开山空压机培训基础教程-20130322

1一、空压机基础知识1、认识空气压缩机何为压缩机？用来压缩气体借以提高气体压力的机械称为压缩机。空压机，就是空气压缩机，是用来压缩空气借以提高空气压力的机械。压缩机也称为“压气机”或“气泵”一般提升压力小于0.2MPa时称为鼓风机，小于0.02MPa时称为通风机。0.5MPa时的活塞机称为矿山机。螺杆机国家标准为0.7MPa、0.8MPa、1.25MPa。大于1.25MPa时需用活塞机来实现，称为工业机。在采矿业、冶金业、机械制造业、土木工程、石油化工业、电子工业、制冷与气体分离工程及国防工业，压缩机是必不可少的关键设备之一。由于气体压缩机被广泛的应用，它也就成为了一种通用机2械。压缩机的用途大致可分为三种类型:（1）压缩空气作为动力—掌握：压缩空气供驱动各种风动机械、风动工具，用于控制仪表及自动化装置，还有国防、科研某些武器的发射，潜水艇的沉浮以及沉船的打捞，都需要不同的气体压力。压缩空气具有易储存、易控制、流动性好及安全、环保的特点。因此，压缩空气也被认为是仅次于电力的第二动力源。（2）、压缩气体用于制冷和分离—了解：气体经过压缩、冷却、膨胀而液化。用于人工制冷方面（冷冻、冷藏及空气调节，如氨和氟里昂压缩机，其压力通常为8-14bar，这类压缩机称为制冷压缩机。另外，液化的气体若为混合气，可在分离装置中按其不同的气化温度将各组份分别分离出来，得到纯度的各种气体。如空气液化分离后，能得到纯氧、纯氮和纯氙、氖、氩、氦等稀有气体。我国石油化学工业的迅速发展，其原料气——石油裂解气的分离，就是先经压缩，然后采用不同的冷却温度，将各组份分别地分离出来。（3）、气体输送—了解：用于管道输送气体的压缩机，视管道的长短而决定压力，输送煤气压力为3-30bar。用于气体装瓶的压缩机，视其气体的性质而定。一般氧气瓶压力为150bar，乙炔气性质不稳定，装瓶压力为25bar，且由丙酮加以吸附。有些临界温度较高的容易液化的气体，可先压缩，3加以冷却后使其液化而装瓶，如氯气装瓶压力为10-15bar，二氧化碳装瓶压力为50-60bar。现在广泛使用的石油液化气装瓶压力为5-15bar2、空压机术语和相关知识（1）、压力：压缩机行业中所指的压力指的是压强（P）Ⅰ、标准大气压（atm）Ⅱ、工作压力：吸、排气压力，是指空压机吸、排气的压力①以大气压力为零点测得的压力我们称为表压力P(G)。②以绝对真空为零点的压力我们称为绝对压力P(A)。通常在压缩机铭牌上给出的排气压力为表压力。Ⅲ、压差：压力的差值Ⅳ、压损：压力的损失Ⅴ、空压机常用的压力单位换算：1MPa（兆帕）=106Pa（帕斯卡）1bar（巴）=0.1MPa1atm（标准大气压）=1.013bar=0.1013MPa通常在空压机行业说的“公斤”是指“bar”（2）、标称流量：标称流量在我国又被称为排气量或铭牌流量。通俗的讲在所要求的排气压力下，空压机单位时间内排出的气体容积，折算到进气状态，也即第一级进气接管处的吸气压力与吸气4温度和湿度时的容积值。单位时间国家指的是一分钟。也就是吸气的容积Q=Cm*λ*D3*N=L/D*D3NL:转子的长度D:转子的直径N:转子的轴速Cm:型线系数λ:长径比按国家标准，空压机的实际排气量为标称流量的±5％时均为合格。基准状态：一个标准大气压，温度20℃，湿度为0℃，这个基准状态在美、英、澳等英语国家t=15℃。欧洲、日本t=0℃。标准状态：一个标准大气压，温度0℃，湿度为0如果折算到基准状态，单位为:m3/min（立方每分钟）如果折算到标准状态，单位为:Nm3/min（标方每分钟）1m³/min=1000L/min1Nm³/min=1.07m³/min（3）、气体含油量：Ⅰ、单位体积的压缩空气中所含的油(包括油滴、悬浮粒子、油蒸气)的质量，换算到绝对压力0.1MPa、温度20℃和相对湿度65%标准大气条件下的值。单位:mg/m3（指绝对值）Ⅱ、PPM一种表示微量物质在混合物中的含量的符号，指每一百万份中的份数或百万分率(分重量比PPMw和体积比5PPMv)。（指比值）通常我们所说的PPM为重量比。(1kg的百万分之一为毫克)1PPMw=1.2mg/m3(PA=0.1MPa、t=20℃、φ=65%)（4）、比功率：是指压缩机一定容积流量所消耗的功率。是评价压缩相同气体，在相同排气压力下的压缩机性能的一种指标。比功率＝轴功率(输入总功率)/排气量（kW/m3·min-1）轴功率：压缩机驱动轴所需要的功率。P轴=√3×U×I×cosφ(9.5)×η(98%)电机×η传动（5）、电气和其他名词术语Ⅰ、功率：单位时间内电流做的功（P），单位是W（瓦特），我们常用的是KW（千瓦）也有用马力（HP）1KW=1.34102HP1HP=0.7357KWⅡ、电流：电子在电场力的作用下有规则的向一个方向移动，就形成了电流（I），单位是A（安培）Ⅲ、电压：就和水流动是因为有落差一样，也有电位差，称电压（U），单位是V（伏特）Ⅳ、相，指火线，三相四线：是指有三根相线（或火线）一根中线（或零线），单相是指一根相线（或火线）一根中线（或零线）Ⅴ、频率：交流电每秒完成的电动势正负变换周数，用（f）表示，单位-Hz（赫兹）我国交流电频率为50Hz，国外为60Hz。Ⅵ、变频:即改变频率，在空压机应用中，通过改变电源的频率以6改变电机的转速，从而达到调节流量的目的。由于通过变频调节流量可以精确到0.1bar,大大减少了无用功从而达到了节能的目的。Ⅶ、控制器:在行业主要有两种类型的控制器：仪表式和PL制器，我们使用的是PLC控制器，是一种由单片机和其他元件组成的可编程控制器。Ⅷ、直联:直接联结，在空压机行业是指用联轴器联结Ⅸ、加载/卸载:空压机的工作状态，一般是指空压机有完整的吸、排气过程为加载状态，反之为卸载状态Ⅹ、风冷/水冷:是指冷却方式Ⅺ、噪音:单位：dB（A）(+-3)（分贝）声压级单位Ⅻ、防护等级:是表示电气设备防尘，防异物，防水等密闭程度的值，用IPxx表示Ⅷ、启动方式:直接启动，通常用的是星三角转换方式启动。（6）露点温度单位℃湿空气在等压力下冷却，使空气里原来所含未饱和水蒸汽变成饱和水蒸汽的温度，或者说，当空气的温度降低到某一温度时，空气里原来所含未饱和水蒸汽就达到了饱和状态(即水蒸汽开始液化，有液体凝结出来)，此温度就是该气体的露点温度。压力露点：是指有一定压力的气体冷却到某一温度度，其所含的未饱和水蒸气变成饱和水蒸气析出，此温度就是该气体的压力露点大气露点：是指在标准大气压下，气体冷却到使所含的未饱7水蒸气变成饱和水蒸气析出得温度在空压机行业中，露点表示的是气体的干燥程度二、螺杆空压机的原理及构造1、电动机：一般是四大国产名牌电机，开山主要用的是无锡华达和江苏靖江的。一般电机用的是380V的，少数用的是6KV和10KV的。防爆空压机是380V/660v,同一个电机接线方式不同，可实现380v和660V两种电压的选配，防爆机铭牌上标定的最高压力为0.7MPa，国家没有0.8MPa的标准，国家颁发的生产许可证上注明的是0.7MPa,实际使用中可达0.8MPa。空压机配套的只有2极和4极两种异步电动机。82极同步电动机的转速为3000r/min,空压机的异步电动机2极的转速≥3000×97﹪＝2910r/min，一般对用户讲是2960r/min、3%是速差。4极同步电动机的转速为1500r/min,空压机的异步电动机4极的转速≥1500×97﹪＝1455r/min，一般对用户讲是1480r/min，3%是速差。空压机配套的电机只有2极和4极的，其转速也是按国家标准可视为一个常数（1480r/min、2960r/min），个别厂家提电机的极数是拿傻子都知道的常识来混淆主机的转速的概念。对空压机来讲电机的转速不是关键的，最关键的是主机转子的转速的高低。服务系数：空压机行业的电机都是非标电机，是大机小标的一种现状。服务系数，一般采用1.1～1.2。举例200kw的空压机的电机的服务系数为1.15，那么该空压机电机的最大功率实际可达200×1.15＝230kw,给用户讲时是储备了15﹪的功率，属添工加料。普通电机是小机大标的一种现状。举例：100kw的电机能输出80%的功率就不错了，通常的说法是功率因数cos∮=0.8，是偷工减料。防护等级：是指电机的防水，防尘等级，一般的IP23已足够用，但空压机行业中盲目攀比的风气造成的结果是：基本上都用IP55和IP54的，成本比IP23的上升20﹪，实在是没必要，但用户就爱这一口，没办法，反正钱是用户出的。绝缘等级：是指电机的耐高温防烧毁的能力等级。一般用的是F级，B级温升考核是指比F级高一个层级的标准考核。9启动方式：星三角转换的启动方式。电机有普通与变频之分，变频空压机用变频电机，通过改变电机的频率来达到改变电机转速的目的，进而达到控制空压机排气量的目的。2、螺杆压缩机主机压缩机：是一种提升气体压力的机械;螺杆压缩机的核心部件是主机，俗称机头;主机的技术核心是螺杆副，也就是阴阳转子，粗的是阳转子，细的是阴转子。SKK主机≤45kw是4：5的转子，55kw以上是5：6的转子。10主机的主要构造是由转子、机壳（汽缸），轴承和轴封组成。确切的说就是两根转子（一对阴、阳转子）两端套着轴承装在机壳内，把空气从一端吸入，依靠阴阳转子的相对转动，齿顶对齿沟的齿合，进而把空气进行压缩，提升气体的压力，然后从另一端排出。主机进行气体压缩时需要动力的输入，需要冷却、密封和润滑，因此主机必须安装在空压机的系统中才可以工作。螺杆机之所以属高科技产品，就是因为主机是高科技产品。11主机之所以称为高科技产品主要有两点：①加工精度非常高，非一般设备可以实现加工的；②转子是一个三维空间曲面，其型线只掌握在极少数几个外国公司手中。全球十大机床厂中只有四家生产双螺杆副的转子磨床。国内外任何一个品牌的空压机的主机都是由这四家公司生产的转子磨床加工出来的。转子磨床的生产周期每台在一年半左右，加上安装调试，从付款订货到投入使用最少需要2年，其产量也有限，全球每年也生产不了几台转子磨床。因而单价极其昂贵，单台在人民币3000万元以上，更致命的是还必须用老外的型线砂轮，你不买他们更加昂贵的型线砂轮，你就做不出转子来。一旦关系破裂，老外公司拒绝提供型线砂轮，你几个亿的主机生产线就是一堆废铁。从主机的结构上看，阴阳转子间是不接触的，有2-3丝的间隙，转子与机壳之间也是有2-3丝的间隙，也是不接触不摩擦的。转子端面与机壳之间也是2-3丝的间隙，也是不接触不摩擦的，因此主机的寿命主要取决于轴承和轴封的寿命。有一个行业内的公开的技术秘密，全球不管什么牌子的主机，用的全部都是瑞典的SKF轴承。轴承和轴封的寿命即更换周期，是和其受力状况和转速有关的。故而转速低，轴承又不额外受力的直联主机的寿命是最长的。相反、皮带机的主机转速高，轴承又受力，故其寿命就短。12轴承的安装是在恒温恒湿的车间内由专用的安装工具进行安装的，是技术性非常高的一项工作。轴承一坏，尤其是大主机，必须返到专业的维修工厂进行更换，加上往返运输的时间，维修用的时间，是会给用户造成很大麻烦的，在时间上用户就耽误不起，空压机一停，整个生产线就得停，工人就得放假，每天影响的工业产值以数万计。故而本着对用户负责的态度，尽可能的推荐低转速的没有增速齿轮的直联机。开山集团在浙江衢州总部的日本三井加工中心因和日本签有协议，故只允许用于螺杆转子的加工，并装有全球定位系统，不允许私自移动工作母机的位置和改变用途，主要是怕用于军事生产。外国公司在技术上对中国的封锁是非常严格的。即将到货的离心机加工设备在国外是做喷气式军用飞机的，外国公司对该设备的监管更是变本加厉，除装有全球定位系统还装有远程控制系统，一旦位置移动或改变加工参数，他们可遥控使设备瘫痪。开山公司位于上海的螺杆加工中心是全球硬件设备最全、最先进的喷油螺杆加工中心。全球没有任何一家可以像开山一样可以把螺杆转子从小到大全普系的做全，并且是直联机型的转子；之所以是最全最先进，是因为上海加工中心的