氣源裝置的簡要說明

    氣源裝置（氣源柜）是獲得壓縮空氣及壓縮空氣的儲(chǔ)存和凈化的裝置。其主體部分是空氣壓縮機(jī)，它將原動(dòng)機(jī)供給給的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w的壓力能。

　　一、空氣壓縮機(jī)

　　1．功用：空氣壓縮機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成氣體壓力能的裝置。

　　2．工作原理

　　圖示活塞式空氣壓縮機(jī)的工作原理圖。圖中曲柄作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過連桿，活塞桿，帶動(dòng)氣缸活塞作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

　　吸氣過程：當(dāng)活塞向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣缸內(nèi)容積增大而形成局部真空，吸氣閥打開，空氣在大氣壓作用下由吸氣閥進(jìn)入氣缸腔內(nèi)：

　　壓縮（排氣）過程：當(dāng)活塞向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，吸氣閥關(guān)閉，隨著活塞的左移，缸內(nèi)空氣受到壓縮而使壓力升高，在壓力達(dá)到足夠高時(shí)，排氣閥即被打開，壓縮空氣進(jìn)入排氣管內(nèi)。

　　圖中僅表示了一個(gè)活塞一個(gè)缸的空氣壓縮機(jī)，大多數(shù)空氣壓縮機(jī)是多缸多活塞的組合。

　　3．結(jié)構(gòu)類型

　　空氣壓縮機(jī)按工作原理可分成容積型和速度型。通過縮小氣體的容積來提高氣體的壓力的方法稱為容積型。容積型空壓機(jī)按結(jié)構(gòu)原理分成往復(fù)式（活塞式和膜片式等）和旋轉(zhuǎn)式（滑片式和螺桿式等）。提高氣體的速度，讓動(dòng)能轉(zhuǎn)化成壓力能，以提高氣體的壓力的方法稱為速度型。速度型空壓機(jī)有離心式和軸流式兩種。 

　　1）單級(jí)活塞式壓縮機(jī)

　　只有一個(gè)行程就將吸入的大氣壓空氣壓縮到所需要的壓力。活塞下移，體積增加，缸內(nèi)壓力小于大氣壓，空氣便從進(jìn)氣閥門進(jìn)入缸內(nèi).在行程末端，活塞向上運(yùn)動(dòng)，進(jìn)氣閥關(guān)閉，空氣被壓縮，而同時(shí)出氣閥被打開，輸出空氣進(jìn)入儲(chǔ)氣罐。

　　2）兩級(jí)活塞式壓縮機(jī)

　　在單級(jí)壓縮機(jī)中，若空氣壓力超過6MPa，產(chǎn)生的過熱將大大的降低壓縮機(jī)的效率。因此，工業(yè)中使用的活塞式壓縮機(jī)通常是兩級(jí)的。壓縮空氣通過中間冷卻器后溫度大大下降，在進(jìn)入第二級(jí)氣缸。因此，現(xiàn)對于單級(jí)壓縮機(jī)提高了效率。

　　3）膜片式壓縮機(jī)

　　膜片式壓縮能提供5bar的壓縮空氣。由于它完全沒有油，因此廣泛用于儀器醫(yī)藥和相類似的工業(yè)中。膜片使氣室容積發(fā)生變化，在下行程時(shí)吸進(jìn)空氣，上行程時(shí)壓縮空氣。

　　4）螺桿式壓縮機(jī)

　　兩個(gè)吻合的螺旋轉(zhuǎn)子以相反方向運(yùn)動(dòng)，它們當(dāng)中自由空間的容積沿軸向減少，從而壓縮量轉(zhuǎn)子間的空氣。利用噴油來潤滑和密封兩旋轉(zhuǎn)的螺桿，油分離器將油與輸出空氣分開。

　　5）軸流壓縮機(jī)

　　氣體沿著平行于軸流式空氣壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)軸的方向流動(dòng)，在進(jìn)氣導(dǎo)流葉片排作用下，氣體產(chǎn)生很高速度，而當(dāng)氣體流過軸流式空氣壓縮機(jī)的每一級(jí)時(shí)，氣體的流動(dòng)速度就逐漸減慢，從而使氣體的壓力得到提高。

　　6）渦旋式壓縮機(jī)

　　簡單、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪聲、長壽命等諸方面大大優(yōu)于其它型式的壓縮機(jī)，已經(jīng)得到壓縮機(jī)行業(yè)的關(guān)注和公認(rèn)。被譽(yù)為“環(huán)保型壓縮機(jī)”。由于渦旋式壓縮機(jī)的獨(dú)特設(shè)計(jì)，使其成為當(dāng)今世界最節(jié)能壓縮機(jī)。由于渦旋式壓縮機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、振動(dòng)小、工作環(huán)境安靜，又被譽(yù)為“超靜壓縮機(jī)”。

　　4．選用

　　選用空氣壓縮機(jī)的根據(jù)是氣動(dòng)馬達(dá)傳動(dòng)系統(tǒng)所需要的工作壓力和流量兩個(gè)主要參數(shù)。

　　1）壓力：

　　低壓：0.2MPa～1 MPa，一般為0.5MPa～0．8MPa，

　　中壓：1MPa～10MPa

　　高壓：10MPa～100MPa

　　2）流量：即供氣量經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：

　　qc=ψK1K2Σqf

　　式中：

　　qc——空氣壓縮機(jī)的計(jì)算供氣量；

　　qf--單臺(tái)氣動(dòng)設(shè)備的平均自由空氣耗量；

　　ψ——?dú)鈩?dòng)設(shè)備利用系數(shù)，由圖選??；

　　Kl——漏損系數(shù)，一般取Kl＝1.15～1.5；

　　K2——備用系數(shù)，一般取K2=1.3～1.6。

　　由于每臺(tái)氣動(dòng)設(shè)備所需工作壓力不同，所以上面公式中是將不同壓力下的壓縮空氣流量都轉(zhuǎn)換成在大氣壓力下的自由空氣流量來計(jì)算的。壓縮空氣流量與自由空氣流量之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系可由下式求得：

　　qf=qppp/po

　　式中：

　　qp——壓縮空氣的體積流量（m3/s）

　　pp——壓縮空氣的絕對壓力（MPa）

　　po——大氣壓力，po＝0.1013MPa