壓縮機(jī)是一種用來(lái)壓縮氣體,提高氣體壓力或輸送氣體的機(jī)械。隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展,壓縮機(jī)的種類結(jié)構(gòu)形式日益增多。如今各種類型壓縮機(jī)在石油化工、機(jī)械制造、土木建筑、采礦冶金、交通運(yùn)輸以及國(guó)防、醫(yī)療紡織、食品等部門被廣泛采用。
1)壓縮機(jī)的類型、結(jié)構(gòu)、用途
壓縮機(jī)是一種通用機(jī)械,主要用于:
①壓縮氣體作為動(dòng)力源,用于由壓縮體驅(qū)動(dòng)的種風(fēng)動(dòng)機(jī)械工具。
②壓縮制冷劑(如氨或氟里昂)用于制冷;
③壓縮原料氣體,用于合成及聚合;
④壓縮氣體,用于油的加氫精制;
⑤用于氣體輸送和裝瓶。
根據(jù)終排氣壓力不同又可分為
低壓壓縮機(jī) 排氣壓力<1MPa
中壓壓縮機(jī) 排氣壓力1-10MPa
高壓壓縮機(jī) 排氣壓力10-100MPa
超高壓壓縮機(jī) 排氣壓力>100MPa
根據(jù)排氣量大小又可分為
微型壓縮機(jī) 排氣壓力<3m3/min
小型壓縮機(jī) 排氣壓力3-10m3/min
中型壓縮機(jī) 排氣壓力10-100m3/min
大型壓縮機(jī) 排氣壓力>100m3/min
根據(jù)軸功率可分為
微型壓縮機(jī) 功率<10kw
小型壓縮機(jī) 功率10-100kw
中型壓縮機(jī) 功率100-500kw
大型壓縮機(jī) 功率>500kw
根據(jù)壓縮機(jī)介質(zhì)不同,又分為動(dòng)力壓縮機(jī)和工藝壓縮機(jī)動(dòng)性。
根據(jù)氣缸壓縮室給油不同又分為存油潤(rùn)滑壓縮機(jī)和無(wú)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)。
根據(jù)其壓縮氣體方式不同,壓縮機(jī)可分為容積式和速度式兩大類。
①容積型壓縮機(jī)
靠氣缸中作往復(fù)運(yùn)動(dòng),或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子,改變工作容積,使氣體被壓縮,提高氣體壓力。容積式壓縮機(jī)分往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式。
(1)往復(fù)式
往復(fù)式壓縮機(jī)常風(fēng)形式有活塞式和膜片式,它們分別通過活塞式膜片在氣缸內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng),借助進(jìn)排氣閥自動(dòng)開閉,進(jìn)行氣體的吸入,壓縮和排出,其特點(diǎn)是壓力廣泛,工業(yè)應(yīng)用上高壓力達(dá)350Mpa(3500kgf/cm2)屬輸氣不連續(xù)。氣體壓力有脈沖,運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有振動(dòng),其中活塞式壓縮機(jī)是應(yīng)用廣泛一種,往復(fù)壓縮機(jī)按壓縮過程分為單級(jí)和多級(jí)。按氣缸排列相對(duì)位置又分為立式、臥式、角式、對(duì)置平衡式。膜片壓縮機(jī)是曲柄連桿機(jī)構(gòu)通過液體驅(qū)動(dòng)膜片工作,由于膜腔氣密性好,壓縮介質(zhì)凈度很高。因此常用于珍貴稀有氣體壓縮,以及輸送不許泄漏,易燃,強(qiáng)腐蝕性,放射性和劇毒介質(zhì)。膜片式壓縮機(jī)輸氣量很小,每小時(shí)為5-20m3,多用于科研及生產(chǎn)特殊用途。膜片壓縮機(jī)的氣缸不需要潤(rùn)滑,只需潤(rùn)滑由柄連桿和液壓缸。
(2)回轉(zhuǎn)式
這是一種借助于汽缸內(nèi)一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的工作容積變化。而實(shí)現(xiàn)氣體壓縮的容積壓縮機(jī),常見的有滑片式,螺桿式,液環(huán)式和轉(zhuǎn)子式多種,其中螺桿式應(yīng)用廣,與往復(fù)式壓縮機(jī)比較,回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)一般不存在往復(fù)慣性力和力距,所以轉(zhuǎn)速較高,它的構(gòu)造結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,回轉(zhuǎn)平穩(wěn),可靠性高,同時(shí)體積小,重量輕,氣流脈動(dòng)小,易損件少,因此有取代傳統(tǒng)活塞壓縮機(jī)的趨勢(shì),但是回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)之中用得多的是滑片式壓縮機(jī)和螺桿式壓縮機(jī)。采用金屬滑片和滴油潤(rùn)滑,這種壓縮機(jī)較活塞式簡(jiǎn)單,但由于潤(rùn)滑問題沒有解決好,滑片對(duì)缸壁摩擦磨損很大,限制其發(fā)展,后來(lái)采用了噴油內(nèi)冷式潤(rùn)滑有了很大改善,導(dǎo)致壓縮氣溫度下降,效率提高,壽命延長(zhǎng),但也只限于中、小氣量,而螺桿壓縮機(jī),則由于兩個(gè)相齒合的轉(zhuǎn)子(凸齒的陽(yáng)轉(zhuǎn)子凹槽的陰轉(zhuǎn)子)在殼內(nèi)做高速旋轉(zhuǎn),依賴轉(zhuǎn)子凹槽和機(jī)殼內(nèi)壁所構(gòu)成的容積不斷縮小,實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體的壓縮。噴油內(nèi)冷螺桿壓縮機(jī),可以去掉同步齒輪,動(dòng)力由陽(yáng)轉(zhuǎn)子直接傳給陰轉(zhuǎn)子,使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化,使轉(zhuǎn)子表面得到有效的潤(rùn)滑,提高了壓縮機(jī)的使用壽命。
②速度性壓縮機(jī)
速度型(透平型)壓縮機(jī)是借助作高速旋轉(zhuǎn)的葉輪的離心力,使氣體獲得很高的速度,然后進(jìn)入固定的擴(kuò)壓器內(nèi)急劇降速,使氣體的速度能變?yōu)閴毫δ?。速度型壓縮機(jī)通常作為大排量壓縮機(jī)用。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊,運(yùn)動(dòng)部件只有一個(gè)帶葉片的葉輪。工作時(shí)氣流無(wú)脈動(dòng)振動(dòng)小,且具有氣控與潤(rùn)滑油隔絕的特點(diǎn),壓縮氣體不含油,因此近年來(lái)發(fā)展很快,應(yīng)用范圍日益廣泛,按氣體對(duì)葉輪的流動(dòng)方向不同,可分為離心式,軸流式和混流式三種。Ⅱ
(1)軸流式:
其特點(diǎn)主要是葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí),氣體從軸向吸入,通過葉輪而獲得速度,再?gòu)妮S向排入固定導(dǎo)葉中,提高壓力,然后再進(jìn)入下一級(jí),逐級(jí)增壓。軸流式壓縮機(jī)主要用于大型高爐,天然液化氣,石油煉制及大型制裝置。一般作為低壓力,大排量壓縮機(jī)作用。
(2)離心式壓縮機(jī)
其特點(diǎn)主軸帶動(dòng)葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí),氣體從軸向吸入,并被很高的離心力甩出葉輪,進(jìn)入有增壓作用的固定導(dǎo)向?qū)~中。在這里氣體流速急劇下降,同時(shí)氣體壓力都增大,隨后又被送入第二級(jí)再增壓,離心式壓縮機(jī)主要應(yīng)用于石油煉制,大型化肥生產(chǎn)等行業(yè),尤其適用于壓縮腐蝕性和有毒氣體。
(3)混流式壓縮機(jī)(斜流式對(duì)角線式)
其特點(diǎn)是葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí),氣體從軸向吸入葉輪后與軸向成45°左右,其低壓用軸流式高壓用離心式,兩機(jī)串聯(lián),無(wú)冷卻器,混流使用范圍較窄,通常用中壓和中等排量。
2)壓縮機(jī)的潤(rùn)滑
壓縮機(jī)潤(rùn)滑主要是相對(duì)摩擦表面的形成油膜,來(lái)減少他們磨損,降耗,冷卻,密封作用,不同結(jié)構(gòu)形式壓縮機(jī)由于工作條件潤(rùn)滑特點(diǎn)及壓縮介質(zhì)性質(zhì)不同,因此對(duì)壓縮機(jī)油的質(zhì)量及使用要求也不一樣。大多數(shù)容積壓縮機(jī)由于潤(rùn)滑油直接觸壓縮介質(zhì),易受壓縮氣體性質(zhì)的影響,容易產(chǎn)生在其他工業(yè)機(jī)械中沒有的因潤(rùn)滑引起的故障,因此對(duì)容積壓縮機(jī)油的選擇應(yīng)該十分慎重。
①往復(fù)壓縮機(jī)的潤(rùn)滑
往復(fù)壓縮機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)可分為與壓縮氣體直接接觸部分外部潤(rùn)滑與冷卻。內(nèi)部潤(rùn)滑主要指汽缸內(nèi)部的潤(rùn)滑,密封與防銹。內(nèi)部潤(rùn)滑完成使命后與壓縮氣體一起被排出。潤(rùn)滑排氣閥,一部分經(jīng)分離后排出來(lái)被分離則進(jìn)入儲(chǔ)氣缸和管路,所以內(nèi)部潤(rùn)滑屬全損耗式潤(rùn)滑。
②內(nèi)部潤(rùn)滑大致有三種方式:
(1)飛濺潤(rùn)滑,大多用于無(wú)十字頭小型通用壓縮機(jī)。
(2)吸油潤(rùn)滑,這是一種在壓縮機(jī)進(jìn)氣中吸入少量潤(rùn)滑油潤(rùn)滑方法,常用于無(wú)法采用飛濺潤(rùn)滑無(wú)十字頭式壓縮機(jī)。
(3)壓力注油潤(rùn)滑
該方式是用注油器將潤(rùn)滑油以一定速度注入氣缸潤(rùn)滑點(diǎn)上。小容量壓縮機(jī)注油器以曲軸驅(qū)動(dòng),而大容量壓縮機(jī),注油器往往單獨(dú)電機(jī)驅(qū)動(dòng),調(diào)節(jié)加壓注油時(shí),須按計(jì)算機(jī)供油量再加大75%,以克服氣缸的反壓力,壓力注油大優(yōu)點(diǎn)總是能以少的油量達(dá)到各摩擦表面合理的潤(rùn)滑,被廣泛應(yīng)用于有十字頭式壓縮機(jī)和其他大容量高壓壓縮機(jī)。
③外部潤(rùn)滑:
往復(fù)壓縮機(jī)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要是壓力潤(rùn)滑,其特點(diǎn)是油量充足,潤(rùn)滑充分,并能有效地帶走摩擦屑,對(duì)主軸承連桿大小端軸承進(jìn)行強(qiáng)制潤(rùn)滑,在各壓縮機(jī)上廣為利用。