葉城全新變頻空壓機(jī)
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葉城全新變頻空壓機(jī)
螺桿壓縮機(jī)
螺桿空壓機(jī)是回轉(zhuǎn)容積式壓縮機(jī)的一種，在其中兩個(gè)帶有螺旋型齒輪的轉(zhuǎn)子相互嚙合，從而將氣體壓縮并排出。
螺桿空氣壓縮機(jī)按照數(shù)目分，分為單螺桿和雙螺桿；按壓縮過(guò)程中是否有潤(rùn)滑油參與分為噴油和無(wú)油螺桿空壓機(jī)，無(wú)油壓縮機(jī)又分為干式和噴水兩種。
螺桿空壓機(jī)總的來(lái)說(shuō)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易損件少，排氣溫度低，壓比大，尤其不怕氣體中帶液、帶塵壓縮，噴油螺桿式壓縮機(jī)的出現(xiàn)，使動(dòng)力工藝和制冷用的螺桿式壓縮機(jī)（包括螺桿式空壓機(jī)、螺桿式制冷機(jī)等）在國(guó)內(nèi)外得到了飛速的發(fā)展。
工作原理
螺桿式空氣壓縮機(jī)是利用陰陽(yáng)螺桿轉(zhuǎn)子的相互嚙合使齒間容積不斷減小、氣體的壓力不斷提高，從而連續(xù)地產(chǎn)生壓縮空氣。螺桿式空氣壓縮機(jī)也屬于容積式壓縮機(jī)，但由于螺桿機(jī)型的工作原理，決定了相對(duì)于活塞式空氣壓縮機(jī)而言，螺桿式空氣壓縮機(jī)供氣穩(wěn)定，一般不需要配備儲(chǔ)氣罐。工作過(guò)程如下圖所示。
主要優(yōu)點(diǎn)
1、可靠性高：螺桿空壓機(jī)零部件少，易損件少，因而它運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，壽命長(zhǎng)。
2、操作維護(hù)方便：操作人員不必經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的專業(yè)培訓(xùn)，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守運(yùn)轉(zhuǎn)，操作相對(duì)簡(jiǎn)單，可按需要排氣量供氣。
3、動(dòng)力平衡性好：螺桿空壓機(jī)沒(méi)有不平衡慣性力，機(jī)器可以平穩(wěn)地高速工作，可實(shí)現(xiàn)無(wú)基礎(chǔ)運(yùn)轉(zhuǎn)，特別適合用作移動(dòng)式壓縮機(jī)，體積小，重量輕，占地面積少。
4、適應(yīng)性強(qiáng)：螺桿空壓機(jī)具有強(qiáng)制輸氣的特點(diǎn)，排氣量幾乎不受排氣壓力的影響，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、振動(dòng)小，排氣穩(wěn)定，在寬廣的范圍內(nèi)能保持較高的效率。
5、多相混輸：螺桿空壓機(jī)的轉(zhuǎn)子齒面間實(shí)際上留有間隙，因而能耐液體沖擊，可壓送含液氣體、含粉塵氣體、易聚合氣體等。
6、單位排氣量體積小，節(jié)省占地面積。
雖說(shuō)螺桿壓縮機(jī)具有以上優(yōu)點(diǎn)，但是要保持螺桿壓縮機(jī)組工作運(yùn)行正常，安全可靠，工作壽命長(zhǎng)，還必須制定詳細(xì)的維護(hù)計(jì)劃。執(zhí)行定人操作、定期維護(hù)、定期檢查保養(yǎng)，使壓縮機(jī)保持清潔、無(wú)油、無(wú)污垢。只有全面的掌握維護(hù)常識(shí)和熟悉故障的解決方法，才能保證壓縮機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行。
主要缺點(diǎn)
1、運(yùn)轉(zhuǎn)噪音較大、一般情況下需安裝消聲降噪設(shè)備。
2、由于其具有較強(qiáng)的平衡性，能高速運(yùn)轉(zhuǎn)，因此功耗相對(duì)稍高。
3、*運(yùn)轉(zhuǎn)后螺桿間隙會(huì)變大，定期修復(fù)或更換費(fèi)用較大。
應(yīng)用范圍
螺桿壓縮機(jī)具有可靠性高、維護(hù)方便、適應(yīng)性強(qiáng)等*的優(yōu)點(diǎn)，隨著對(duì)其研究的不斷深化和設(shè)計(jì)技術(shù)的持續(xù)提高，螺桿壓縮機(jī)的性能將會(huì)得到進(jìn)一步的改善，其應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)越來(lái)越廣泛。除傳統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)合外，螺桿壓縮機(jī)在燃料、電池等新領(lǐng)域的應(yīng)用將迅速擴(kuò)大。同時(shí)，由于螺桿式壓縮機(jī)工作可靠性的不斷提高，使之在中等制冷量范圍內(nèi)已逐漸替代往復(fù)式壓縮機(jī)，并占據(jù)了離心式壓縮機(jī)的部分市場(chǎng)。
工作原理
汽輪機(jī)（或電動(dòng)機(jī)）帶動(dòng)壓縮機(jī)主軸葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，在離心力作用下，氣體被甩到工作輪后面的擴(kuò)壓器中去。而在工作輪中間形成稀薄地帶，前面的氣體從工作輪中間的進(jìn)汽部份進(jìn)入葉輪，由于工作輪不斷旋轉(zhuǎn)，氣體能連續(xù)不斷地被甩出去，從而保持了氣壓機(jī)中氣體的連續(xù)流動(dòng)。氣體因離心作用增加了壓力，還可以很大的速度離開工作輪，氣體經(jīng)擴(kuò)壓器逐漸降低了速度，動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，進(jìn)一步增加了壓力。如果一個(gè)工作葉輪得到的壓力還不夠，可通過(guò)使多級(jí)葉輪串聯(lián)起來(lái)工作的辦法來(lái)達(dá)到對(duì)出口壓力的要求。級(jí)間的串聯(lián)通過(guò)彎通，回流器來(lái)實(shí)現(xiàn)。這就是離心式壓縮機(jī)的工作原理。
基本結(jié)構(gòu)
離心式壓縮機(jī)由轉(zhuǎn)子及定子兩大部分組成，結(jié)構(gòu)如圖6-1所示。轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸，固定在軸上的葉輪、軸套、平衡盤、推力盤及聯(lián)軸節(jié)等零部件。定子則有氣缸，定位于缸體上的各種隔板以及軸承等零部件。在轉(zhuǎn)子與定子之間需要密封氣體之處還設(shè)有密封元件。各個(gè)部件的作用介紹如下。
1、葉輪
葉輪是離心式壓縮機(jī)中zui重要的一個(gè)部件，驅(qū)動(dòng)機(jī)的機(jī)械功即通過(guò)此高速回轉(zhuǎn)的葉輪對(duì)氣體作功而使氣體獲得能量，它是壓縮機(jī)中*的作功部件，亦稱工作輪。葉輪一般是由輪蓋、輪盤和葉片組成的閉式葉輪，也有沒(méi)有輪蓋的半開式葉輪。
2、主軸
主軸是起支持旋轉(zhuǎn)零件及傳遞扭矩作用的。根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式。有階梯軸及光軸兩種，光軸有形狀簡(jiǎn)單，加工方便的特點(diǎn)。
3、平衡盤
在多級(jí)離心式壓縮機(jī)中因每級(jí)葉輪兩側(cè)的氣體作用力大小不等，使轉(zhuǎn)子受到一個(gè)指向低壓端的合力，這個(gè)合力即稱為軸向力。軸向力對(duì)于壓縮機(jī)的正常運(yùn)行是有害的，容易引起止推軸承損壞，使轉(zhuǎn)子向一端竄動(dòng)，導(dǎo)致動(dòng)件偏移與固定元件之間失去正確的相對(duì)位置，情況嚴(yán)重時(shí)，轉(zhuǎn)子可能與固定部件碰撞造成事故。平衡盤是利用它兩邊氣體壓力差來(lái)平衡軸向力的零件。它的一側(cè)壓力是末級(jí)葉輪盤側(cè)間隙中的壓力，另一側(cè)通向大氣或進(jìn)氣管，通常平衡盤只平衡一部分軸向力，剩余軸向力由止推軸承承受，在平衡盤的外緣需安裝氣封，用來(lái)防止氣體漏出，保持兩側(cè)的差壓。軸向力的平衡也可以通過(guò)葉輪的兩面進(jìn)氣和葉輪反向安裝來(lái)平衡。
4、推力盤
由于平衡盤只平衡部分軸向力，其余軸向力通過(guò)推力盤傳給止推軸承上的止推塊，構(gòu)成力的平衡，推力盤與推力塊的接觸表面，應(yīng)做得很光滑，在兩者的間隙內(nèi)要充滿合適的潤(rùn)滑油，在正常操作下推力塊不致磨損，在離心壓縮機(jī)起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子會(huì)向另一端竄動(dòng)，為保證轉(zhuǎn)子應(yīng)有的正常位置，轉(zhuǎn)子需要兩面止推定位，其原因是壓縮機(jī)起動(dòng)時(shí)，各級(jí)的氣體還未建立，平衡盤二側(cè)的壓差還不存在，只要?dú)怏w流動(dòng)，轉(zhuǎn)子便會(huì)沿著與正常軸向力相反的方向竄動(dòng)，因此要求轉(zhuǎn)子雙面止推，以防止造成事故。
5、聯(lián)軸器
由于離心壓縮機(jī)具有高速回轉(zhuǎn)、大功率以及運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)難免有一定振動(dòng)的特點(diǎn)，所用的聯(lián)軸器既要能夠傳遞大扭矩，又要允許徑向及軸向有少許位移，聯(lián)軸器分齒型聯(lián)軸器和膜片聯(lián)軸器，目前常用的都是膜片式聯(lián)軸器，該聯(lián)軸器不需要潤(rùn)滑劑，制造容易。
6、機(jī)殼
機(jī)殼也稱氣缸，對(duì)中低壓離心式壓縮機(jī)，一般采用水平中分面機(jī)殼，利于裝配，上下機(jī)殼由定位銷定位，即用螺栓連接。對(duì)于高壓離心式壓縮機(jī)，則采用圓筒形鍛鋼機(jī)殼，以承受高壓。這種結(jié)構(gòu)的端蓋是用螺栓和筒型機(jī)殼連接的。
7、擴(kuò)壓器
氣體從葉輪流出時(shí)，它仍具有較高的流動(dòng)速度。為了充分利用這部分速度能，以提高氣體的壓力，在葉輪后面設(shè)置了流通面積逐漸擴(kuò)大的擴(kuò)壓器。擴(kuò)壓器一般有無(wú)葉、葉片、直壁形擴(kuò)壓器等多種形式。
8、彎道
在多級(jí)離心式壓縮機(jī)中級(jí)與級(jí)之間，氣體必須拐彎，就采用彎道，彎道是由機(jī)殼和隔板構(gòu)成的彎環(huán)形空間。
9、回流器
在彎道后面連接的通道就是回流器，回流器的作用是使氣流按所需的方向均勻地進(jìn)入下一級(jí)，它由隔板和導(dǎo)流葉片組成。導(dǎo)流葉片通常是圓弧的，可以和氣缸鑄成一體也可以分開制造，然后用螺栓連接在一起。
10、蝸殼
蝸殼的主要目的，是把擴(kuò)壓器后，或葉輪后流出的氣體匯集起來(lái)引出機(jī)器，蝸殼的截面形狀有圓形、犁形、梯形和矩形。
11、密封
為了減少通過(guò)轉(zhuǎn)子與固定元件間的間隙的漏氣量，常裝有密封。密封分內(nèi)密封，外密封兩種。內(nèi)密封的作用是防止氣體在級(jí)間倒流，如輪蓋處的輪蓋密封，隔板和轉(zhuǎn)子間的隔板密封。外密封是為了減少和杜絕機(jī)器內(nèi)部的氣體向外泄露，或外界空氣竄入機(jī)器內(nèi)部而設(shè)置的，如機(jī)器端的密封。
離心壓縮機(jī)中密封種類很多，常用的有以下幾種：
1）迷宮密封
迷宮密封目前是離心壓縮機(jī)用得較為普遍的密封裝置，用于壓縮機(jī)的外密封和內(nèi)密封。迷宮密封的氣體流動(dòng)(見圖6-2)
，當(dāng)氣體流過(guò)梳齒形迷宮密封片的間隙時(shí)，氣體經(jīng)歷了一個(gè)膨脹過(guò)程，壓力從P1降至右端的P2，這種膨脹過(guò)程是逐步完成的，當(dāng)氣體從密封片的間隙進(jìn)入密封腔時(shí)，由于截面積的突然擴(kuò)大，氣流形成很強(qiáng)的旋渦，使得速度幾乎*，密封面兩側(cè)的氣體存在著壓差，密封腔內(nèi)的壓力和間隙處的壓力一樣，按照氣體膨脹的規(guī)律來(lái)看，隨著氣體壓力的下降，速度應(yīng)該增加，溫度應(yīng)該下降，但是由于氣體在狹小縫隙內(nèi)的流動(dòng)是屬于節(jié)流性質(zhì)的，此時(shí)氣體由于壓降而獲得的動(dòng)能在密封腔中*損失掉，而轉(zhuǎn)化為無(wú)用的熱能，這部分熱能轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)又加熱氣體，從而使得瞬間剛剛隨著壓力降落下去的溫度又上升起來(lái)，恢復(fù)到壓力沒(méi)有降低時(shí)的溫度，氣流經(jīng)過(guò)隨后的每一個(gè)密封片和空腔就重復(fù)一次上面的過(guò)程，一直到壓力P2為止。由此可見迷宮密封是利用節(jié)流原理，當(dāng)氣體每經(jīng)過(guò)一個(gè)齒片，壓力就有一次下降，經(jīng)過(guò)一定數(shù)量的齒片后就有較大的壓降，實(shí)質(zhì)上迷宮密封就是給氣體的流動(dòng)以壓差阻
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