空压站的供风原理及附属设备的作用.docx

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空压站的供风原理及附属设备的作用

编号：

SM-ZD-76611

空压站的供风原理及附属设备的作用

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空压站的供风原理及附属设备的作用

简介：

该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查和决策等事项，保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。

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　　一、空压站供风路径概述：

　　自由空气经过空气滤芯，进入主机，进行压缩机后到达主机内部油分离器进行油气分离，分离后的压缩空气先经过后置冷却器降温滤水，经管道进入储气罐进行二次降温除水，然后进入高效除油器除去气体中残留的油质，最后进入冷干机除去气体中的水分送入主供风管网。

　　如下图所示：

　　自由空气空压机储气罐高效除油器干燥机管网用户

　　二、螺杆式空压机的工作原理：

　　压缩机主要由一对阴阳转子及壳体组成，其工作原理于往复式压缩机一样，属容积式，只是工作方式是回转式而不是往复式。

其工作过程可分为三个阶段；

　　1）吸气阶段：

螺杆式压缩机采用端面轴向进气，一旦齿曹啮合线进入吸气口，则开始吸气。

随着转子的转动，啮合线向排气端延伸，吸入的空气也越来越多，当端面齿廊离开吸气口时，吸入阶段结束。

吸入的空气处于阴阳转子及壳体构成的密闭的腔中。

　　2）压缩阶段：

由阴阳转子及壳体构成的这个密闭腔随转子的继续转动，向排气端移动，其容积不断变小，因而气体受压缩。

与此同时，润滑油喷入这个密闭腔；

　　3）排气阶段：

当阴阳转子齿到达排气口时，密闭腔容积达到最小，压缩空气随同润滑油一起被排出，油气混合气通过止逆阀入油分离器，在那里润滑油从空气中分离出来，回到油循环系统，而空气流经后冷却器进入站内的压缩空气管网。

　　从以上过程可以看出，螺杆压缩机，机构简单，不存在往复力，因此排出气体稳定，无脉冲现象，从而噪音小振动比较小。

　　三、冷干机的工作原理：

　　冷冻式压缩空气干燥机（简称冷干机）是根据冷冻除湿原理，将压缩空气强制冷却到要求的露点温度以下，从而将其中所含的大量水蒸汽，油雾装冷凝成液滴，通过气液分离，由排水器排出机外，使压缩空气得到干燥，经冷干机处理后的压缩空气（7kgf/cm²）,其干燥度可以达到大气露点-23℃左右。

其工艺流程可分为以下三个过程：

　　1、压缩空气系统与热交换系统及气水分离系统：

　　a）湿热的压缩空气进入冷干机，首先在预冷器中与低温干燥的压缩空气进行热交换，使温度下降，有部分水份凝结成液体，然后进入蒸发器筒体中；在预冷器中低温空气得到了升温，避免了因出空气温度太低而使下游输气管外壁结露。

　　b）被预冷后的压缩空气进入蒸发器筒体中，被氟利昂制冷系统强制冷却到2-10℃，使其中的水蒸汽进一步凝结出来，然后进入气液分离器中。

　　c）经过气液分离器分离，液体的水油尘埃杂质流入自动排水器中，由自动控制排水器把它排出系统外。

　　d）经分离液滴后的空气干燥度达到压力露点2-10℃（在0.7MPa压力下，相当于大气露点-23℃左右），然后低温干燥空气再回到预冷器中和入口湿热空气进行交换，温度得到回升后，送出冷干机。

　　2、制冷系统

　　a）制冷压缩机排出的高温高压的气态冷媒，经过冷凝器（风冷或水冷）的冷却后，形成高压的液态冷媒。

　　b）液态冷媒经过干燥过滤处理，出去冷媒中的杂质和水份，送入热力膨胀阀或毛细管中。

　　c）高压液态冷媒，经热力膨胀阀或毛细管节流后送入蒸发器中，吸收压缩空气的热量而蒸发变成气态冷媒。

　　d）气态冷媒被制冷压缩机吸回，进行再压缩，实现一个制冷循环。

　　e）在制冷循环中，同时还伴有冷冻机油的循环和一些保护压缩机正常工作的辅助措施。

　　f）在制冷循环中，通过热气旁通阀来自动控制和调节蒸发器的冷量输出，以适应压缩空气的热负荷的变化，确保压缩空气被冷却后的温度不低于0℃防止凝结水而堵塞气路。

　　3、电器控制系统：

电器控制系统是为了确保制冷系统的安全运行，主要包括以下部分：

　　a）停机加热曲轴箱中的润滑油，防止冷媒溶于油中；

　　b）延时起动；

　　c）冷媒高压超压及冷媒低压过低保护；

　　d）制冷压缩机电流过大保护；

　　e）空气入口温度显示；

　　f）露点温度显示（小型设备用蒸发压力对应的蒸发温度间接显示）。

　　四、整个机组的工作原理：

　　1、本机为电机驱动单极螺杆空压机，通过管道、导线和底板装上各种附件后，便成为完全自成一体空压机组；

　　2、标准空压机的设计工作环境温度范围为：

1.7-46℃；

　　3、螺杆空压机的压缩产生于两根螺杆的啮合；

　　4、空气/冷却油混合物从主机排到分离系统。

排出的汽油混合物经该系统分离，冷却油回到冷却系统，而空气经过后冷却器和水份离器，然后排出空压机；

　　5、风扇将空气吸入，强制通过冷却器；

　　6、通过冷却从主机排出压缩空气，再经过分离后，大部分原来自然存在于其中的水汽被除去；

　　7、冷却系统由油池、温控阀、冷却器和过滤器等组成，当空压机工作时，冷却油加压系统向各轴承；

　　8、本机的加载控制系统为自动形式；

　　9、仪表板指示空压机各个工况总状态；

　　10、本机随用气量度化而采用自动和手动控制两种；　　11、电气部件装载于容易维修的钣金制作电控箱内；

　　12、运行安全是能保障的，因为当温度过高，电气过载或系统压力过高等情况发生时，空压机会自动停车。

　　五、空压机各附件的作用：

　　1）空气进气滤清器的作用：

空气进气滤清器的作用是过滤进入压缩机的空气，使灰尘等固体杂质不进入压缩主机内，以防止相对滑动件有急剧增大的磨损，同时还能加速润滑油氧化。

　　2）止逆阀的作用：

止逆阀的作用主要是在压缩机停车时，防止油分离器压力倒回，使螺杆压缩机转子反转，致使大量冷却油从进气口冒出。

　　3）润滑油循环系统：

润滑油循环系统由油分离器、油冷却器、温控阀和油过滤器组成。

在压力作用，润滑油从油分离器流出后，进入油冷却器的进油口和温控阀旁通入口，得到温控阀控制的润滑油，在恒定的压力下流过油分滤器。

断油电磁阀，进入压缩机各个工作点，经加压后，随压缩空气一起进入油分离器，空压机没有油泵，润滑油的循环是借助于油分离器与主机喷油口压差进行的；

　　4）最小压力阀的作用：

最小压力阀装载油分离器排气口处，其作用是保证压缩机系统中油分离器内始终有形成油循环的最小压力。

同时，它具有止逆功能，能防止管网中的压缩空气向分离器内倒灌，它的另一个作用是在机组加载时保持分离器中的压力，与大气始终有一个较小的压差，减小气体流动速度，确保油分离效果；

　　5）温控阀的作用：

温控阀控制压缩机的最低喷油温度，因为较低的喷油温度会使压缩机主机的排气温度偏低，而在油分离器内析出冷凝水，恶化润滑油的品质，缩短其使用寿命。

温控阀控制润滑油的旁通流量，以使喷油温度控制在一个合适范围之中。

（注意：

机组冷启动时，确保机组温度高于环境温度32℃才允许加载）

　　6）油冷却器的作用：

油冷却器通过强制对流的方式，冷却风带走冷却油的热量。

　　7）油过滤器的作用：

油过滤器的作用是在润滑油循环过程中，滤去其中的颗粒、粉尘和其它杂质，保证螺杆压缩机转子的可靠工作和防止油冷却管道的结垢。

　　8）断油电磁阀的作用：

它在开机时打开，关机时关闭，其作用是停机时防止有压力的润滑油进入主机，防止润滑油从主机进口处喷出。

　　9）油分离器、润滑油：

润滑油和空气从压缩机排出后进入油分离器，混合气沿着箱体内壁流动，在离心力的作用下油滴聚合后落入油箱底部，内部挡板维持空气和油滴不断旋转，方向持续不断的改变，使愈来愈多的油滴从空气中清除除去，这种惯性作用使润滑油又回到油分离器；这时，空气气流中剩下一些非常细小的油雾，它们随着空气一起进入油分离器芯子，油分离器芯子由二个紧靠在一起的同心纤维圆筒组成，由自由丝网支承，芯子法兰盘固定在分离器顶盖上；气流进入油分离器芯子后，油气凝聚在纤上形成液滴，这液滴结集在外层第一级凝聚纤维筒上，然后落到油分离器里，那部分凝聚在第二级内层上的液滴汇聚在分离器芯子的底部，经过回油管路中过滤网，节流接头，回到压缩机压缩腔内；此时，气流里已基本无油。

回油管的作用是：

不断将沉积在第二级内层上分离芯底部的利用压差作用回到主机进口。

　　10）润滑油的作用：

　　a）螺杆式压缩机润滑油有三种功能：

润滑轴承与转子接触表面。

密封转子间隙，冷却压缩过程。

实际大部分用来冷却，而小部分用来润滑与密封；

　　b）润滑油最重要的性能是冷却作用。

本机组润滑油在系统工作温度下具有较好的抗氧化能力，能够延长油的使用寿命，高级防锈剂起到保护管道清洁和油箱清洁作用。

　　六、冷干机制冷系统中主要部件功能说明：

　　制冷系统主要是冷干机提供降温所需的足够冷量，系统中主要部件功能及调节简述如下：

　　1）压缩机：

它的作用是从蒸发器吸入低温低压制冷剂蒸汽，经压缩变高温高压制冷剂蒸汽送往冷凝器。

　　2）冷凝器：

从制冷压缩机来的高温、高压制冷剂蒸汽，进入冷凝器（风冷或水冷），通过水或空气与高温、高压制冷剂的热量交换，使高温高压蒸汽冷凝液化。

　　3）干燥过滤器：

制冷剂从冷凝器流到干燥过滤器主要是除去制冷系统中含有少量水份及杂质；

　　4）热力膨胀阀：

它主要起降压节流的作业，并能根据回汽过热的变化自动调节供液量，从干燥过滤器来的高压液态制冷剂通过膨胀阀或毛细管的节流降压变成低温低压液体进入蒸发器蒸发。

膨胀阀的大小是根据制冷量的大小选择的同时还需设定一个合理化的回汽过热，一般出厂的冷干机膨胀都已调好，用户不需要调节；但负荷与冷干机规定负荷相差较大时也可作适当调整，其中顺时针旋转压紧弹簧，制冷系统的吸气过热度减小（10m³/min以下冷干机用毛细管）。

　　5）蒸发器：

进入蒸发器的低温低压制冷剂与管外空气进行热交换，液态制冷剂迅速吸收热量，从而蒸发成汽态，制冷剂蒸汽同时也被压缩机吸气管吸入，反复经过压缩—冷凝—膨胀—蒸发的全过程，进行制冷循环。

　　6）汽化器：

防止蒸发器中部分没有蒸发的液体直接被压缩机吸入，从而避免压缩机产生“液压”，同时因其内部结构，更有利于制冷系统的回油。

　　7）热气旁通阀：

它是并联在压缩机高低压两端的一个能量调节器，起着稳定制冷系统发温度的作用，当干燥机的负载减小，制冷系统蒸发压力下降时，旁通阀自动开启，使部分高压气体直接进入蒸发器，以保持蒸发压力在一定范围内，一般设置在0.35MPa时该阀自动打开，当露点温度及蒸发压力过低时，按顺时针旋转，升高阀门开启点，调整时应缓慢旋动扳手，使参数稳定在正常范围。

　　8）视镜：

安装于制冷供液管上，用来观察制冷剂的流量及制冷剂的含水量，开机15分钟后，视镜子中仍有气泡，说明制冷剂不足；视镜中色标变黄，说明系统中含水量太高（20m³/min以下无）

　　七、冷干机的使用条件

　　1.环境温度：

低于40℃，高于0℃；

　　2.进气温度：

常温型≤45℃；≤80℃；

　　3.进气压力：

0.2-1.0MPa；

　　4.制冷剂：

R-22（GAD-1NF以下用R1或R134a）；

　　5.冷却方式：

风冷或水冷；

　　6.压力降：

0.22-0.03MPa;

　　7.压力露点：

2-10℃

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