空压系统说明.docx

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空压系统说明

第一节空气及其特性

空气对于我们人类和动植物来说都是不可缺少的，如果没有空气地球上的生物就无法生存。

除了用于呼吸外，空气还有多种工业用途。

由于空气来源取之不尽，用之不竭，所以对于空气（尤其是压缩空气）的利用越来越被人们重视。

随对压缩空气利用的研究不断深入，工厂里的气动装置越来越多。

这里先简要介绍一下空气的基本特性。

1、化学成份

空气是由氧气、氮气、碳酸气、少量惰性气体及人类活动产生的无机、有机酸、亚硫酸气体等组成的。

2、固体颗粒和油份

空气中混有砂尘、尘埃、金属粉末等固体颗粒及油类的粉尘等。

3、水份

空气中通常含有水份。

一定压力、一定温度下空气溶解水份的能力是固定的。

当温度升高时空气中可以溶解更多的水份，当压力升高时空气溶解水份的能力将下降。

当空气中溶解的水份（这些水份是以水蒸气形式存在的）达到最大值时，我们说这个状态下的空气中水蒸气达到饱和。

如上所述这个饱和水蒸气量是随温度、压力变化而变化的。

空气的这个特性往往给人们使用压缩空气带来不便，当然人们也可以利用这个特性对空气中的水份加以控制（后面章节会对这个问题详细阐述）。

4、空气的压力

地球被大气层所包围，这种气体叫作大气，由于大气有重量，他对地球表面有压力，这种压力叫做“大气压”。

一个大气压的压力等于0.1013Mpa（折合1.0332㎏f/㎝2或760mmHg）。

也就是说地球上每个物体上都承受着每平方厘米1.0332㎏f的压力。

当空气的压力低于一个大气压时，单位体积内的空气分子数就会变少，当空气分子变得非常少时，我们说这是真空状态。

可见真空是相对于大气压的空气而言的，是空气非常稀薄（即空气分子少）的状态。

真空状态的空气也能被人们加以利用，这里不在累述。

在温度20℃，压力为一个大气压（760mmHg），湿度为65%时，我们可以测得空气的比重是：

1.204㎏f/m3，请记住这个值，它会让你真切的感受到身边大气的存在。

5、空气被压缩时放出热量，膨胀时吸收热量

当空气被压缩时其温度会上升，如果压缩过程被绝热处理（压缩过程没有和外界的热量交换），我们成这样的压缩为绝热压缩。

当把温度为30℃的空气进行绝热压缩到0.69Mpa（7㎏f/㎝2）时温度会升到271℃。

事实上空气的压缩过程必定有和外界的热量交换，人们在对空气进行压缩时往往会采用换热装置将压缩过程产生的热量带走，从而保证压缩后的空气温度控制在人们的使用范围内。

相反如果让已被压缩的空气膨胀时它要从周围环境中夺取它被压缩时放出的同等热量，利用这个特性人们可以利用压缩空气对周围的物体进行冷却。

6、空气的流速

将已被压缩的空气（表压0.69Mpa（7㎏f/㎝2）在大气中放出时其流速接近于音速（340m/sec），这个速度往往会产生尖锐的叫声。

所以在使用压缩空气时绝对不能把它当作身边的大气，一定要注意其危险性。

7、空气的流动性

空气有从压力高的地方向压力低的地方流动的性质。

空气不流动时在同一空间内各处的压力是相同的，但当空气进行流动时，其压力会越来越低。

空气的压力、流速和流经管路的表面光洁度是影响空气压力降的几大因素。

第二节压缩空气的用途

压缩空气有多方面的用途，可参看下面的图表：

涂漆金属、家具、汽车、木工

喷吹喷药农业、医药

喷雾农业、木工、人造雪、清洗

将物体吹起喷润滑油精密机械

喷清洗剂机械加工、清洗

①喷射力—喷粉喷灰浆土木工程

喷砂表面处理金属、木工、纤维

喷灌浆土木工程、建筑

喷墨印刷、照相

玻璃加工玻璃工业、装修

气泵牙科钻孔

气动工具、气动研磨机金属加工、加压混凝土

使物体运动钣金

超高速机床机械加工

冲模冲模厂家

清扫、切削、各行业

清扫气动压力机、气锤、金属加工

剥岩机土建、石材

打桩建筑

动力振动器土建、布袋除尘器、气动输送、药品、

食品及粉尘

点焊汽车、金属加工

②膨胀力气闸车辆、建筑

气垫压力机防震金属、纤维

提升机汽车修理、货物传送

膨胀力耐压金属加工、车间建设

压力传送石油基地、食品加工、啤酒、食品、

（酒类、饮料、牛奶）

③液体的搅拌、移动搅拌水处理、发酵

气动提升泵

排除液体中的气体

水库防冻

④补充氧气烧嘴弯管、钢铁

养鱼场

潜水员、潜水泵、矿工

防止金属加工时过热

⑤热的传递电线冷却电线生产厂

乙烯树脂、尼龙的粘结使用自动包装机的行业

洁净房间电子、医院、食品业

⑥除湿电子工业用房的干燥

保持湿度仓库行业

气体测微

⑦流量变化加热、冷却自动控制装置

可见由于对压缩空气用途的广泛开发，使用压缩空气的行业越来越多，这就给推销空气压缩机带来很大的市场空间，同时向用户提供适用的压缩机和压缩机知识就成为这方面每个营销人员的责任和义务，它将使用户和我们都从中获益。

第三节压缩机的定义

1、压缩机的定义

压缩机是对气体加压并能连续送出的机械。

按上述定义可以说压缩机是给所有气体加压的机械，如果按所压缩的气体为压缩机命名，就有氧气压缩机、氮气压缩机、空气压缩机等。

压缩空气的压缩机被称为空气压缩机。

2、压缩过程所遵循的热力学定律

气体的体积、压力和温度遵循以下热力学定律：

V：

体积

P：

压力（绝对压力）

T：

温度（绝对温度）

3、压缩的方法

a）、等温压缩：

当气体被压缩时机械能转化为热能，使温度升高，把这个热能立即从外部取走，使温度始终保持恒定的压缩方法。

P1×V1－P1×V2=定值

b）、绝热压缩：

既不从外界获取热量也不向外界散发热量的绝热状态下的压缩方法。

c）、多变曲线压缩（实际使用的压缩方法）：

它是把产生的一部分热放散、与外部有热交换的、与等温压缩及绝热压缩不同的压缩方法。

4、空气压缩机的用途

这里从空气压缩机的定义角度认识空气压缩机的用途。

空气压缩机是对大气压下的空气进行压缩并利用被压缩的空气恢复原来状态的还原力作功的一种装置。

人们是针对压缩空气的特性而对其加以利用的；

①力=利用每c㎡有0.69Mpa（7㎏f/c㎡）的推力。

②喷射力=利用被压气体向大气以音速喷出的喷射力。

③冷却=利用压缩气体一只膨胀便从周围吸收与压缩时放出热量相等的热量（空气从所接触的物体吸热即冷却）。

40℃的空气压缩到0.69MPa（7㎏f/c㎡）时温度升到289℃

30℃的空气压缩到0.69MPa（7㎏f/c㎡）时温度升到271℃。

④干燥=用干燥的压缩空气把整个房间除湿（空气压缩时能比较容易除掉所含的水份，从而成为干燥的压缩空气）。

第四节压缩机的分类

1、按压缩方法分类

无润滑式（无油）

往复式

油润滑式无润滑式

容积式单螺杆

螺旋式油冷却式

回转式可动翼式无润滑式

双叶片式双螺杆

油冷却式

轴流式

涡轮式多叶片式

离心式径向式无润滑式

离心式（无油）

2、按压力分类

压缩机出口表压在0.1Mpa（1㎏/c㎡）

鼓风机出口表压在0.01Mpa（1㎏/c㎡）到0.1Mpa（1㎏/c㎡）

风扇出口表压低于0.01Mpa（1㎏/c㎡）

备注：

鼓风机、风扇常用于使气体流动，使气体密度增加的情况，压缩机常用于要利用压缩空气的“力”的场合。

3、其它分类法

3-1、按润滑方法分类

油润滑、油冷却式在压缩机本体内注入润滑油进行润滑并冷却的压缩方法。

在压缩气体中混有润滑油。

无润滑、无油式在压缩机内完全不用润滑油的压缩方式。

在压缩气体中无润滑油混入。

3-2、按冷却方法分类

空冷式对压缩过程产生的热，用冷却器对气体进行冷却，用气把压缩机冷却的方式。

水冷式对压缩过程产生的热，用水冷式冷却器冷却气体，用冷却水冷却压缩机。

3-3、其它分类方法（为社会使用的分类方法）

a）按被压缩的气体进行分类

空气压缩机、氮气压缩机、氧气压缩机等。

b）按出口的表压大小分类

高压、中压、低压压缩机等。

c）按使用的场所分类

室内、室外压缩机等。

第五节压力

1、表压力和绝对压力

在空压系统中，压力是一个常用的概念。

压力的大小通常用压力表进行显示，这个通过压力表显示出来的压力值通常被称为“表压力”，值得注意的是这个表压力是一个相对值，他把大气压力作为零基准，通常我们用的压力就是表压力，当然也可以把完全真空的状态定义为零基准，这样测量出来的压力被称为绝对压力，绝对压力常用于理论研究，在热力学中通常是把绝对压力写进方程式的。

表压力：

以大气压力为零基准所表示的压力。

绝对压力：

以完全真空为零基准所表示的压力。

2、表压力的单位及符号

表压力单位及符号可以用：

㎏f/c㎡G，“G”用来说明所表示的为表压力。

表压力单位及符号也可用：

Pa（帕/帕斯卡），用“帕”为单位时不加“G”。

●由于 Pa是一个很小的单位，人们更常用103Pa（Kpa）或106Pa（Mpa）这两个单位及符号。

●尽管㎏f/c㎡和pa都是常用单位及符号，但现在的SI国际单位制只使用pa这个单位及符号。

3、单位换算

1、1MPa（1兆帕）………………………………………….…….1,000,000Pa

2、1KPa（1千帕）………………………………………………...…..1,000Pa

3、1hPa（1百帕）………………………………………………………..100Pa（1mbar）

绝对压力

表压力

Pa

SI单位

Torr

㎏f/c㎡

旧单位

㎏f/c㎡

旧单位

MmHg

汞柱

Pa

SI单位

9.5332

8.5

0.833Mpa

9.0332

8.0

0.784Mpa

8.0332

7.0

0.686Mpa

7.0332

6.0

0.588Mpa

6.0332

5.0

0.490Mpa

5.0332

4.0

0.392Mpa

4.0332

3.0

0.294Mpa

3.0332

2.0

0.196Mpa

2.0332

1.0

0.098Mpa

1,013hPa

760

1.0332

0

0

0

0

0

0

-1.0332

-760

-101.3kPa

大气压力状态

完全真空状态

第六节空压机的排气量

1、空压机排气量定义

在压缩机排气端测得的单位时间内排出的气体容积，换算到压缩机进气条件（压力、温度、湿度）下的数值称排气量。

2、空压机排气量定义的具体解释

在所有品牌空压机的产品样本中通常都会标有空压机的排气量，客户在选择空压机时往往首先会将排气量加以比较，有时排气量会成为客户判断空压机效率的一个重要参数，所以应该准确理解这个概念。

热力学定律告诉我们：

特定数量的空气如果温度升高了其体积会膨胀，如果压力升高了其体积会收缩，如果空气中混入的水蒸汽的含量增加了其体积也会增加，所以我们在引用空气体积这个概念时，一定要指明这个体积下的空气的温度、压力和所含的水份。

举例说明：

当一个1m3的储气罐装满了空气时，如果不指明罐内空气的压力、温度和水份含量，我们就无法确定有多少空气分子在里面。

同样的道理，如果不统一空压机排出空气的压力、温度和水份含量时，排出空气的体积（或者说排气量）就没有可比性，为了解决这个问题可以将排出的空气换算到同样的条件（相同的温度、压力和水份含量）而去描述排出空气的体积（或者说排气量）。

以上的换算条件通常有三种：

序号

压力

温度

水份含量（用相对湿度表示）

1

大气压状态