《活塞空压机的结构》PPT课件.ppt

,第二节 活塞式空压机的结构和自动控制,6-2-1 空压机的结构,CZ 6030型船用二级空压机 排气量为60m3/h，转速为750rmin 一级额定Pd为0.64MPa 二级额定Pd为3MPa。 一个曲拐 飞轮兼作联轴器 弹性联轴器 铝合金铸造活塞（上大下小） 活塞顶部低压工作空间 活塞过渡锥面以下为高压工作空间（级差式）,6-2-1 空压机的结构,空气经滤清器 金属丝网或化学纤维层 滤出灰尘等固体杂质，以减轻缸内磨损 低压吸气阀4和排气阀7装在气缸盖5上， 低压安全阀10装在高压级入口，开启压力0.7MPa 高压吸气阀9和排气阀23装在气缸中部阀室内， 高压安全阀22装在排气室出口，开启压力3.3MPa。 气缸体8与曲轴箱之间的垫片厚度可影响两级工作空间的余隙容积，气缸与气缸盖间的垫片厚度可影响第一级工作空间的余隙容积,6-2-1 空压机气阀,重要易损件 直接影响到压缩机的Q以及经济性和可靠性 质量差的气阀，能量损失占压缩机轴功率20 气阀工作寿命，决定压缩机的检修周期 对气阀的要求 工艺简单、检修方便，关闭严密、阻力小、启闭及时 由于气体小，流过气阀压降不大，不存在液体气化的问题，故空压机转速比往复泵高得多 不可能要求气阀工作无声，只能要求阀片与阀座和升程限制器的撞击速度不要太大，保证较长的工作寿命 要求尽可能减小气阀通道形成的余隙容积。,6-2-1 空压机结构主要特点,气阀升程 增加升程，可以降低阀隙气流速度，减少阻力损失 但升程增大，阀片对升程限制器和阀座的撞击增大 弹簧变形量和变形速度大，会导致气阀寿命降低，加重气阀关闭滞后，甚至使压缩机不能正常工作 气阀升程由升程限制器来限定，规定的升程不宜改变 气阀升程多在24mm 转速高及工作压力大的则升程较小。 气阀弹簧 强弱对气阀工作的影响很大 太强则阀的阻力增加 太弱则关闭更加滞后 两者都会使排气量和功率的损失增加。,6-2-1 空压机结构主要特点,环状阀使用普遍 图为单环(高压级)和双环(低压级)环状阀 优点 简单，工艺性好，价格低，维修方便，便于顶开吸气阀卸载 缺点 阀片运动导向摩擦较大 为保持足够的刚性导致阀片稍厚，质量较大，不适合太高转速 用多环阀片可加大通流面积，适应较大Q 然而各圈阀片可能不同步，对工作造成不良影响。,6-2 空压机气阀,6-2-1 空压机网状阀,低n大Q空压机可用网状阀 将多环环状阀的各环阀片以筋条连接 中心环处被夹紧在阀座与升程限制器之间，不再需要对阀片导向 各环运动能保持一致，且无导向摩擦 但结构复杂，价格较高，而且工作寿命较短,6-2-1 空压机碟状阀（butterfly valve),图示为碟状阀 气流转向缓和 阻力损失小 阀片强度高 但通流面积小，质量大， 多用于n不太高的小型空压机的高压级。 n较高的空压机可用 条状阀(中、小型) 舌簧阀(微型),6-2-1 压缩机的润滑,有飞贱和压力润滑二种 击油勺 击溅滑油，飞溅油滴可润滑主轴承、小端轴承和气缸下部 一部分油沿油勺的小孔和连杆大端的导油孔去润滑大端轴承 气缸 上部缸壁靠一级吸人管上油杯每分钟滴人46滴油 或通过管从曲轴箱中吸人油雾 曲轴箱门盖 装有测油位的油尺20 通过它可保持箱内压力大气压 箱底有螺旋管式滑油冷却器,6-2-1 压缩机的冷却,有水冷和风冷两种。船用机多水冷 包括： (1)级间冷却(inter-cooler) 这对降低排气温度和减少功耗有显著效果 一般要求冷却水首先通过级间冷却器。 (2)气缸冷却 气缸和缸盖需冷却，以利于减少压缩功、降低排气温度和避免滑油温度过高 过度冷却会使缸壁温度过低，壁面结露，润滑油乳化 缸壁温度一般比冷却水温度高1520C，通常气缸冷却水温以不低于30C为宜。,6-2-1 压缩机的冷却,(3)后冷却 指最后一级排气的冷却，一般冷却至60C左右 为减小排气比容 提高气瓶储量和减轻其气压降低程度 使排气中的油和水的蒸气冷凝而便于分离 有的船为减少设备，空压机不设后冷却器，这时应注意及时泄放气瓶的油和水,6-2-1 压缩机的冷却,(4)滑油冷却 保持润滑性能，冷却摩擦表面，减缓油氧化变质 一般要求油温保持在50C左右。 本例采用水冷 水先进入壳管式级间冷却器和后冷却器 二者置于同一壳体，位于自由端 空气由上而下从管中流过，冷却水由下而上流过管外 有两个防蚀锌棒的螺塞11、15 设有安全膜12 水路堵塞也可能会使安全膜破裂 从冷却器出来的水冷却气缸和气缸盖/滑油冷却器(并联),6-2-1 压缩机的气液分离,排气会夹带细小油滴， 排气中水蒸气的分压力较高 冷却后会析出凝水 级间冷却后这些油和水可以部分分离出来 积于级间冷却器和下一级缸进气口之间的空气管路里 有泄放阀予以泄放 在后冷却器后设气液分离器 以提高充人气瓶的压缩空气品质,6-2-1 压缩机的气液分离,气液分离器按工作原理分有： 惯性式(利用液滴随气流运动时惯性较大) 过滤式(利用液滴和气体分子大小不同) 吸附式(利用液体的粘性) 惯性式工作原理： 液滴质量大，运动惯性大 在多次改变流动方向的过程中，撞击并附着在芯子壁上 聚集而流到壳体6的下部空间 为避免停车时气流返回空压机，分离器出口有止回球阀4,6-2-1 压缩机的卸载机构,常用的卸载方法 使第一级吸气阀常开 开中冷器和分离器后泄放阀 提起偏心手柄2 顶杆3下移，通过活塞5、弹簧6、导筒7和顶爪9等，强行顶开一级吸气阀片 放下偏心手柄 顶爪(弹簧作用)向上，使空压机正常工作 可用空气经管接头1来控制活塞，用电磁阀或其它方法控制压缩机的有载或卸载运行，,3,6-2-2 活塞式空压机的自动控制,在进出港口、锚地或窄水道时 主机起、停和换向较频繁，消耗空气量较大 气瓶容积有限 需要及时起动补充 在船舶停泊或航行于开阔水面的大多数时间内 空气耗量要少 但忽略补充，也可能造成严重的后果 因此，目前船舶空压机一般都采用自动控制 有两台可以并联工作的空压机，或再添一台作为备用,6-2-2活塞式空压机的自动控制,6-2-2活塞式空压机自动控制,(1)自动起、停 利用装压力继电器即可控制空压机起、停 两个压力继电器分别控制两台空压机 其接通和切断的整定压力值都相差一定数值 例如一台2.5MPa起动，3.0MPa停车 另一台则2.4MPa起动，2.9MPa停车 当前者单独工作不足以维持2.5MPa压力时，另一台加人工作,6-2-2活塞式空压机自动控制,(2)自动卸载和泄放 压缩机设有定时器 它能控制卸载机构电磁阀的开启 停车时保持常开 转速正常后再关闭 运行期间定时开启，泄放油、水 停车时同时使泄放电磁阀开启，定时器也停止工作,6-2-2活塞式空压机自动控制,(3)冷却水自动控制 在供水管路上设电磁阀 与压缩机起、停同步接通和切断 也可在供水管路上设气动薄膜阀 起动后靠第一级排气使之开启 停车时排气泄放则气动阀自动关闭断水 还可以籍排气压力的