振现象，对机器的危害极大。

5、操作相对复杂，齿轮箱噪声大，设备技术含量高，维护费用较大。

 活塞式空压机

活塞式空压机是一种最常见的容积式空压机。

以复盛空压机为例，它由曲柄连杆机构将驱动机的旋转运动变为活塞的往复运动。

活塞与气缸共同组成空压机工作腔，依靠活塞在气缸内的往复运动，并借助进、排气阀的自动开闭，使气体周期性地进入气缸工作腔，进行压缩和排出。

活塞式空压机主要由三大部分组成；运动机构（曲轴、轴承、连杆、十字头、皮带轮或联轴器等）、工作机构（气缸、活塞、气阀等）与机身。

此外还有3个辅助系统：

即润滑系统、冷却系统及调节系统。

运动机构是一种曲柄连杆机构，把曲轴的旋转运动变为十字头的往复运动。

机身用来支承和安装整个运动机构和工作机构。

工作机构是实现空压机工作原理的主要部件。

适用范围

活塞式空压机属于一种往复式空压机，压力等级属于中压、高压、超高压等级，适合压力较高场合适用，流量为中、小流量范围主要适用于中、小排量，压力较高场合。

发展趋势

活塞式空压机是传统领域应用最广泛的空压机，但是随着其它回转空压机等产品的崛起，其在很多领域，比如制冷的市场正逐步缩小。

国内石化领域的重点乙烯建设工程以及近年来在煤炭领域的大力整顿，都将带动活塞式空压机技术及其行业的发展。

活塞式空压机主要是向大容量、高压力、低噪声、高效率、高可靠性等方向发展；不断开发变工况条件下运行的新型气阀，提高气阀寿命；在产品设计上，应用热力学、动力学理论，通过综合模拟预测空压机在实际工况下的性能；强化空压机的机电一体化，采用计算自动控制，实现优化节能运行和联机运行。

工作原理

在气压传动中，通常采用容积型活塞式空气空压机。

活塞式空气空压机是利用曲轴带动活塞的往复运动使气缸腔内的气体受到压缩而不断地产生压缩空气。

活塞式空气空压机属于容积式空压机，该机型的工作原理、特性所限，为了供气稳定，一般活塞式空气空压机都配备有储气罐。

主要优点

1、适用压力范围广。

因依靠容积变化的原理工作，因而不论其流量大小，都能达到很高的工作压力。

目前已制成低、中、高、超高压各种空压机，其中工业上超高压空压机的工作压力可达350MPa（3500kgf/cm2）。

2、设备价格低、初投资少、操作方便、使用寿命长。

3、因压缩过程属封闭过程，所以热效率较高。

4、适应性强，排气量范围广，且受排气压力变化的影响较小，当介质重度改变时，其容积排量和排气压力的变化也较小。

主要缺点

1、惯性力大，转速不能太高，故而机器较笨重，大排量时尤甚。

2、结构复杂，易损件多，维修工作量大、维护费用相对较高。

3、排气不连续，气流压力脉动，易产生气柱振动。

4、运行时振动和噪声较大，设备安装基础要求高。

由于活塞式机械仅能间断地进气、排气，气缸容积较小，活塞往复运动的速度不能太快，因而活塞机械的排气量和发出的功率要受到很大的限制。

为发扬优点，克服缺点，在结构参数上趋向高转速、短行程，使结构紧凑。

同时延长气阀、密封元件等易损件的寿命，以提高运转率。

随着优化设计理论和计算机技术的发展，为合理选取设计参数，提高效益开创了新的前景。

滚动活塞式空压机

滚动式活塞式空压机又名转子空压机，在原偏心轮外加一套圈后称之为滚动活塞空压机或滚动转子空压机。

在我国还简称滚子空压机、定片空压机或旋转式空压机。

这种空压机不需要吸气阀，其最大特点是适用于变速运行，从而可以通过变频控制提高系统性能。

滚动活塞式空压机包括气缸、气缸上的进气口、排气阀，气缸内的可作平面运动的套圈，套圈与气缸间配以滑片和滑片弹簧，套圈内有一与轴相联的偏心压块，气缸内壁与套圈周向和径向都采用阻塞密封，在套圈和偏心压块间形成滚动摩擦接触，从而提高了该种空压机的密封性能、润滑性能和容积系数，不需要配制复杂的润滑系统，在压缩空气系统中不需加润滑油也能有效地使用。

适用范围

滚动活塞空压机在小型全封闭制冷空压机中所占比例较大，并被广泛的应用与房间空调、电冰箱及小型商用制冷设备中。

工作原理

滚动活塞空压机由滚动活塞、气体缸、滑板及其背部弹簧、偏心轮轴和气缸两端盖等主要配件组成。

偏心轮轴的旋转中心与气缸内孔的圆心重合，滚动活塞安装在偏心轮轴上，及滚动活塞与偏心轮轴同心，从而滚动活塞外表面与气缸内表面相切，气缸内表面与滚动活塞外表面之间形成一个月牙空间，由此构成了空压机的工作腔。

主要优点

1、振动小、运转平稳，气体在进气孔口与排气阀中的流速较低。

2、滚动活塞空压机无需安装进气阀，没有吸、排气消声器，从而进气、排气流动阻力损失小，容积率高。

3、易损件少、结构简单、体积小、重量轻。

主要缺点

1、由于滚动活塞空压机在工作过程中，存在一些特征角，所以他们对空压机性能和工作寿命都产生了不利影响，因此需要考虑特征角尽可能的小。

2、气体在进气、排气孔口的能量损失较大，排气阀安装需谨慎。

3、零件的加工要求较高、装配较复杂，检修困难。

 发展趋势

提高压缩过程的效率、降低噪声、电动机变速控制，以及采用R410A等新制冷工质后的相关技术问题等，是滚动转子空压机的研究方向。

 滑片式空压机

滑片式空压机属于回转式空压机的一种，其轴向滑片在同圆柱缸体偏心的转子上作径向滑动，截留于滑片之间的空气被压缩后排出。

回转空压机中有两种情况：

一种是滑片装在缸体上的槽内，因滑片不随转子做旋转运动，称之为固定滑（叶）片空压机，即滚动活塞空压机；另一种是滑片装在转子的槽内，随转子做旋转运动，称之为旋转滑（叶）片空压机，简称滑片或旋叶、旋片空压机。

适用范围

滑片式空压机主要作为空气空压机使用，排气量一般在0.3～40m3/min，市场占有率较低。

按其之间的不同润滑方式可分为滴油、喷油、无油三类。

滑片空压机被广泛的应用于各种压缩空气装置、小型制冷空调装置和汽车空调系统中。

在化学工业和食品工业中，无油机器可用来输送或加压各种气体，还可作为固体颗粒物料输送的气源。

滑片机械还可作为真空泵使用。

工作原理

滑片空压机主要由机体（即气缸）转子即滑片等三部分组成。

转子外表面与气缸内表呈圆形，转子偏心的安装在气缸内，使二者相切，在气缸内壁与转子外表面间形成一个月牙形空间。

转子上开有若干滑片槽，每个槽中装有自由滑动的滑片，转子旋转时，滑片受离心力的作用从槽中甩出，其端部紧贴在气缸内表面上，把月牙形的空间分割成若干扇形小室，称之为基元。

随着转子的连续转动，基元容积从小到大周而复始在变化。

主要优点

1、结构简单、零部件少，加工与装配容易实现，维修方便。

2、运转平稳、噪声低、振动小、启动冲击小。

3、结构紧凑、体积小、重量轻，便于狭窄空间安装。

4、输气量大、流量均匀、脉动性小，无需安装大型储气器。

主要缺点

1、滑片与转子、气缸间机械磨擦较严重，磨损和能量损失较大。

2、由于磨损较大，因此使用寿命和效率较低。

 发展趋势

旋叶式空压机是滑片式空压机的一种改型结构，由于它的起动性能较好、压缩过程力矩变化亦不大，目前主要用于微型轿车和一些排量较小的工具车的空调系统。

高速下的动力特性是这种空压机的主要技术研究方向。

 涡旋式空压机

涡旋式空压机在过去十年中得到了快速发展，构成了空压机技术发展的新亮点。

涡线型容积式回转空压机，其体积小，效率高，运转平稳，已受到愈来愈多的重视，在小型空压机中很有应用前景。

高精度数控铣床的出现，也给涡旋机械的发展带来了发展机遇。

应用范围

空调空压机领域，是涡旋机械用于空压机最适宜的领域，也是目前上产品产量最多的领域；由于涡旋空压机压力比较大，所以也适用于制冷空压机；涡旋空压机压缩过程指数较大，也被应用于空气压缩及其它气体压缩；涡旋机械还可作为真空泵应用