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空壓機的種類與區分

空氣壓縮機根據電動機,渦輪等動力裝置得到動力以產生壓縮空氣,
在各行業里長使用的也是不可缺少的一部分。
空壓機根據壓縮方式分為容積式和渦輪式。容積式空壓機(Positive Displacement Compressor)
是以容積的減小達到壓縮的目的。渦輪式空壓機(Dynamic Compressor or Turbo Compressor)
是以運動能源轉換成壓縮能源達到壓縮的目的。容積式和渦輪式以如下表來區分。
1. Reciprocating compressors

往復式空壓機在各行業里是常見的也是客戶普遍選擇的空壓機。往復式空壓機的特點如下:
① 容易得到較高的壓縮空氣。
② 壓縮效率高。
③ 壓力-流量特性比較穩定。
④ 價格低廉。
相反,往復式空壓機是以活塞的往復運動來壓縮的,所以也有很多缺點。
① 因為往復運動的慣性,其旋轉速度受限制。
② 因為慣性產生震動。
③ 壓縮空氣帶有脈動。
④ 無油空壓機以外汽缸內部需要潤滑油,所以排出的壓縮空氣里包含潤滑油。

過去稱之為空壓機的代名詞的往復式空壓機在需要大流量的情況下被螺桿或者渦輪式所代替。
在中型空壓機行業里有被螺桿式空壓機代替的傾向。
在小型空壓機行業里也慢慢的被螺桿式所代替。
但還是占有不可缺少的一席之地。
在中-高壓空壓機行業里往復式空壓機是必不可少的占有重要地位。

2. Rotary screw compressors
螺桿式旋轉容積式空壓機最常見的是螺桿式空壓機。
螺桿式空壓機螺桿內部有旋轉體主螺桿(Male Rotor)與副螺桿(Female Rotor)。
通過副螺桿旋轉吸入空氣并且壓縮,排出來達到空氣壓縮。
螺桿式空壓機可根據所排出的壓縮空氣有無包含潤滑油來區分無油或者噴油螺桿式空壓機之分。
2.1 噴油式螺桿空壓機

噴油式螺桿空壓機有噴射適當的潤滑油量來解除壓縮空氣時產生的熱量和同時起到壓縮空間的封閉,
潤滑作用的優點。如下:
① 直接冷卻適當量的潤滑油,排出溫度降低,壓縮過程與同溫壓縮接近得到較高的效率。
② 潤滑油直接冷卻,以提高每級壓縮比。
③ 注入的潤滑油可以密封旋轉體之間,旋轉體與箱體之間。隨著冷卻內部熱膨脹減小,
間隙減小,以低速得到很高的效率。.
④ 以低速可以達到高效率,震動小,噪音低。
⑤ 以內部潤滑方式,主螺桿可以直接帶動副螺桿。
⑥ 可以選擇適當的容量調節,有效的運轉。
⑦ 排出的氣體沒有脈動。
2.2 無油式螺桿空壓機

無油式螺桿空壓機排出的壓縮空氣 不含潤滑油,其特點如下:
① 螺桿與箱體之間,螺桿之間不接觸,不需要內部的潤滑,所以可以得到不含油分的清潔的壓縮空氣。
② 排出壓力沒有脈動。
③ 維護與檢修方便。
④ 震動小。
⑤ 唯一的缺點是所排出壓力受到限制。
3. Turbo compressors
渦輪式空壓機是以旋轉體的機械能源轉換成空氣的運動能源。
離心式空壓機的特點是旋轉式,有如下優點。
① 排出壓力沒有脈動,而且穩定性高。
② 避免混入潤滑油윤,可以得到清潔的空氣。
③ 是高速旋轉型,在同等功率之下,比別的空壓機節約能源。
離心式空壓機的缺點有:,

① 壓力上升與氣體的比重和回轉體的速度有關,所以每級壓力上升比容積式低,
流量小的情況下其效率也會降低。
② 壓縮特性對設計,機械加工度,使用條件敏感。
③ 壓力-排量特性包含不安定因數,所以在運轉時使用風量降至預計的 70~80%時,出現震動現象。


4. Diaphragm compressors

膜片式空壓機是容積式無油空壓機。以膜片的運動方式分為機械運轉和油壓運轉。
機械式膜片空壓機為小型空壓機。機械式的價格比較低,而且機構簡單,壓縮壓力低于大氣壓力。
機械式需要考慮到軸承的重量,所以受到使用限制。但油壓式比機械式容易產生高的壓力。

膜片式空壓機的優點如下:
① 密封性能強,可以得到穩定的壓力。
② 與氣體完全分開壓縮,可以得到 100% 無油的清潔壓縮空氣。

這種形式的缺點是排出量低,壓縮比受到限制。機械式采用合成膜片。油壓式采用金屬膜片,
可以形成高壓。這兩種可以合成為兩級壓縮。
機械式膜片空壓機為了形成高壓,采用壓力容器把箱體和空壓機密封的形式。

5. Rotary sliding vane compressor

回轉式葉片空壓機在汽缸內部設置回轉體,在回轉體上又設置了葉片。
葉片與汽缸的空間隨著回轉體的旋轉變化壓縮空氣。通常使用潤滑油注入到汽缸內產生密封,潤滑,
同時解決發熱的油冷卻形式。
這種形式的葉片與汽缸或旋轉體產生磨擦,所以對葉片的材質非常重要,應選擇耐熱性能高,
對油或水分的吸收率小的材料。
但有如下缺點。
① 從結構上不可避免因旋轉而產生的磨擦。
② 葉片的強度限制于旋轉速度。旋轉速度高時采用兩級壓縮式,但體積會增大。
③ 結構上不能制作高壓。.

6. Rotary tooth compressors

Rotary Tooth compressor的回轉體端面需要平衡,與外部的齒輪齒合。與螺桿式相比不能只旋轉
其中一個螺桿。主要適用在制作無油空壓機。這種裝置以 2.5bar的一級壓縮和 7bar的兩級壓縮來制作。
可以得到10bar的壓力。
回轉體不需要精密加工,機構比較簡單。


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