空压系统原理及规划.ppt

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1、空壓系統原理及規劃目錄n空壓系統簡介n螺桿式空壓機n幹燥機簡介n空壓系統設備選型n空壓系統設計空壓系統簡介n壓縮空氣的作用压缩空气是仅次于电力的第二大动力能源，又是具有多种用途的工艺气源，其应用范围遍及石油、化工、冶金、电力、机械、轻工、纺织、汽车制造、电子、食品、医药、生化、国防、科研等行业和部门。空壓系統簡介n空壓系統組成1.空氣壓縮機2.幹燥設備3.儲氣罐及輸送管線4.空氣過濾設備n壓縮機的分類按工作原理分1.容積型壓縮機2.速度型壓縮機按壓縮機類型1.活塞式壓縮機2.螺桿式壓縮機3.離心式壓縮機螺桿式空壓機n螺桿式壓縮機的工作原理1.進氣過程:當轉子經過入口時,空氣從軸向吸入主機.2.

2、封閉過程:轉子經過入口后,一定體積的空氣被密封在兩個轉子形成的壓縮腔內.3.壓縮及輸送:隨著轉子轉動,壓縮腔的體積不斷減少,空氣壓力升高.4.排氣過程:空氣到達另一端的出口,壓縮完成1.進氣過程2.封閉過程3.壓縮及輸送4.排氣 過程壓縮工作過程:當兩個轉子的螺旋面在進氣口還沒有嚙合時,壓縮行程就已經開始,這時,空氣被吸入主轉子凸面與次轉子凹面之間的空間,當兩個轉子轉動到進氣口封閉時,已吸入的空氣就被壓入凹凸面之間,然后,隨著轉子的嚙合而朝軸向流動.隨著旋轉的繼續,更多的主轉子凸面與凹面嚙合,正常的容積很快地被縮小,空氣壓力增大,與此同時,潤滑油被注入氣缸,以冷卻空氣壓縮產生的熱量,並密封內部

3、間間隙,容積繼續縮小,壓力繼續增大,直至轉子轉到排氣口開啟.這時,空氣-潤滑油混合氣被排送到油箱.這一過程周而復始地進行,從而使排出的空氣連續不斷,均勻而又無衝擊力.空氣流程圖ATLAS空壓機GA75W油氣冷卻器排氣止回閥進氣閥油過濾器油止回閥油氣分離器罐安全閥空氣過濾器控制箱壓縮機連軸器馬達螺桿式空壓機常見故障n一.潤滑油消耗量太大1.油箱加油太滿；2.回油管堵塞.斷開或松脫；3.潤滑油分離器芯子破壞；4.潤滑油种類不同,有泡沫；5.最低壓力閥失靈；6.油管接頭或密封件漏油；n二.潤滑油溫度太低1.溫控閥熱敏元件失靈2.卸載時間過長或室溫低n三.潤滑油溫度太高1.環境通風不良2.溫控閥熱敏元

4、件失靈3.冷卻器太臟(風冷)或冷卻水不良(水冷)4.油過濾器堵塞及斷油閥動作不良5.溫度表或溫度探頭故障幹燥機簡介n幹燥機類型:1.吸附式幹燥機压力露点溫度-20-702.冷凍式幹燥機压力露点溫度210空氣幹燥原理n1、潮湿高温的压缩空气流入热交换器与从蒸发器排出来的冷空气进行热交换，使进入蒸发器压缩空气的温度降低。n2、降温后的压缩空气流入蒸发器与制冷剂热交换，压缩空气中的热量被制冷剂带走，压缩空气温度急速下降，潮湿空气中的水份因为达到饱和温度迅速冷凝成水滴，经过气水分离器分离后，冷凝水从自动排水阀处排出。经干燥后的空气压力露点可达2。n3、降温后的冷空气流经空气热交换与入口的高温空气热交换

5、，经热交换的冷空气因吸收了入口空气的热量提升了温度。同时空气还经过冷冻系统的二次冷凝与高温的冷媒再次热交换使出口的温度得到充分的加热，确保出口空气管路不结露。由于充分利用了出口空气的冷源，降低了机台冷冻系统的负荷确保了机台出口空气的质量。空壓系統設備選型n空壓機的選型n幹燥機的選型n儲氣罐容積計算n管徑計算n過濾器的選型空壓系統設備選型空壓機的選擇主要依据气动系统的工作压力、流量。一.工作壓力气源的工作压力应比气动系统中的最高工作压力高20%左右，因为要考虑供气管道的沿程损失和局部损失。如果系统中某些地方的工作压力要求较低，可以采用减压阀来供气。空气壓縮機的额定排气压力分为低压（0.71.0M

6、Pa）、中压（1.010MPa）、高压（10100MPa）和超高压（100MPa以上），可根据实际需求来选择。空壓系統設備選型二.供氣量空气压缩机的總供气量可按下面的经验公式计算：qz=qj*K1*K2式中，qz空气压缩机供气量（m3/s）；气动设备利用系数K1漏损系数，一般为K1=1.151.5；K2备用系数，一般为1.31.6；qj设备的平均自由空气耗量（m3/s）；空壓系統設備選型n型式選用時必須注意之事項：1.以全負載狀態下而言，離心式空氣壓縮機效率較高，因此極適於做為基載機台或負載變化不大之場合。2.空氣壓縮機的運轉成本極高，一全年運轉4000小時以上之空氣壓縮機，所耗用之電力費用，

7、可能已足夠新購一機台，為此購買空氣壓縮機時，必須特別注意其運轉效率。3.有油式空氣壓縮機不但購買成本低，保養費用一般也較低。4.具進氣閥門容量調節控制之機台，雖能提供較為穩定壓力的壓縮空氣輸出，但使用此類機台時應使其能在高負載下運轉，即使其實際供氣量儘量接近額定供氣量。幹燥機的選型1.压缩空气的实际流量2.压力3.进气温度4.环境温度5.压力露点温度幹燥機的選型n幹燥機的空氣處理量Qs=Qc*C1*C2公式中：Qs-冷干机处理量（Nm3/min）Qc-为空压机的实际排气量（m3/min）C1-压缩空气压力及温度修正系数C2-环境温度与压力露点修正系数幹燥機的選型n表一压缩空气压力及温度修正系数

8、C1幹燥機的選型n表二环境温度与压力露点修正系数C2幹燥機的選型n例:空压机实际排气量为10m3/min，工作压力0.8Mpa，冷干机入口温度为40，环境温度40，要求压力露点2则冷干机处理量为Qs=Qc*C1*C2，查表一、表二，C1=0.77C2=1.22Qs=9.39m3/min，应选择处理風量为10.7m3/min冷凍式幹燥機。經驗公式:100HP空壓機對應5HP幹燥機n現場機台有冷凝水之原因分析1.冷凍乾燥機冷媒不足或未開機2.空氣桶位於冷凍乾燥機之後，或空氣桶過小3.現場出氣管線與主管線銜接方式不當4.現場主管線排水不良、無定期排水或自動排水裝置故障5.壓縮空氣使用設備之前排水裝置

9、(三點組合中之過濾器)故障6.長時間停機後再開機時，沒進行排水即使用儲氣罐容積計算n儲氣罐的選擇1.当空压机或外部管网突然停止供气时,气动设备需要工作一定时间的话,则气罐容积的计算公式为:VPaQmaxT/（60(P1-P2)）(L)n2.若空压机的吸入流量是按气动系统的平均耗气量选定的,当气动系统在最大耗气量下工作时,则气罐容积的计算公式为:V1=(Qmax-Qsa)Pa/P*(T/60)(L)（1）V=P*V1/(P1-P2)（2）其中:P1:停止供气时的压力,MPaP2:气动系统允许的最低工作压力,MPaP3:储气罐最高工作压力，MPaPa:大气压力,Pa=0.1MPaQmax:气动系统

10、的最大耗气量,L/min(标准状态)T:停止供气后应维持气动系统正常工作的时间,sQsa:气动系统的平均耗气量,L/min(标准状态)P:气动系统的使用压力,MPa(绝对压力),Pa=0.1MPaT:气动系统在最大耗气量下的工作时间,sV1:储气罐有效储气容积n經驗值:壓縮機最大排氣量(M3/MIN)的1/61/10(M3)n過濾器的選擇n壓縮空氣管徑計算D=1.533(Q/P)0.5上式中D：最小管徑(inch)Q：流量(Nm3/min)P：絕對壓力(錶壓力Kg/cm2+1.033Kg/cm2)車間壓縮空氣管徑估算表允許壓力損失(pa/m)管道長度L(m)流量m3/hL100L200L400

11、L600管徑(MM)30015075502545322319324696336824482039409713869984969405650139234991667011757966523547016733211823597192804718393335932364191933431008401414594103442073134459812514152175103518237321289599105415021763183182430031290212310551737200318460613004606121244940173840432506062934360629343494187204

12、0447130300934413507934313507872113507713111555注:允許總壓力損失=30000pa；壓縮空氣平均密度取P=8KG/M3；表中管徑已考慮空消耗最大系數K=1.4和各種損耗總和1.5,選管徑時可直接按 工藝提供的額定小時平均耗氣量選用.粗線下部流量上限按最高允許流速15m/s.空壓系統的設計n空壓站的規劃n空壓站的組成及設備布置n管路配置空壓系統設計n空氣站的規劃1.靠近用氣中心;2.供水供電合理；3.避免在有散發爆炸性、腐蝕性、有毒氣體及粉塵的場所；4.宜有良好通風,並避免西曬.n空氣站的組成和設備布置1.機器間距及通道凈距:2.空氣站地面宜採用水磨石

13、地面,牆面宜抹灰刷白；3.空氣站室內溫度不宜高於40度；4.空氣站外牆應設通風口,其通風面積應滿足空壓機吸入風量及設備散熱要求；5.壓縮空氣管路與其它管路間距見下表:管網布置n直線配管最簡單且最為常見之壓縮空氣管線配管方式缺點:當某一工作站之用氣量突然增加時，則管路下游的壓降將急速增加n環狀配管可由雙方向急速補充氣體，使壓降減至最小程度。因此為得到較穩定(穩定之壓力及穩定之氣量)之壓縮空氣供給，宜採用此種配管方式空氣壓縮機的安裝位置不同的配管方式n(A)單供應端環狀管線n(B)多供應端環狀管線n(C)單供應端直線管線n(D)多供應端直線管線n主管路的配置输送压力在1.5MPa以下的压缩空气，管

14、路内压缩空气的流速小于15m/s将有利于避免管路产生压降 主管路应保持一样的管径，否则将导致较大的压力损失，同时易引起管路损坏 管路中应尽量减少使用管接头（特别是90度弯）以及阀门，因为过多的连接环节将容易造成压缩空气的泄漏 使空压机与其它设备或管路的连接形成柔性连接，避免微振引起的管路松脱泄漏并隔绝共振n主管路的配置管路应采用钢制的无缝管材 耐压测试应符合相应的技术条件 输送压缩空气的管路内壁必须保持洁净，焊接后的管路应去渣防锈等处理n管線在設計及架設時必須呈一傾斜，角度約為12%，並在每一段管線之最低點裝設排水裝置。n空压站阀门及管道的选择DN65及以上采用法兰直通式铸钢截止阀 DN50以下采用全流量黄铜锻造球阀 管件等配件耐压均为1.6Mpa,阀门安装前必须严格按1.6Mpa试压，检验合格后方可安装空压气管DN80及以下采用厚壁有缝镀锌钢管套丝连接，DN80以上采用镀锌无缝钢管法兰连接或焊接n管道的用材、连接、安装空压气管DN50以下采用厚壁有缝镀锌钢管套丝连接，DN50以上采用镀锌无缝钢管法兰连接或焊接.n管道的检验、检查和试验管道的外观检验应符合美观的要求，在做完无损检验合格后，进行压力试验壓力試驗前應對管道進行兩次清管.實驗壓力以不小於設計壓力的1.1倍,4H無泄漏為合格.某空壓站謝謝!