螺杆压缩机系统装置设计

螺杆压缩机系统装置设计 螺杆压缩机 螺杆压缩机广泛应用于矿山、化工、动力、冶金、建筑、机械、制冷等工业部门，在宽 广的容量和式况范围内，逐步替代了其它种类的压缩机，统计数据表明，螺杆压缩机的销售 量已占其它容积式压缩机销售量的80%以上，在所有正在运行的容积式压缩机中，有50%的 是螺杆压缩机。今后螺杆压缩机的市场份额仍将不断的扩大。 20世纪30年代，瑞典工程师Alf Lysholm在对燃气轮机进行研究时，希望找到一种作 回转运动的压缩机，要求其转速比活塞压缩机高得多，以便可由燃气轮机直接驱动，并且不 会发生喘振。为了达到上述目标，他发明了螺杆压缩机。 在理论上，螺杆压缩机具有他所需要的特点，但由于必须具有非常大的排气量，才能满 足燃气轮机工作的要求，而螺杆压缩机只能提供中等排气量，因此并没有在此领域获得应用。 但尽管如此，Alf Lysholm及其所在的瑞典SRM公司，为螺杆压缩机能在其它领域的应用， 继续进行了深入的研究。1937年，Alf Lysholm 在SRM公司研制成功了两类螺杆压缩机试验样机，并取得了令人满意的测试结果。 1946年，位于苏格兰的英国 James Howden 公司，第一个从瑞典SRM公司获得了生产螺杆压缩机的许可证。 随后，欧洲、美国和日本的多家公司也陆续从瑞典SRM公司获得了这种许可证，从事螺杆压缩机的生产和销售。最先发展起来的螺杆压缩机是无油螺杆压缩机。 1957年喷油螺杆空气压缩机投入了市场应用。 1961年又研制成功了喷油螺杆制冷压缩机和螺杆工艺压缩机。 过随后持续的基础理论研究和产品开发试验，通过对转子型线的不断改进和专用转子加 工设备的开发成功，螺杆压缩机的优越性能得到了不断的发挥。 压缩机可分二大类，容积式压缩机和动力式压缩机。容积式压缩机又可分往复式和回转 式。回转式压缩机可分单轴和双轴或多轴。本可 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 研究的是螺杆空气压缩机，属于双轴压缩 机。螺杆压缩机--是回转容积式压缩机，在其中两个带有螺旋型齿轮的转子相互啮合，从而 将气体压缩并排出。 用可靠性高的螺杆式压缩机取代易损件多，可靠性差的活塞式压缩机，已经成为必然趋 势。日本螺杆压缩机1976年仅占27%，1985年则上升到85%。目前西方发达国家螺杆压缩机市场占有率为80%，并保持上升势头。螺杆压缩机具有结构简单、体积小、没有易损件、 工作可靠、寿命长、维修简单等优点。 1 常州工学院大专毕业设计 螺杆压缩机有双螺杆与单螺杆两种。单螺杆压缩机的发明比双螺杆压缩机晚十几年，设 计上更趋合理、先进。单螺杆压缩机克服了双螺杆压缩机不平衡、轴承易损的缺点；具有寿 命长，噪音低，更加节能等优点。八十年代技术成熟后，其应用范围在日渐扩大 2 螺杆压缩机 2.1压缩与压缩 绝热压缩是一种在压缩过程中气体热量不产生明显传入或传出的压缩过程。一 全隔热的气缸内上述过程可成为现实。等温压缩是一种在压缩过程中气体保持温度不 变的压缩过程。 压缩比是指压缩机排气和进气的绝对压力之比。例:在海平面时进气绝对 压力为0.1 Mpa，排气压力为绝对压力0.8Mpa。 则压缩比： P0.82 R,,,8 （1） P0.11 多级压缩的优点： （1）、节省压缩功； （2）、降低排气温度； （3）、提高容积系数； （4）、对活塞压缩机来说，降低气体对活塞的推力。 2.2压缩介质 为什么要用空气来作压缩介质？ 因为空气是可压缩、清晰透明的，并且输送方便（不 凝结）、无害性、安全、取之不尽。惰性气体是一种对环境不起化学作用的气体， 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 压缩 机能一样压缩惰性气体。干氮和二氧化碳均为惰性气体。 空气的性质： 空气成分：氮气（N） 氧气（O） 二氧化碳（CO） 222 78.03% 20.93% 0.03% 分子量：28.96 3比重：在0?、760mmHg柱时，r=1.2931kg/m 0 比热：在25?、1个大气压时，Cp=0.241大卡/kg－? 在t?、压力为H（mmHg）时，空气的比重： 273H3 rxxkgm,1.2931/ （2） t273760，t 湿空气的比重，还应考虑饱和水蒸气分压力（0.378ψ，P）。 b 3 常州工学院大专毕业设计 2.3 压力 这只是某一单位面积的力，如平方米上受1牛顿力度压力单位为1帕斯卡： 2即：1pa = 1N/m 2 1Kpa = 1000pa = 0.01kg/cm 2 1Mpa = 106pa = 10kg/cm 绝对压力是考虑到与完全真空或绝对零值相比，我们所居住的环境大气具有 0.1Mpa 的绝对压力。在海平面上，仪表压力加上0.1Mpa的大气压力可得出绝对压力。高度 越高大气压力就越低。 气压表是用于衡量大气的压力。当加上仪表压力上就可得出绝对压力。 绝对压力=压力计压力＋大气压力 大气压力通常是以水银mm为单位，但是任何一个压力单位都能作出同样很好的解释： 1个物理大气压力 = 760mmHg=10.33mHO=1.033kgf/cm2?0.1Mpa. 2 大气压同海拔高度的关系： H （3） PP,×（1-）5.256mmHg044300 H——海拔高度， P=大气压（0?，760mmHg） 0 2.4温度 温度是指衡量某一物质在某一时间能量水平的方法。温度范围是根据水的冰点和 沸点。在摄氏温度计上，水的冰点为零度，沸点为100?。在华氏温度计上，水的冰点为32?，沸点为212?。从华氏转换成摄氏：华氏 = 1.8?＋32， ?=5/9（?-32） 这是用绝对零度作为基点来解释的温度。基点零度为华氏零下459.67?或摄氏零下273.15?。绝对零度是指从物质上除去所有的热量时所存在的温度或从理论上某一 容积的气体缩到零时所存在的温度。 冷却温度差是确定冷却器的效率的术语。因为冷却器不可能达到100％ 的效率，我们只能用冷却温差衡量冷却器的效率。冷却温度差是进入冷却器的冷水或冷空气 温度和压缩空气冷却后的温度之差。 2.5露点和相对湿度 就象晚上温度下降会产生露水一样，压缩空气系统内的温度下降也会 4 螺杆压缩机 产生水气。露点就是当湿空气在水蒸气分压力不变的情况下冷却至饱和的温度。这是为什么 呢? 含有水分的空气只能容纳一定量的水分。如果通过压力或冷却使体积缩小，就没有足够 的空气来容纳所有的水分，因此多于的水 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 出成为冷凝水。离开后冷却器的空气通常是完 全饱和的。分离器内的冷凝水就显示了这一点，因此空气温度有任何的降低，就会产生冷凝 水。设定的湿度可认为是湿空气所含水蒸气的重量，即：水蒸气重量和干燥空气重量之比。 相对湿度ψ x,湿度PzΨ,, （4） xP,饱和绝对温度0b 当P=0,ψ=0时，称为干空气； s P=P,ψ=1时，称为饱和空气。 sb 3绝对湿度——1m湿空气所含水蒸气的重量。 G,水蒸气重量水蒸气重量s 含湿量,x, （5） 干空气重量V,湿空气体积 当没有再多的水气能容纳在空气中时，就产生了空气的饱和，任何加压或降 温均会导致冷凝水的析出。 水气分离器是用于收集和除去在冷却过程中从空气或气体中冷凝出来水的 器件。 储气罐是用于储存压缩机排放出来的压缩空气和气体的容器。储气筒有利于消 除排气管路中的脉冲，并在需求量大于压缩机的能力时，可起储存和补充提供压缩空气的作 用。 2.6 状态及气量 标准状态的定义是：空气吸入压力为0.1Mpa，温度为15.6?（国内行业定义 是0?）的状态下提供给用户系统的空气的容积。如果需要用标准状态，来反映考虑实际的 操作条件，诸如海拔高度、温度和相对湿度则将应实际吸入状态转换成标准状态。 规定压力为0.1Mpa、温度为20?、相对湿度为36％状态下的空气为常态空气。常态空气与标准空气不同在于温度并含有水分。当空气中有水气，一旦把水气分离掉， 气量将有所降低。 按海平面垂直向上衡量，海拔只不过是指海平面以上的高度。海拔在压缩机 工程方面占有重要因素，因为在海拔高度越高,空气变得越稀薄，绝对压力变得越低。既然 5 常州工学院大专毕业设计 在海拔上的空气比较稀薄，那么电动机的冷却效果就比较差，这使得标准电动机只能局限在 一定的海拔高度内运行。EP200 标准机组的最大容许运行海拔高度为2286m。 首先是设计因素:转子直径、转子长度；其次是运行因素:P(压力)、T（温度）、海拔高度、n（转速）、V（余隙容积）、泄漏等。 海拔越高，空气越稀薄，绝压越低，压比越高，N越大；冷d 却效果也就越差，电机温升越大；柴油机的油气比越大，N越小。 容积流量是指在单位时间内压缩机吸入标准状态下空气的流量。用单位： 33m/min (立方米/分)表示。标方用Nm/min表示。 33 1CFM=0.02832m/min, 或者 1m/min=35.311CFM, S--标准状态，A--实际状态 2.7 功率及比功率 （能耗比、容积比能） 2.7.1压缩机效率 容积效率是压缩机的实际气量和理论气量容积之比，用百分比表示。 压缩效率是压缩给定量气体实际所需的功率与理论功率之比。理论功率可按等温工况或 绝热工况来计算。相应的压缩效率可用百分比来确定和表示。就蒸汽驱动或内燃机驱动的压 缩机而言，机械效率是指压缩机的指示功分马力和在轴上的制动分马力之比。就电动机驱动 的压缩机而言，机械效率是指压缩气缸内的指示功率同压缩机的轴功率之比。用百分比来表 示。 2.7.2总体效率（η=0.85） 总体效率是压缩机的压缩效率和机械效率的总和。 压缩机轴功率（制动功率）包括：气体压缩功—指示功，摩擦功 N(指示功）i 机械效率 η, （6） mN()制动功ad 粗算：N =1.634PV(k/k-1)[ε(k-1/k)-1]kw adjm N电机=N轴/η传， η传（皮带：0.92～0.98,齿轮：0.97～0.99） 螺杆压缩机中，风冷压缩机的轴功率要加上风扇电机的功率。 2.7.3容积比能 3 容积比能是指压缩机在单位时间内吸入单位气量所消耗的功率，通常用kw/m/min表示， 在相同的排气压力下容积比能越小。即耗功少。该压缩机效率就是压缩机的真实效率的衡量。 6 螺杆压缩机 比功率规定工况： P=1bar(A),t=20?, ψ=0, t水=15? jj 3 P =7bar(表)， 水量?2.5L/m c 为了得到功率的成本，我们也必须包括时间，例如：耗费金钱不是千瓦而是千瓦小时。取 马力并把其转换成耗费用户的成本，我们要用以下的公式： 电机制动马力（转换成千瓦）年运行小时功率成本×0.746 × 年成本= 电机效率 2.8 噪音 噪音被认为是令人讨厌或干扰的声音。用户完全愿意整夜坐在迪斯科舞厅，边抽烟边欣 赏高达95dB的迪斯科音乐，但是不可思议的是他竟无法容忍第二天早上的65dB的复印机噪音。用户喜欢迪斯科的噪音而不喜欢复印机的噪音。典型的鸡尾酒会噪音值为90dB，摇滚乐队的噪音为100到138dB之间。 那么什么是分贝呢？ 分贝的定义可以解释为对两种能量比值的对数（以10为底）后乘以10。 W2dB,10log （7） W1 增加10dB表示能量的增加10:1，增加20dB表示能量增加100:1，增加30dB则增加1000:1。 -12 对我们的应用来说，我们是讨论声功率级-设定的W参照值为10，其公式就变成了 1 -12PWL(dB)=10log W/10 -5 例如，如果我们有一个声源，发出一个10瓦特的功率级，那声功率是： ,510 ,,PWLdB10log70,1210 7 常州工学院大专毕业设计 电机防护等级 IP54 型号 Y200L2-2 额定功率(KW) 37 转速(r/min) 2950 电流(A) 69.8 效率(%) 90.5 功率因素cosφ 0.89 最大转矩/额定转矩 2.2 堵转转矩/额定转矩 7.0 堵转电流/额定电流 2.0 P=37kw n=2950r/min 1. 确定计算功率Pc 由文献（4）:表8.21查得 K=1.3 A 由式(8.12)得 PcKPX,,1.337 A =48.1 kw 2. 选取 V带型号 根据 n=48.1 kw =2950 r/min Pc1 由图8.13选用SPB型窄V带 3. 确定带轮基准直径dd, d1d2 根据表8.6和图8.13选取ddd=180 mm,且=185 mm>=140 mm d1d1dmin n1 dd,dd21n2 2950180X = 3900 =136.1 mm 按表8.3选取标准值d=140 mm,则实际传动比I,从动轮的实际转速分别为: d2 180 i==1.29 140 nn=i 21 8 螺杆压缩机 =2950X1.29=3792 r/min 从动轮的转速误差率为: 39003792, X100%0.15%, 3900 在?5%内为允许值. 4. 验算带速V ,dnd11 V,X60100 ,XX180295028.56, = 60100X =28.56 m/s 带速在5～35 m/s 范围内 5.确定带的基准长度Ld和实际中心距a 按结构设计要求初定中心距 a=500 0 2()dd,,dd12 Loadd,，，，2()012dd24a0 2(180140),, =[] 2500(180140)X，，，24500X =1405.8 mm 由表8.4选取基准长度Ld=1400 mm 由式(8.16)得实际中心距a为 a?LdLo,a+ 02 1405.81400, =500+ 2 =497 mm 中心距a的变动范围为: a=a-0.015Ld min =497-0.015X1400 =476 mm a=a+0.03Ld max =497+0.03C1400 =539 mm 6. 校验小带轮包角, 1 由式(8.17)得: dd,00dd12 ,= 18057.3,X1a 00180140, =18057.3,X 497 0 =175.4>120 9 常州工学院大专毕业设计 7. 确定V带根数Z 由式(8.18)得 Pc Z? PoPoKaK，,()L 根据dn=180 mm, =1950 r/min d11 查表8.16得 Po=11.5 kw 由式(8.11)得功率增量为: ,Po 1 Kbn(1),= ,Po1Ki ,3 由表8.18查得=5.7266X10 Kb 根据转动比i=1.29,查表8.19得 Ki=1.0840,则 ,31,,,PoXX[5.7266102950(1)] 1.0840 =1.308 kw 由表8.4查得到长度修正系数K=0.84 L 由图8.11查得包角系数K=0.98 , 得SPB窄带根数Z为: 48.1 Z= (11.51.308)0.840.98，XX ?2.98 圆整得 Z=3 根 8. 求初拉力Fo及带轮轴上的压力F Q 由表8.6查得SPB窄V带的每米长质量q=0.20 kg/m 根据式(8.19)得单根SPB窄V带的初拉力为: 25002.5Pc Fo=(1),，qV ZVK, 250048.12.5X =(1)0.20(28.56),，X 328.560.98X ?598.5 N 由式(8.20)可得作用在轴上的压力F为 Q ,1 F2sinFoZ= Q2 175.4 =2598.53sinXX 2 ?4724.8 N 10 螺杆压缩机 9. 设计结果 选用3根SPB-1400GB /T11544窄V带,中心距a=497 mm,带轮直径d=180mm, d1 d=140mm, d2 轴上压力F=4724.8 N Q 4.3、螺杆压缩机的功率 要计算螺杆压缩机的功率首先 要知道螺杆压缩机的功。 螺杆压缩机无冷却时压缩气体内功 m(1)/mm,111 LpLr,,，(1),ia0,1m1 33式中 Lkjm/---压缩1m气体所耗之内功， i LL---气体内部损失。包括泄漏气体的加热、气体流动阻力损失等。这些损失都以rr 3热量的形式加热气体，kjm/ p---吸入压力， ; kPa0 ---内压缩终了的压力，； PakPa Pa ,---内压力你比，； ,,aaP0 m---无冷却时的压缩机的多方指数。 1 当知道螺杆压缩机的压缩功后，用下式确定压缩机轴的功率： 'LVsï Nkw, e3600,,vm 或 LVsl Nkw,e3600,,adm '33式中 Lkjm/m---压缩1气体的指示功（内功），； i 33 Lkjm/m---压缩1气体的理论绝热压缩循环功，； l 3 Vmh/---压缩机实际排气量，； s ,,,,,---压缩机的容积效率、绝热效率和机械效率。它们之间的关系如下： vadm 11 常州工学院大专毕业设计 ,,,,, （---指示效率） adimi 12 螺杆压缩机 5.1 噪音 噪音被认为是令人讨厌或干扰的声音。 分贝的定义可以解释为对两种能量比值的对数（以10为底）后乘以10。 W 2 dB=10log ----- W1 增加10dB表示能量的增加10:1，增加20dB表示能量增加100:1，增加30dB则增加1000:1。 -12对我们的应用来说，我们是讨论声功率级-设定的W参照值为10，其公式就变成了 1 PWL(dB)=10log 5.2 噪音的测量 当耳朵背对着噪音，人们发现耳朵就自动地“听不到”低频的噪声，非常类似下面的 “A”级网络。 为此，对工业噪声的测量选择的标准是“A”级噪声水平，并使用dB(A)术语。由于反射的噪声能容易地被测试探头捕获，所以设置另一个标准。该标准要求所有噪声测量就在 “空旷野外条件”下进行。 测量气体设备声音的ANSIS51 规则 编码规则下载淘宝规则下载天猫规则下载麻将竞赛规则pdf麻将竞赛规则pdf 指出：噪声应该在离机器一米远，一点五米高处测量。 因此，这里我们确定了测试探头位置和测量地点并且以“A”级网络测量噪声。 所有制造商使用这些相同的基本规定测量噪声。 如果两台同样噪声水平的机器并排运行，噪声水平的结果将增加3dB(A)（两倍） W/10-12。 一个压缩机制造商声明：噪声水平担保为+3dB(A)是指其噪声水平将是其所声明的噪声水平 的两倍或二分之一。 两台以不同速度运转的机组，可能有同样的噪声水平，但听起来完全不同。一台可能比 另一台更刺耳。这是因为噪声是根据把频谱中所有的频率相加得出的一个数目来形成 dB(A)。 为测量噪声水平，将测量到每一个音阶带的噪声，以“A”反评定并对比相加以得出答 数dB(A)。 所有这些意味着什么： 1、这意味着，由于反射我们不能将一台压缩机安置在房间里，然后期望有和在空旷野 外条件下相同的噪声水平。 13 常州工学院大专毕业设计 2、我们不能光凭两台不同的机组（以不同的速度，不同的驱动，不同的组件和不同的 外壳）就能对噪声水平做出一个聪明的猜测。测量噪声的唯一方法是使用一台声音测量设备。 我们怎样克服噪声水平中明显的差异？ 1、通过准确测量噪声水平 2、通过知道噪声水平是怎样构成的来理智地指定频率的差别和刺耳的因素。 3、知道两个有相同噪声水平，然而不同频率特性的机组噪声对耳朵的伤害是相同的，即使 其中一个确实“听起来”更轻一些。 我们怎样才能进一步降低噪声？ 1、保机体中的所有接头是安全的，叉车孔关闭，机组地面的基体是固封住的。 2、通过管道输送进气和排气。 3、减少反射噪声。 声音和噪声测量充其量只不过是一种非常不精确的科学。对于这个课题的讨论希望能避 免野外问题，野外修正的大量费用和用户的不满意。 1、所有噪声水平测量使用ANSLS51标准。这是一个工业标准。我们应该通过这个标准的 参考了引用所用的噪声水平。简短的说，该标准要求空旷野外测量（无反射墙和屋顶），机 组周围的多点测量，并对测量值取平均值。应该在机组一米以外，地面和基础水平上的一点 五米处测量。任何单点测量可以起过引用的A噪声水平。只要平均读数能满足或低于引用水 平。此外，所采用的测量是所衡量噪声的应该宽频带的平均值。当要求或给予应该频率带分 析时，一些中频带的读数能而且通常确实比噪声衡量平均值更高。再一次指出，这是标准所 接受的。 2、在标准结构中 没有给予和适用的公差 3、没有真正的在野外安置的机组应写上“空旷野外”安置。实际上规则地点的噪声水平 总是要更高一些，因为从附近墙壁和或屋顶及附近设备分布的反射。 4、可能提交的噪声水平数据是当测量应该特定压缩机时采用实际的测量得到 的并在一个同类型压缩机在同样的条件下重复运行可被解释为典型的噪声水平。 5.3 噪声防止途径 螺杆压缩机噪声的控制，是一个综合性的技术问题，采取单一的技术措施往往是不够的， 必须改革工艺结构、声学原理、个人保护以及提高自动化程度。 首先在螺杆压缩机设计时，应考虑从声源上降低噪声。这主要是改革机组的结构与工艺，即 14 螺杆压缩机 尽可能消除和减少产生噪声的条件。例如，在转子沟槽和管道中，限制气流速度，造成气流 在转子中环流的良好条件；对称齿形改成非对称齿形；提高转子的加工精度，减少排气压力 落差等，降低排气噪声和涡流，减弱机械噪声；对产生高噪声的大型电机改成后曲式叶片的 冷却风扇，可明显降低电机噪声。另外，设法提高自动化程度，机组放在隔声室中，控制仪 表装在操纵室里，使工人减少接触躁声。 下面介绍实践中减少躁声的措施： 1. 消声器 由于螺杆压缩机转子通过管道和进排气口向周围环境辐射非常强烈的躁声，因此必须 设计和装置高效率的消声器。扩张室-阴性复合型消声器降低螺杆的气流躁声是比较适宜的 [22]，[33] 。 目前，解决空气动力性躁声，常用的消声器分三类；抗性消声器，阴性消声器，阻抗复 合消声器。 2. 机壳和管道的声学处理 机器躁声辐射的主要途径是通过机壳和管道的孔，缝隙直接向外辐射，或者激励机壳， 管道震动向外间接辐射。因此对机壳和管道的孔，缝隙应尽量密封，并选择有一定隔声能力 的管道和机壳。机壳和管道的隔声能力主要与板材的单位面积重量有关，即与隔板厚度有关。 例如2mm的钢板可以隔声23dB，3mm达33dB。如有可能，可以进行内加吸声材料，外加阻尼材料的声学处理。 3. 隔声罩 对于体积较小的螺杆压缩机，可采取带有进、排气消声器的隔声罩，将整个机组罩起来。 机罩内部要进行吸声处理，外部加涂阻尼材料。为了防止噪声和振动通过基础和刚性结构传 播出去可以设计减震装置。 隔声罩所产生声压级降低值，可由下式估算： 0.1TL,,，LadB10lg(110) 式中a——隔声罩内壁吸声材料的吸声系数； TL——各声找刚性结构本身（如钢板）的隔声能力。TL可以由下式决定： 2PKgm,200/时，TL=13.5 lgP+13dB 2PKgm,200/时，TL=23lgP-9dB 其中，P为钢板平方米的公斤质量。 一般经这样处理的隔声罩，可以降低噪声级20—30 dB 15 常州工学院大专毕业设计 16 螺杆压缩机 序代 号 名 称 备 注 号 1 W962 油过滤器 每3000小时需更换 2 冷却器（油路） 铝 3 TF34 F/E 55/71 温控阀 油滤接头 3/4-16UN 4 油气筒 5 S106 EF 039N701 油细分离器 每3000小时需更换 6 泄油阀 7 观油镜 8 A28X-16P 安全阀 9 排气球阀 10 压力传感器 Rp1/4 0-20mA L=2.5m 11 冷却器（气路） 12 压力维持阀 13 PBS6-01 三通接头 14 L378V01C-V830 二位三通常闭电磁220V G1/8 ф1.3 1.3MPa 阀 15 放气调节阀 G1/8 16 稳压阀 17 泄放阀 18 四通接头 19 单向节流阀 20 伺服气缸 21 空气滤清器 6立方/分 每2000小时需清洗，6000小时需 更换 22 空气污染指示器 23 HDK G65 进气阀 24 压缩机机体 25 温度传感器 M12×1.3带航插连接 温包ф6 线长2M 17 常州工学院大专毕业设计 （一）、气路工作流程 气路工作流程在整个螺杆空气压缩机的工作流程总是一个完全开放的的工作流程。它 从自然状态下吸入空气，经压缩后再排到大气中。其中，空气在流动的过程中，进入压缩机 机体（后称：主机）的这一过程是最为主要的，也是整个系统的关键所在。它把从大气中吸 入的空气在其内部进行压缩后，再排出主机外，这个过程是整个压缩机的最主要的过程。 首先，主机在电机的带动下开始运作，因压力差的存在，空气被吸入主机内。但空气中 存在一定量的大颗粒的灰尘，为防止灰尘进入主机内，被吸入的空气需先进空气滤清器（简 称：空滤），先过滤出一定大小的灰尘，保证进入主机的空气比较干净。但为了了解经空气 滤清器后的空气的质量，我们还在空气滤清器排气端口接入一个空气污染指示器，以便我们 能及时的掌握进入主机内部气体的质量，确保主机的安全。压缩机的工作载荷不一样，所以 主机的工作要求也不一致，这就导致主机对吸入空气的流量也不同，为了满足这种情况，我 们在空气滤清器与主机两者之间加入一个进气阀。进气阀由蝶阀和一个小型的伺服气缸组 成。其中，蝶阀控制空气进入主机内的流量大小，而伺服气缸则主要控制主机的负载或空载， 以及控制蝶阀的开启大小。 其次，在空气滤清器和进气阀的作用下，一定量的较干净的空气进入主机内部，进行最 主要的过程的：空气压缩过程。其过程为：吸气过程?封闭及输送过程?压缩过程?排气过 程。 18 螺杆压缩机 吸气过程：伴随着转子的旋转，齿的一端逐渐脱离啮合形成齿间容积，齿间容积不断 扩大，在其内部形成真空，而此时该齿间的容积又刚刚与吸气口连通，因此空气便在压力差 的作用下流入其中，在该齿间容积即将与吸气端口断开时，容积达到最大，吸气过程结束。 封闭及输送过程：阴阳转子在吸气结束时，其阴阳转子齿峰会与机壳闭封，此时空气在 齿沟内被密封，不再外流。阴阳转子继续转动，其齿峰与齿沟在吸气端吻合，吻合面逐渐向 排气端移动完成气体的输送。 压缩过程：啮合面逐渐向排气端移动。即啮合面与排气口间的齿沟渐渐减小，气体逐渐 被压缩，压力提高。 19 常州工学院大专毕业设计 排气过程：当转子的啮合端面转到与机壳排气相通时，被压缩的气体开始排出，直至齿 峰与齿沟 啮合面移至排气端面，此时两转子啮合面与机壳排气口这齿沟空间为零，即完成 排气过程。 然后，被压缩的气体经单向阀后，沿油气桶壁的切线方向进入油气桶内，通过离心作用， 将压缩气体中的小颗粒油滴甩到油气桶壁上，这一过程为粗分。此时的压缩气体中，油以气 态形式存在，再经油细分离器时，出来的压缩气体中的含油量在3 ppm以下（）此时气体经过压力维持阀（也称：最小压力阀）后，由于气体在主机内经压缩后，温度上升，而高温气 体上不能作为使用气体的。所以，一部分气 体会 针灸治疗溃疡性结肠炎昆山之路icu常用仪器的管理名人广告失败案例两会精神体会 进入冷却器中的气路部分，通过风冷将高与 环境温度5度左右的气体排到大气中。其中还有一部分没进冷却的气体分三路接法： ?、经二位三通常闭电磁阀，接到进气阀中的伺服气缸。 电磁阀在断电状态下与油气桶相通，使油气桶与外界压力保持一致，起保护作用；当 得电后，与油气桶断开，以保证油气桶内的压力。 ?、经放气调节阀、泄放阀接入大气 20 螺杆压缩机 调节阀和泄放阀在一定程度上是保护油气桶压力，避免压力过高而引发事故。 ?、经稳压阀接大气 稳压阀控制排气端口的输出压力，将压力维持在一定值，满足用户的需求。 （二）油路工作流传 油路工作流程在整个螺杆空气压缩机的工作流程中是一个完全封闭的过程。当主机运作 时，因压差关系，油液从油气桶进入温控阀，通过油过滤器进入主机内。进入主机内的油液， 它起到四个作用：密封、润滑、降噪、降温。 其中，温控阀控制进入主机内的油液的温度，当油液温度大于一定设定值时，油液将先 进入冷却器的油路部分进行风冷冷却，再进油过滤器进入主机内。在油液进入主机前，还有 一个单向节流阀，它的作用是防止停电或主机停机时，油气桶内与主机端口因压差原因，会 形成向外喷油。进入主机内的油液随着压缩空气再次被送到油气桶内，此时一部分油因压力 关系，导致温度提高，以油雾的形式进入主机。油因离心作用，颗粒状的油被甩到桶壁，而 油雾会在油细分离器中被分离出来，这里的油又因压差关系，经细铜管被重新吸入主机进油 口处。 21 常州工学院大专毕业设计 螺杆空气压缩机因工作环境不一样，从而使它的整体工作效果与使用寿命也不一样。为 了更好的发挥螺杆空气压缩机的工作效果和提高它的使用寿命，这就决定我们要及时的地它 进行维护和保养。 在选用安装场所时，不要把安装场所选在灰尘较多或灰尘颗粒较大的地方，防止降低压 缩机及内部零件的使用寿命。螺杆空气压缩机应安装在比较通风的场所，而且不能与墙壁或 其周围物体之间相距太近，建议1米以上；压缩机上方与顶部距离因在1.5米以上，以便能良好的散热通风。 对螺杆压缩机内部的零件的维护及保养也是至关重要的，它关系到整台压缩机的综合性 能，所机对其内部零件的维护及保养时，我们应更加注意。 压缩机机体即主机是整台螺杆压缩机的核心部件，这就要求我们对它的工作介质也有一 定的要求。吸如的空气或其他气体中不能含有太多的灰尘或大颗粒状的灰尘，否则会因温度 过高，灰尘在主机内形成积碳物，降低机油的使用寿命（一般机油的使用期为1年，而且不 能与其他油类混合使用），甚至会使主机转子的齿面磨损，影响整个机器的工作效率。所以 我们要求较干净的空气进入主机，而空气滤清器就能很好的满足这一要求，它能过滤出空气 中的灰尘和较大颗粒状的灰尘，使干净的空气进入主机，它的滤芯保养期为每2000小时需 要清洗一次，每6000小时需更换一次。 主机内的油与油气桶内的油也不一样，进入主机内的油必须要防止大颗粒的杂质进入。 这样会损坏主机内的转子的齿面，甚至更严重。所以进入主机内的油我们要对它进行过滤， 即使用油过滤器。它的使用期一般每6个月更换一次，但如果是因油过滤器的滤芯损坏而导 致更换油过滤器时，压缩机的机油也必须同时更换，即使还没到油的使用期，否则又会损坏 油过滤器的滤芯，所以压缩机机油越干净，油过滤器的使用寿命就越长。 油细分离器是保证空气质量的重要部件，它控制排出的压缩气体的油的成分含量，一般 进过正常的油细分离器后的压缩气体的含油量为3ppm（1ppm =1/1000000ml），所以对它的使用要求与油过滤器的使用要求大致一样，也是每6个月更换一次，如果滤芯损坏，也只需更换直接更换油细分离器即可。 所以，对螺杆压缩机及时有效的维护和保养，能提高整台机器以及其内部零件的工作效 率和使用寿命。 22 螺杆压缩机 第8章 最后 就气体压力提高的原理而言，螺杆压缩机与活塞压缩机相同，都属于容积式压缩机。就 主要不见的运动而言，又与透平压缩机相似。所以，螺杆压缩机同时兼有上述两类压缩机的 特点。 螺杆压缩机的优点： 1、可靠性高。螺杆压缩机零部件少，没有易损件，因而它运转可靠，寿命长，大修间 隔期间可达4-8万小时。 2、操作维修方便。操作人员不必经过长时间的专业培训，可实现无人值守运转。 3、动力平衡性好。螺杆压缩机没有不平衡的惯性力，机器可平稳高速的工作，可实现 无基础盍，特别适合用作移动式压缩机。体积小、重量轻、占地面积小。 4、适应性强。螺杆压缩机具有强制输气的特点，排气量几乎不受排气压力的影响，在 宽广的范围内能保持较高的效率。 5、多相混输。螺杆压缩机的转子齿面间实际上留有间隙，因而能耐液体冲击，可压送 含液气体、含粉尘气体、易聚合气体等。 但螺杆压缩机她也存在相应的缺点： 1、 造价高。螺杆压缩机的转子齿面是一空间曲面，需要利用特制的刀具，在价格 高昂的专用设备上加工。另外，对螺杆压缩机气缸的加工精度也有较高要求。所以， 螺杆压缩机的造价较高。 2、 不能用于高压场合。由于受到转子刚度和轴承寿命的限制，螺杆压缩机只能用 于中、低压范围，排气压力一般不能超过4.5MPa。 3、 不能制成微型。螺杆压缩要依靠间隙密封气体，目前一般只有容积流量大1.2m ?/min时,螺杆压缩机都有优越性能。 23 常州工学院大专毕业设计 第9章 结束语 经过了近一个多月的学习，我终于完成了论文。从开始接到论文题目到实物测量绘图， 再到论文文章的完成，每走一步对我来说都是新的尝试与挑战，这也是我在大学期间完成的 最大的项目。在这段时间里，我学到了很多知识也有很多感受。我开学会独立学习，通过查 看相关的资料及书籍，和在老师的帮助下，让自己头脑中模糊的概念逐渐清晰，使自己非常 稚嫩作品一步步完善起来，每一次改进都是我学习的收获，每一点点的收获都会让我兴奋好 一段时间。从中我也充分认识到了设计给我们生活带来的乐趣。 虽然我的论文作品不是很成熟，而且也有很多不足之处，但我体会到了其中幸酸，但我 相信其中的酸甜苦辣最终都会化为甜美的甘泉。 这次做论文的经历也会使我终身受益，我感受到做论文是要真真正正用心去做的一件事 情，是真正的自己学习的过程和研究的过程，没有学习就不可能有研究的能力，没有自己的 研究，就不会有所突破。希望这次的经历能让我在以后学习中激励我继续进步。 24 螺杆压缩机 第10章 参考文献： ? 《中国机械工业标准汇编-压缩机》上 中国标准出版社 ? 《中国机械工业标准汇编-压缩机》下 中国标准出版社 ? 刑子文 主编《螺杆压缩机——理论、设计及应用》 机械工业出版社 2003年6月1版 ? 《机械设计手册》 化学工业出版社 1982年10月北京1版 ? 王世辉 主编 《机械设计基础》 重庆大学出版社 2005年2月第1版 ? 李 澄 主编《机械制图》 高等教育出版社 1997年7月第1版 ? 吴宗泽 主编《机械零件设计手册》机械工业出版社 2004年1月第1版 25 常州工学院大专毕业设计 附录?： 表1 第一位表征数字表示的防护等级 防护等级 第一位 表征数字 简述 含义 无防护电机 无专门防护 0 防护大于 能防止大面积的人体(如手)偶然或接近壳内带电或转动部件(但不能防止故意接 50mm固体电机 触) 1 能防护直径大于50mm的固体异物进入壳内 防护大于 能防止手指或长度不超过80mm的类似物体,触及或接近壳内带电或转动部件 2 12mm固体电机 能防止直径大于12mm的固体进入壳内 防护大于 能防止直径大于2.5mm的工具或导线触及或接近壳内带电或转动部件 3 2.5m固体电机 能防止直径大于2.5mm的固体进入壳内 防护大于 能防止直径或厚度大于1mm的导线,触及或接近壳内带电或转动部件 4 1mm固体电机 能防止直径大于1mm的固体进入壳内 防尘电机 能防止触及或接近壳内带电或转动部件 5 进尘量不足以影响电机的正常运行 表2 第一位表征数字表示的防护等级 防护等级 第一位 表征数字 简述 含义 无防护电机 无专门防护 0 防滴电机 垂直滴水应无有害影响 1 当电机从正常位置向任何方向倾斜15º以内任何角度时,垂直滴水应无有害影15º防滴电机 2 响 防淋水电机 与垂直线成60º角范围以内的淋水应无任何有害影响 3 防溅水电机 承受任何方向的溅水应无有害影响 4 防喷水电机 承受任何方向的喷水应无有害影响 5 防海浪电机 承受猛烈的海浪冲击或强烈喷水时,电机 的进水量不达到有害程度 6 防浸水电机 当电机进入规定压力的水中经规定时间后,电机的进水量不达到有害程度 7 电机在制造厂规定的条件下能长期潜水.电机一般为水密型,但对某类型的电机潜水电机 8 也可允许水进入,但不应达到有害程度 26