4 類空氣壓縮機(jī)的基本指南
如果您不得不根據(jù)自己的需要購買空氣壓縮機(jī),那么您可能聽說過某些類型的空氣壓縮機(jī)的名稱,例如“旋轉(zhuǎn)式”或“往復(fù)式”。您可能想知道它們的區(qū)別是什么,哪個有什么好處。如果您深入挖掘并遇到所有這些其他類型的空氣壓縮機(jī),混亂可能會惡化。
了解您想要購買哪種類型的空氣壓縮機(jī)的第一步是更好地熟悉它們,看看哪種類型更符合您的特定要求。幸運(yùn)的是,我們在這篇文章中有你需要知道的一切。除此之外,由于 佩詩致力于進(jìn)一步促進(jìn)您的決策過程,因此它在此處和此處為您提供了多種空氣壓縮機(jī)類型的選擇。
制冷熱力循環(huán)中的氣體壓縮機(jī)
首先讓我們提一下,空氣并不是這里提到的壓縮機(jī)設(shè)計可以處理的唯一氣體。如本文稍后所述,還有許多其他常見應(yīng)用涉及相同的壓縮機(jī)設(shè)計,用于壓縮空氣以外的氣體。
盡管它有點“太科學(xué)”,
了解氣體壓縮機(jī)在制冷熱力循環(huán)中的作用可能有助于更好地了解氣體壓縮機(jī)對許多家庭和工業(yè)應(yīng)用的重要性。它還可以幫助您做出購買甚至維護(hù)壓縮機(jī)的正確決定。
在壓縮機(jī)中,制冷劑的壓力升高到其初始狀態(tài)的甚至十倍,同時其溫度也升高?,F(xiàn)在蒸汽可以在冷凝器中液化,在那里它在恒定壓力下將熱量散發(fā)到環(huán)境中。由于壓力仍然很高,需要在膨脹裝置中膨脹,產(chǎn)生低溫、低壓的制冷劑。因此,任何壓縮機(jī)所做的基本上都是將某些氣體的壓力從低值增加到更高的壓力值。
需要注意的是,對于同類型的空壓機(jī),機(jī)器的耗電量取決于要求的壓比。壓縮機(jī)的壓力比是壓縮氣體的壓力與其在壓縮機(jī)吸入點處的初始狀態(tài)的比值。很自然地假設(shè)更高的壓力比需要更高的可用功率。因此,在選擇壓縮機(jī)時,您還需要考慮壓縮機(jī)功率要求的成本和功率可用性。
空氣壓縮機(jī)的類型
當(dāng)您需要另一種氣體類型的壓縮機(jī)時,也會看到這里討論的空氣壓縮機(jī)類型,所以如果您看到這里,您將看到所有關(guān)于氣體壓縮機(jī)的信息!
讓我們首先說明空氣壓縮機(jī)的主要類型包括兩種不同的類型:容積式和動態(tài)式。
壓縮機(jī)類型:正排量
對于容積式空氣壓縮機(jī),空氣被迫進(jìn)入可變?nèi)莘e腔室,由于腔室容積減小,空氣在該腔室中承受壓力增加。這個過程就是我們所說的“空氣壓縮”。
當(dāng)達(dá)到某個最大壓力時,壓縮空氣準(zhǔn)備排放到空氣壓縮機(jī)的出口。此時,閥門打開以將壓縮空氣引導(dǎo)出腔室。
在不同類型的空氣壓縮機(jī)中,您可能聽說過的旋轉(zhuǎn)式空氣壓縮機(jī)或往復(fù)式空氣壓縮機(jī)屬于容積式空氣壓縮機(jī)這一主要類別。
旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)
有五種不同類型的旋轉(zhuǎn)式空氣壓縮機(jī),包括螺桿式、凸輪式、渦旋式、葉片式和液環(huán)式。讓我們一一了解它們。
旋轉(zhuǎn)螺桿壓縮機(jī)
旋轉(zhuǎn)螺桿式壓縮機(jī)是空氣壓縮機(jī)中的一種,它有兩個嚙合的螺旋螺桿,它們之間的間隙很小,它們將空氣推下一個不斷縮小的空間,從而在壓縮過程中提高其壓力。螺釘通過兩根軸向相反方向轉(zhuǎn)動,其運(yùn)動由安裝在軸起點的定時齒輪調(diào)節(jié)。
這些類型的壓縮機(jī)可用于滿足某些現(xiàn)代設(shè)計提供的低至 25 HP 到高達(dá) 600 HP 的需求。盡管有可用的無油設(shè)計,但在大多數(shù)情況下,油負(fù)責(zé)密封、潤滑和從噴油螺桿壓縮機(jī)中吸收聲音。但是,必須注意的是,從機(jī)器排出的壓縮空氣應(yīng)不含油,以便用于其他部件。
還有這種最近開發(fā)的空氣螺桿壓縮機(jī)稱為錐形螺桿壓縮機(jī)。這種類型的空氣壓縮機(jī)本質(zhì)上是“轉(zhuǎn)子的錐形螺旋延伸”。下面可以看到一個擺線,它在呈錐形和螺旋狀延伸后就構(gòu)成了錐形螺桿壓縮機(jī)。
旋轉(zhuǎn)螺桿壓縮機(jī)的優(yōu)缺點
至于優(yōu)點,與使用活塞壓縮空氣的往復(fù)式空壓機(jī)等其他類型的空壓機(jī)相比,螺桿空壓機(jī)由于連續(xù)供應(yīng)壓縮空氣而噪音更小。它們也更節(jié)能并且可以提供高壓力比。您還會期望從機(jī)器排出的壓縮空氣溫度較低。
另一方面,螺桿式壓縮機(jī)的缺點包括價格高于往復(fù)式壓縮機(jī)等問題。他們的設(shè)計也更復(fù)雜。從各種類型的空氣壓縮機(jī)中,這種類型是需要密切關(guān)注其維護(hù)的一種。例如,它必須每周至少使用一次以避免生銹。
葉片式空氣壓縮機(jī)
凸輪式壓縮機(jī)是空氣壓縮機(jī)的一種,它包含由兩個平行軸旋轉(zhuǎn)的兩個相互嚙合的轉(zhuǎn)子。兩個轉(zhuǎn)子中的每一個都很可能有兩個葉片;盡管如此,也可以使用三葉轉(zhuǎn)子設(shè)計。
當(dāng)空氣通過入口時,它進(jìn)入置換容積。然后它以恒定的速度和恒定的排量向出口運(yùn)送。當(dāng)每個轉(zhuǎn)子通過機(jī)器的出口時,就會發(fā)生壓縮。正時齒輪與螺桿壓縮機(jī)一樣,負(fù)責(zé)控制轉(zhuǎn)子之間的相對位置。如果轉(zhuǎn)子和外殼之間的間隙非常小,則無油設(shè)計是可能的。
葉輪式空氣壓縮機(jī)的優(yōu)缺點
在凸輪式壓縮機(jī)的優(yōu)點中,與螺桿式壓縮機(jī)相比,可以考慮其設(shè)計更簡單。它們在部分負(fù)載下的電力需求也較低。他們也很快達(dá)到他們的全部轉(zhuǎn)數(shù)。它們還可以在低 RPM 下高效運(yùn)行。
對于它們的缺點,最重要的一個是空氣輸送管的磨損,這導(dǎo)致輸送物料破損的機(jī)會更高。
旋轉(zhuǎn)渦旋壓縮機(jī)
旋轉(zhuǎn)渦旋壓縮機(jī)是被認(rèn)為是最好的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)之一的空氣壓縮機(jī)類型。這些壓縮機(jī)內(nèi)部有兩個螺旋元件,一個是固定的,另一個在螺旋中以偏心圓的方式運(yùn)行。
空氣被引導(dǎo)到螺旋的中心,由于在不斷縮小的體積內(nèi)被輸送,空氣會壓縮它。在空氣被排出之前,在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)大約兩到三圈之后,空氣然后達(dá)到其所需的壓力。
旋轉(zhuǎn)渦旋壓縮機(jī)的優(yōu)缺點
旋轉(zhuǎn)渦旋壓縮機(jī)的有趣優(yōu)點之一是它們非常安靜,以至于在它們周圍時不需要任何耳朵保護(hù)。由于其緊湊的設(shè)計,它們的占地面積也非常小。此外,它們不需要很多零件,因此它們的設(shè)計相對簡單,并且不需要高維護(hù)。
缺點;然而,包括它們的低輸出容量、當(dāng)當(dāng)前的渦旋元件出現(xiàn)故障或老化時需要全新的渦旋元件、壓縮空氣的高溫以及它們相對較高的價格。
旋片式壓縮機(jī)
在各種類型的空氣壓縮機(jī)中,有一種在圓柱形外殼內(nèi)包含一個旋轉(zhuǎn)盤,該外殼帶有槽,由于轉(zhuǎn)子相對于外殼的偏心定位,這些槽允許板滑動。這種類型的壓縮機(jī)稱為旋片式壓縮機(jī)。
當(dāng)盤隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)時,板相應(yīng)地滑動。當(dāng)板滑離中心時,空氣被困在壓縮機(jī)內(nèi)。當(dāng)板彼此靠近時會發(fā)生壓縮。
旋片式壓縮機(jī)的優(yōu)缺點
這些類型的空氣壓縮機(jī)成本不高且易于維護(hù)。他們的設(shè)計也很簡單,占地面積小(緊湊型設(shè)計)。因此,這些類型是空調(diào)等低容量應(yīng)用的最佳選擇。
液環(huán)壓縮機(jī)
液環(huán)壓縮機(jī)與旋片式壓縮機(jī)非常相似,只是它們的葉片與轉(zhuǎn)子集成在一起。在這些類型的空氣壓縮機(jī)中,由于旋轉(zhuǎn)液環(huán)的攪動,壓縮室發(fā)生密封。如下圖所示,液環(huán)式壓縮機(jī)與旋片式壓縮機(jī)具有許多機(jī)械特性。
在這些壓縮機(jī)中??發(fā)生的情況是一些液體(例如水)進(jìn)入壓縮機(jī),在離心力的作用下在圓柱形外殼的內(nèi)表面形成一個環(huán)。由于葉輪的旋轉(zhuǎn)軸線和機(jī)殼的幾何軸線是偏心的,葉輪葉片與機(jī)殼之間的封閉容積是間歇性變化的。
當(dāng)空氣進(jìn)入??腔室時,它被困在葉輪葉片和液環(huán)包圍的容積之間,隨著容積的縮小,它會壓縮空氣。然后壓縮空氣在排氣口離開壓縮機(jī)。
液環(huán)壓縮機(jī)的優(yōu)缺點
這些類型的空氣壓縮機(jī)的優(yōu)點包括氣流相當(dāng)穩(wěn)定,壓力波動很小,運(yùn)行平穩(wěn),噪音低,滿負(fù)荷和部分負(fù)荷運(yùn)行效率高,占地面積小,但仍具有較高的容量,能力使用任何密封劑液體使其成為溶劑回收等的完美選擇,也是尾氣和火炬氣服務(wù)的理想選擇。它還可以輕松處理濕工藝流和會損壞其他機(jī)械壓縮機(jī)的污垢。
然而,這些類型的空氣壓縮機(jī)的優(yōu)點之一是其潛在的軸承故障。此外,它需要設(shè)計得當(dāng);否則,會出現(xiàn)過度壓縮或壓縮不足的情況。由于其內(nèi)部氣體泄漏水平,預(yù)計排放氣體溫度會很高。這些類型的空氣壓縮機(jī)也存在相當(dāng)大的葉輪和圓柱形外殼磨損。
往復(fù)式壓縮機(jī)
往復(fù)式壓縮機(jī)是空氣壓縮機(jī)的一種,其中活塞在圓柱形體積內(nèi)上下移動以吸入腔室內(nèi)的空氣并對其進(jìn)行壓縮。
往復(fù)式壓縮機(jī)可以是單作用式或雙作用式。在單作用往復(fù)式壓縮機(jī)中,活塞僅在其一側(cè)壓縮空氣,而在雙作用往復(fù)式壓縮機(jī)中,活塞將在其兩側(cè)壓縮空氣。這種設(shè)計允許在雙作用設(shè)計中實現(xiàn)高達(dá) 1000 HP 的更高馬力。
盡管功能更強(qiáng)大,但由于制造復(fù)雜且需要頻繁維護(hù),這些設(shè)計很少使用。
單作用壓縮機(jī)
對于單作用設(shè)計,當(dāng)活塞通過其體積膨脹運(yùn)動的某個點時,吸入閥打開,吸入壓縮室內(nèi)的空氣。到達(dá)活塞運(yùn)動的下止點后,空氣在腔室容積收縮期間被壓縮,然后通過打開的排放閥離開腔室。
雙作用壓縮機(jī)
在雙作用設(shè)計中,活塞兩側(cè)有兩組吸入閥和排出閥。系統(tǒng)在一個方向上的運(yùn)動是活塞一側(cè)的膨脹/吸入沖程,而另一側(cè)是壓縮沖程。換句話說,活塞的兩側(cè)用于連續(xù)壓縮空氣。
雙作用壓縮機(jī)的優(yōu)點和缺點
單作用往復(fù)式壓縮機(jī)價格相對較低且易于維護(hù)。這些類型的空氣壓縮機(jī)(往復(fù)式壓縮機(jī))非常適合需要高壓但流量低或不連續(xù)的應(yīng)用。雙作用設(shè)計可以提供持續(xù)的壓縮空氣供應(yīng)以及高額定功率。
另一方面,它們的缺點包括非常強(qiáng)烈的噪音排放、高溫排放的空氣,并且事實上它們供應(yīng)的空氣不含油分。如前所述,雙作用不易制造和維護(hù),單作用設(shè)計也沒有那么強(qiáng)大。
隔膜
還有另一種往復(fù)式壓縮機(jī)設(shè)計,稱為隔膜。在往復(fù)式壓縮機(jī)的隔膜設(shè)計中,有柔性隔膜而不是活塞,用于捕獲空氣或讓其通過。這種設(shè)計是處理有毒或爆炸性氣體的最佳選擇。這些類型的空氣壓縮機(jī)有直列式和 V 形設(shè)計兩種形式。
在線壓縮機(jī)
在直列式設(shè)計中,從頂部看,各級氣缸排列在一條直線上。它們的設(shè)計簡單,可由普通電動機(jī)或柴油發(fā)動機(jī)驅(qū)動。它們可用于需要不同壓力的應(yīng)用。