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空氣壓縮機
（用以壓縮氣體的機械設備）
鎖定
空氣壓縮機種類
空壓機分類
2、按潤滑方式可分為無油空壓機和機油潤滑空壓機。
3、按性能可分為：低噪音、可變頻、防爆等空壓機。
4、按用途可分為：冰箱壓縮機、空調壓縮機、製冷壓縮機、油田用壓縮機、天然氣加氣站用、鑿岩機用、風動工具、車輛制動用、門窗啓閉用、紡織機械用、輪胎充氣用、塑料機械用壓縮機、礦用壓縮機、船用壓縮機、醫用壓縮機、噴砂噴漆用。
容積式壓縮機——直接依靠改變氣體容積來提高氣體壓力的壓縮機。
活塞式空氣壓縮機
迴轉式壓縮機——是容積式壓縮機，壓縮是由旋轉元件的強制運動實現的。
滑片式壓縮機——是迴轉式變容壓縮機，其軸向滑片在同圓柱缸體偏心的轉子上作徑向滑動。截留於滑片之間的空氣被壓縮後排出。
液體-活塞式壓縮機——是迴轉容積式壓縮機，在其中水或其它液體當作活塞來壓縮氣體，然後將氣體排出。
羅茨雙轉子式壓縮機——屬迴轉容積式壓縮機，在其中兩個羅茨轉子互相齧合從而將氣體截住，並將其從進氣口送到排氣口。沒有內部壓縮。
螺桿壓縮機——是迴轉容積式壓縮機，在其中兩個帶有螺旋型齒輪的轉子相互齧合，使兩個轉子齧合處體積由大變小，從而將氣體壓縮並排出。
速度型壓縮機——是迴轉式連續氣流壓縮機，在其中高速旋轉的葉片使通過它的氣體加速，從而將速度能轉化為壓力。這種轉化部分發生在旋轉葉片上，部分發生在固定的擴壓器或迴流器擋板上。
離心式壓縮機——屬速度型壓縮機，在其中有一個或多個旋轉葉輪（葉片通常在側面）使氣體加速。主氣流是徑向的。
軸流式壓縮機——屬速度型壓縮機，在其中氣體由裝有葉片的轉子加速。主氣流是軸向的。
混合流式壓縮機——也屬速度型壓縮機。其轉子的形狀結合了離心式和軸流式兩者的一些特點。
噴射式壓縮機——利用高速氣體或蒸汽噴射流帶走吸入的氣體，然後在擴壓器上將混合氣體的速度轉化為壓力。
單極壓縮螺桿空壓機——機頭是由一對陰陽轉子組成的螺桿空壓機。此機型是廣泛使用的螺桿空壓機。
雙極壓縮螺桿空壓機——機頭是由兩對陰陽轉子組成，氣體經過一級壓縮完畢後進入二級壓縮，壓縮比高，功率較一級壓縮空壓機降低一個檔位。。
雙極永磁變頻空壓機——自2014年後發展的新型節能產品，結合永磁變頻和雙極壓縮技術，具有很高的節能效率。
空氣壓縮機主要用途
a 、傳統的空氣動力：風動工具，鑿岩機、風鎬、氣動扳手，氣動噴砂；
b 、儀表控制及自動化裝置，如加工中心的刀具更換等；
c、車輛制動，門窗啓閉；
d 、噴氣織機中用壓縮空氣吹送緯紗以代替梭子；
e 、食品、製藥工業，利用壓縮空氣攪拌漿液；
f 、大型船用柴油機的起動；
g 、風洞實驗、地下通道換氣、金屬冶煉；
h 、油井壓裂；
i、高壓空氣爆破採煤；
j 、武器系統，導彈發射、魚雷發射；
k、潛艇沉浮、沉船打撈、海底石油勘探、氣墊船；
l、輪胎充氣；
m、噴漆；
n、 吹瓶機；
o、空分行業；
p、工業控制動力（驅動氣缸、氣動元件）；
q、生產高壓空氣用於加工件的冷卻和乾燥。
空氣壓縮機噪聲控制
1、安裝消聲器
主要噪聲源是進、排氣口，應選用適宜的進排氣消聲器。空壓機進氣噪聲的頻譜呈低頻特性，進氣消聲器應選用抗性結構或以個、抗性為主的阻抗複合式結構。空壓機的排氣氣壓大，氣流速度高，應在空壓機排氣口使用小孔消聲器
[2]
。
2、設置消聲坑道
3、建立隔聲罩
在空壓機的進、排氣口安裝消聲器或設置消聲坑道以後，氣流噪聲可以降到80db(a)以下，但空壓機的機械噪聲和電機噪聲仍然很高，因此還應在空壓機的機組上安裝隔聲罩。
空氣壓縮機相關參數
空氣壓縮機壓縮介質
惰性氣體是一種對環境不起化學作用的氣體，標準壓縮機能一樣壓縮惰性氣體。幹氮和二氧化碳均為惰性氣體。
空氣壓縮機“級”和“段”
在容積式壓縮機中，每經過一次工作腔壓縮後，氣體便進入冷卻器中進行一次冷卻，這成為一“級”。
在日本把容積式壓縮機的“級”稱為“段”，中國個別地區、個別文獻受此影響，也把“級”稱為“段”。
空氣壓縮機壓力壓強
壓縮機行業中所指的壓力指的是壓強（P），單位面積上作用1N的力為1Pa，即1Pa=1N/㎡，Pa為壓力基本單位，當壓力數值大時可用kPa（1kPa=1000Pa）與MPa（1MPa=1000000Pa）。
Ⅰ標準大氣壓（atm）
Ⅱ表壓與絕壓
①用壓力錶測得的壓力為表壓力，它是容器內的壓力與當地的大氣壓之差，是以大氣壓力為零點測得的壓力，用P（G）表示。
②以絕對真空為零點的壓力我們稱為絕對壓力，是容器內的壓力與當地大氣壓之和，用P（A）表示。
表壓與絕壓的關係：表壓+大氣壓=絕壓
Ⅲ工作壓力
吸、排氣壓力，是指空壓機吸、排氣的壓力。
壓縮機首級汽缸工作腔進氣法蘭和末級汽缸工作腔排氣法蘭接管處測得的氣體壓力稱為壓縮機的吸、排氣壓力
[2]
。
在某些場合，壓縮機的排氣壓力也稱“背壓”。
螺桿空壓機吸、排氣壓力指的是整個空壓機的吸、排氣壓力，一般説空壓機的工作壓力指的是排氣壓力。
Ⅵ空壓機常用的壓力單位換算：
1MPa（兆帕）=1000kPa（千帕）=1000000Pa（帕斯卡）
1bar（巴）= 0.1MPa
1atm（標準大氣壓）=0.1013MPa=1.013bar=760mmHg=10.33mH2O
1kgf/cm2（工程公斤力）=0.981bar=0.0981Mpa
1psi（Lb/in2 ）=0.07031kgf/cm2=0.06893 bar=6.893kpa
1MPa=145psi
Psi（lb/in2 ）磅/平方英寸，常用在歐美等英語區國家的產品參數上，通常在空壓機行業説的“公斤”是指“bar”。
空氣壓縮機壓縮方法
空氣壓縮機壓縮比例
（壓力比、壓比）
Ⅰ內壓縮比（即內壓力比）
氣體經內壓縮後的終了壓力（絕壓）與起始壓力（絕壓）的比值。
Ⅱ外壓縮比（即外壓力比）
壓縮機的出口排氣壓力（絕壓）與進口吸氣壓力（絕壓）的比值。
對於多級壓縮機來説，壓力比也稱總壓力比，是指末級排氣管接管處測得的排氣壓力與首級進氣接管處測得的吸氣壓力之比。相應各級名義吸、排氣壓力之比稱為級的壓力比
[2]
。
空氣壓縮機容積流量
容積流量在中國又被稱為排氣量或銘牌流量。
通俗的講在所要求的排氣壓力下，空壓機單位時間內排出的氣體容積，折算到進氣狀態，也即第一級進氣接管處的吸氣壓力與吸氣温度和濕度時的容積值。也就是吸氣的容積.
按國家標準，空壓機的實際排氣量為標稱流量的±5%時均為合格。
空氣壓縮機氣體含油量
Ⅰ、單位體積的壓縮空氣中所含的油（包括油滴、懸浮粒子、油蒸氣）的質量，換算到絕對壓力0.1MPa、温度20℃和相對濕度65%大氣條件下的值。單位：mg/m3（指絕對值）。
Ⅱ、PPM一種表示微量物質在混合物中的含量的符號，指每一百萬份中的份數或百萬分率（分重量比PPMw和體積比PPMv）。（指比值）
通常我們所説的PPM為重量比。（1kg的百萬分之一為毫克）
1PPMw=1.2mg/m3(PA=0.1MPa、t=20℃、φ=65%)
空氣壓縮機露點單位℃
濕空氣在等壓力下冷卻，使空氣裏原來所含未飽和水蒸汽變成飽和水蒸汽的温度，或者説，當空氣的温度降低到某一温度時，空氣裏原來所含未飽和水蒸汽就達到了飽和狀態（即水蒸汽開始液化，有液體凝結出來），此温度就是該氣體的露點温度
[2]
。
壓力露點，是指有一定壓力的氣體冷卻到某一温度，其所含的未飽和水蒸氣變成飽和水蒸氣析出，此温度就是該氣體的壓力露點。
大氣露點，是指在標準大氣壓下，氣體冷卻到使所含的未飽和水蒸氣變成飽和水蒸氣析出的温度。
在空壓機行業中，露點表示的是氣體的乾燥程度。
空氣壓縮機温度衡量
温度：
在攝氏温度計上，水的冰點為零度，沸點為100 度。
在華氏温度計上，水的冰點為32 度，沸點為212 度。
海拔高度：
按海平面垂直向上衡量，海拔只不過是指海平面以上的高度。海拔在壓縮機工程方面是個重要因素，因為海拔高度越高，空氣變得越稀薄，絕對壓力變得越低
[2]
。
既然高海拔上的空氣比較稀薄，那麼電動機的冷卻效果就比較差，這使得標準電動機只能侷限在一定的海拔高度內運行。
空氣壓縮機狀態參數
空氣壓縮機比功率
空氣壓縮機防護等級
是表示電氣設備防塵，防異物，防水等密閉程度的值，用IPxx表示（xx為兩個阿拉伯數字）
[2]
：
防護等級 | 第一個數字 | 第二個數字 |
0 | 無專門的防護 | 無專門的防護 |
1 | 防護大於50mm的固體 | 防滴 |
2 | 防護大於12mm的固體 | 150防滴 |
3 | 防護大於2.5mm的固體 | 600防淋水 |
4 | 防護大於1mm的固體 | 防濺 |
5 | 防塵 | 防噴水 |
6 | 塵密 | 防海浪或防強力噴水 |
7 | / | 浸入 |
8 | / | 潛水 |
空氣壓縮機防爆等級
防爆標誌內容包括：防爆型式+設備類別+（氣體組別）+温度組別。
空氣壓縮機操作規程
空壓機是不少企業主要的機械動力設備之一，保持空壓機安全操作是非常必要的。嚴格執行空壓機操作規程，不僅有助於延長空壓機的使用壽命，而且能確保空壓機操作人員安全，下面我們來了解一下空壓機操作規程
[3]
。
二、空壓機操作時應注意長期停用後首次起動前，必須盤車檢查，注意有無撞擊、卡住或響聲異常等現象。
空氣壓縮機安裝場所選擇
空氣壓縮機維護保養
為了使空壓機能夠正常可靠地運行，保證機組的使用壽命，須制定詳細的維護計劃，執行定人操作、定期維護、定期檢查保養，使空壓機組保持清潔、無油、無污垢。
B．壓縮機冷卻潤滑油的更換時間取決於使用環境、濕度、塵埃和空氣中是否有酸鹼性氣體。新購置的空壓機首次運行500小時須更換新油，以後按正常換油週期每4000小時更換一次，年運行不足4000小時的機器應每年更換一次
[3]
。
空氣壓縮機清潔散熱
空壓機每運行2000h左右，為清除散熱表面灰塵，需將風扇支架上的冷卻器吹掃孔蓋打開，用吹塵氣槍對冷卻器進行吹掃，直至散熱表面灰塵吹掃乾淨。若散熱表面污垢嚴重，難以吹掃乾淨，可將冷卻器卸下，倒出冷卻器內的油並將四個進出口封閉以防止污物進入，然後用壓縮空氣吹除兩面的灰塵或用水沖洗，最後吹乾表面的水漬。裝回原位
[3]
。
切記！勿用鐵刷等硬物刮除污物，以免損壞散熱器表面。
空氣壓縮機排冷凝水
空氣中的水分可能會在在油氣分離罐中凝結，特別是在潮濕天氣，當排氣温度低於空氣的壓力露點或停機冷卻時，會有更多的冷凝水析出。油中含有過多的水份將會造成潤滑油的乳化，影響機器的安全運行，可能引起的原因
[3]
；
1．造成壓縮機主機潤滑不良；
2．油氣分離效果變差，油氣分離器壓差變大；
3．引起機件鏽蝕；
因此，應根據濕度情況制定冷凝水排放時間表。
空氣壓縮機維護建議
安全閥在整機出廠前已調定，供應商不提倡用户私自調整安全閥。如確需調整，則應在當地勞動安全部門或供應商維修人員指導下進行，以免造成不良後果。
①、每週：
a.檢查機組有無異常聲響和泄漏
b檢查儀表讀數是否正確
c.檢查温度顯示是否顯示正常。
②、每月：
a.檢查機內是否有鏽蝕、鬆動之處，如有鏽蝕則去鏽上油或塗漆，鬆動處上緊
b.排放冷凝水。
③、每三個月：
a.清除冷卻器外表面及風扇罩、扇葉處的灰塵
b.加註潤滑油於電動機軸承上
c.檢查軟管有無老化、破裂現象
d.檢查電器元件，清潔電控箱。
空氣壓縮機壓縮機補油
空氣壓縮機注意事項
5、空氣壓縮機起動前，按規定做好檢查和準備工作，注意打開貯氣罐的所有閥門。柴油機啓動後必須施行低速、中速、額定轉速的加熱運轉，注意各儀表讀數是否正常後，方可帶負荷運轉。空壓機應逐漸增加負荷啓動，各部分正常後才可全負荷運轉
[3]
。
6、空氣壓縮機運轉過程中，隨時注意儀表讀數(特別是氣壓表的讀數)，傾聽各部音響，如發現異常情況，應立即停機檢查。貯氣罐內最大氣壓不許超過銘牌規定的壓力。每工作2～4h，應開啓中間冷卻器和貯氣罐的冷凝油水排放閥門1～2次。搞好機器的清潔工作，空壓機長期運轉後，禁止用冷水沖洗
[3]
。
7、空氣壓縮機停機時應逐漸開啓貯氣罐的排氣閥，緩慢降壓，並相應降低柴油機轉速，使空壓機在無負荷，低轉速下運轉5～10秒。空壓機停轉後，柴油機在低轉速下繼續運轉5秒再停機。冬季温度低於5度，停機後應放盡未摻加防凍液的冷卻水
[3]
。
空氣壓縮機排氣量
空壓機排氣量是指空壓機單位時間內排出的、換算為吸氣狀態下的空氣體積。
影響因素
1.泄漏：空壓機轉子與轉子之間及轉子與外殼之間在運轉時是不接觸的，會有一定的間隙，因此就會產生氣體泄漏。
如何提高
1.必要時，清理氣缸和其他機件。
2.正確選擇餘隙容積的大小；
3.採用先進的冷卻系統；
4.保持活塞環的嚴密性；
5.減少氣體吸入時的阻力；
6.保持氣閥和填料箱的嚴密性；
7.保持吸氣閥和排氣閥的靈敏度；
8.應吸入較乾燥和較冷的氣體；
9.適當提高空壓機的轉速；
10.保持輸出管路、氣閥、儲氣罐和冷卻器的嚴密性；
空氣壓縮機選型標準
壓力參數匹配
穩定持續的排氣量（通常用L/MIN表示）：是指額定工作壓力情況下每分鐘氣體流量多少升，而且要保證持續穩定的氣體流量，因此對空壓機工作穩定性要求非常高。
無油空壓機是首選：無油空壓機機器本身材料不含油性物質，工作時也不用添加任何潤滑油，因此大大提高了所排出空氣的質量，對用户所要配套設備的安全也有了保障，不像有油空壓機，因排出氣體中含大量油分子，會對用户所配套的設備帶來不同程度的腐蝕，因此選擇無油靜音空壓機對空氣質量的保證是必要的。在配置空氣過濾裝置後，空氣質量應達到以下國際標準值
[4]
。
空氣壓縮機的選擇主要依據氣動系統的工作壓力和流量。
氣源的工作壓力應比氣動系統中的最高工作壓力高20%左右，因為要考慮供氣管道的沿程損失和局部損失。如果系統中某些地方的工作壓力要求較低，可以採用減壓閥來供氣。空氣壓縮機的額定排氣壓力分為低壓（0.7~1.0MPa）、中壓（1.0~10MPa）、高壓（10~100MPa）和超高壓（100MPa以上），可根據實際需求來選擇。常見使用壓力一般為0.7-1.25。首先按空壓機的特性要求，選擇空壓機的類型
[4]
。
空氣壓縮機輸出壓力pc
pc=p+∑△p
pc：空壓機的輸出壓力
p：氣動執行元件的最高使用壓力
∑△p：氣動系統的總壓力損失。
一般情況下，另∑△p=0.15~0.2MPa。
空氣壓縮機吸入流量qc
不設氣罐，qb=qmax
設氣罐，qb=qsa
qb：氣動系統提供的流量
qmax：氣動系統的最大耗氣量
qsa：氣動系統的平均耗氣量
空壓機的吸入流量，qc=kqb
qc：空壓機的吸入流量
空氣壓縮機功率P
p=（n+1）*k*p1*qc*(pc/p1）^{[(k-1）/[(n+1）*k]-1}/（k-1）*0.06
空氣壓縮機選機要素
3．尖端與離峯的需求風量。若最高與最低使用壓力差達3bar時，就必須考慮“高低壓分流”，然後根據尖、離峯的負擔變化來選擇不同機型的空壓機，如“基載”使用離心式（單機>75CMM）或螺旋式（單機<60CMM）：“變動負載”使用高壓空氣機與大型儲氣桶來因應
[4]
。
4．依據不同的用氣質量選用與配置不同形式與等級的乾燥機與精密過濾器，過好的質量浪費能源，不足的質量影響製程，必須慎重考慮
[4]
。
5．空壓機的控制技術日新月異，“多機連鎖”、“變頻變速”及“遠程監控”等技術，能有效抑制離心式的BOV及螺旋式的空車浪費（節約電費25-40%），減少備機容量與投資（15-30%），穩定供氣壓力（正負0.1bar）
[4]
。
空氣壓縮機選購方法
確定工作壓力
準備選購空壓機時，首先要確定用氣端所需要的工作壓力，加上1-2 bar的餘量，再選擇空壓機的壓力，（該餘量是考慮從空壓機安裝地點到實際用氣端管路距離的壓力損失，根據距離的長短在1-2 bar之間適當考慮壓力餘量）。當然，管路通徑的大小和轉彎點的多少也是影響壓力損失的因素，管路通徑越大且轉彎點越少，則壓力損失越小；反之，則壓力損失就越大
[4]
。
容積流量選型
1、在選擇空壓機容積流量時，應先了解所有的用氣設備的容積流量，把流量的總數乘以1.2（即放大20%餘量）；
三者之間關係
在功率不變的情況下，當轉速發生變化時，容積流量和工作壓力也相應發生變化；例如：一台22KW的空壓機，在製造時確定工作壓力為7bar，根據壓縮機主機技術曲線計算轉速，排氣量為3.8 m3/min；當確定工作壓力為8bar時，轉速必須降低（否則驅動電機會超負荷），這時，排氣量為3.6 m3/min；因為，轉速降低了，排氣也相應減少了，依此類推
[4]
。
功率的選型是在滿足工作壓力和容積流量的條件下，供電容量能滿足所匹配驅動電機的使用功率即可。
因此，選配空壓機的步驟是：先確定工作壓力，再定相應容積流量，最後是供電容量。
- 參考資料
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- 1. 空氣壓縮機的功用、種類和結構特點 ．中國知網．2011-4-01[引用日期2016-11-22]
- 2. 空氣壓縮機熱能回收原理及應用效果 ．中國知網．2011-2-10[引用日期2016-11-22]
- 3. 李總根．空氣壓縮機操作工．湖南：中國勞動社會保障出版社，2007-02-10：25-50
- 4. 談空氣壓縮機的性能分析、比較與選型 ．中國知網．2006-12-30[引用日期2016-11-22]
