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文档简介
过程流体机械课程论文 题目:空气压缩机的无油润滑班级:化机08-1姓名:孙士博导师:张亚新教授时间:2011/12/20 空气压缩机的无油润滑 摘要:传统的空气压缩机需要润滑油进行润滑,其压缩后的气体会夹带一定量的润滑油,然而在有些生产过程中需要很高纯度的气源,这就需要使用无油润滑空气压缩机压缩的空气。并且无油润滑空气压缩机能够大大改善机组周围环境,有效降低排放污染程度。关键词:空气压缩机 无油润滑 技术改造 部件损坏原因1 无油空气压缩机的产生背景空气压缩机(英文为:oil-free air compressor)是气源装置中的主体,它是将原动机(通常是电动机)的机械能转换成气体压力能的装置,是压缩空气的气压发生装置。以往复式压缩机为例,往复式压缩机属于容积式压缩机,是使一定容积的气体顺序地吸入和排出封闭空间提高静压力的压缩机。曲轴带动连杆,连杆带动活塞,活塞做上下运动。活塞运动使气缸内的容积发生变化,当活塞向下运动的时候,汽缸容积增大,进气阀打开,排气阀关闭,空气被吸进来,完成进气过程;当活塞向上运动的时候,气缸容积减小,出气阀打开,进气阀关闭,完成压缩过程。传统的往复式空气压缩机活塞上有活塞环来密封气缸和活塞之间的间隙,气缸内有润滑油润滑活塞环,其压缩后的气体会夹带一定量的润滑油,然而在有些生产过程中需要很高纯度的气源,这就需要使用无油润滑空气压缩机压缩的空气。并且无油润滑空气压缩机能够大大改善机组周围环境,有效降低排放污染程度。2 无油空气压缩机与传统有油空气压缩机有什么区别空压机中的有油与无油一般都是指空压机排气口排出气体的含油量的多少,一般有油机含油量较大,无油机的含油量为0.01ppm,所以用这个含油量来区分空压机有油与无油。还有一种是全无油的空压机,它不是采用有油润滑,而是采用树脂材料润滑,所以最终排出的气体不含油称为全无油空压机,但是以前此种空压机由于密封的润滑脂容易流失导致轴承干磨而损坏,质量不是很令人满意,国内一般的是有油润滑的无油机,现在最新研制一种在原全无油空压机基础上改进的全无油空压机,此全无油空压机使用了绝热的活塞与绝热的连杆,使轴承润滑脂不再受高温传导与辐射而流失,从而使全无油空压机寿命大大延长,现已完全超过同档次有油机的寿命。3 使用无油空气压缩机优点随着工业的迅速发展,人们生活水平的提高,社会对所需品的要求有了极大的提高,同时,气动元件精密度的提高,促使对压缩气体含油、含水要求越来越高,以往全无油空压机新产品因质量问题大大约束其广泛使用。 随着目前全无油空压机质量的改善,使其质量发生了根本性的提高,能完全满足现代化工业生产的需要,其全无油空压机在使用过程中的优越性得以体现,具体表现如下: 1、因为润滑油高度的黏性,目前除油设备无法完全除掉,这样全无油空压机压缩后的气体不含油的特性显得无可替代。2、目前冷冻式干燥机,无热再生干燥器,微热再生干燥器等除水设备,因压缩空气中的油而丧失除水功能;而经全无油压缩机压缩后的洁净无油气体,充分保护了除水设备,减少因维护除水设备带来的额外资金占用。3、使用全无油空压机对外提供压缩气体,不会因除油设备带来的压力损失而大大降低电机负荷,达到节能效果;目前质量好的三级除油器在使用过程中将产生1至1.2公斤的压力损失,一台7.5KW的空压机每提高1公斤压力将多付出600W的功力损耗,每工作一天(10小时为例)将付出6度的电量,这将是一笔长期无形开支。4、使用有油空压机大大的浪费了润滑油,以一台7.5KW优质有油空压机为例,每月最低消耗5公斤润滑油,一年下来将多付出60公斤润滑油使用成本, 同时,为了除去压缩气体中的油份,要使用高效的油过滤器,需多次更换过滤器芯,也是一笔很大的费用。 综上所述,在考虑企业工艺生产要求的前提下,为了达到更好的节能减污的效果和降低企业生产成本,建议更多的考虑使用全无油空压机。4 将有油润滑空气压缩机改造成无油润滑空气压缩机技术江西置业泵表有限公司已获中国发明银奖的中国专利技术往复式空气压缩机的填料组件是一项将有油润滑空气压缩机进行无油润滑改造的技术。经过实践运行证明,该技术是一项有明显节能降耗效果的专利技术,改造后的机组环境保护效果良好。不但机组周围环境改变了,地面机身干净,而且更重要的是排污时没有大量的油污排出,有效地降低了排污时对水资源的污染, 压缩空气中含油量也没有了,实际证明也是一项很好的环保技术项目。往复式空气压缩机W系列无油润滑组件是由填料组件和活塞组件组成。该无油润滑组件具有良好的密封性能、导向性能和非常理想的润滑性能。填料组件是集断油挡油、阻油刮油、阻流密封、导向支撑为一体的原理和特征。活塞组件的原理和特征活塞环采用了气体吹胀技术,活塞体采用铝合金材料加工而成, 重量轻,在运动中气体将活塞环吹开,在缸体有椭园的情况下,活塞环均能紧贴缸壁上工作。用于原有油润滑空压机装成无油润滑空压机,具有不动基础,不动机身,不动原配管道,不影响生产情况下将原有油机装成无油机的特点。具有既可为企业节能降耗,又可提高压缩机安全运转和环境保护的特点。 5 往复式压缩机无油润滑部件损坏的原因及处理方法。(1)活塞环与气缸套材料的选用目前压缩机高压段无油润滑技术有了新的突破,关键是解决了活塞环与气缸套材料的选用问题。高压段有油润滑缸套采用38CrMoAIA 材料制造,缸套内表面虽然光洁度很高,材质很硬, 如果和无油润滑活塞环配套使用,它们的摩擦系数不同,活塞环在无油工况条件下加快了磨损速率, 最后导致密封失效。因此活塞环的使用寿命不太理想,对比实验表明在H12 机七段,使用预膜缸套的活塞环寿命可达5000h 以上,而用普通灰铸铁缸套和其它材料缸套的活塞环使用寿命只能在2000h 左右。由于高压段活塞环密封要求条件较为严格,对缸套的要求也相应较高。活塞在气缸内做往复运动, 由于传动部件间隙的存在,气缸套出现不均匀的磨损,产生出不圆度和不圆柱度,活塞环在缸内又受到往复交变应力的作用产生疲劳,使活塞环的使用寿命缩短甚至出现断裂,因此气缸套每年要进行一次检测,发现过渡磨损或拉毛情况时,要及时更换。(2)十字头与滑道间隙过大对活塞环及填料的影响有些压缩机使用年限较长,中体滑道出现过度的磨损,这种磨损又是不均匀的,运转中十字头体上下跳动并产生敲击声,由于十字头与中体滑道间隙过大,运行时活塞杆上下跳动,影响了活塞环和填料函的工作寿命,特别是对填料密封的影响尤为明显,致使密封圈变形失效,出现泄漏。解决办法: 下功夫调整好十字头与滑道的间隙,设法使其达到规定的指标范围内。可采取加大十字头外径的办法, 恢复到原来的间隙。中体出现的不均匀磨损设法予以消除, 可将中体滑道镗大, 再配上加大的十字头体。连杆大头瓦与曲轴间隙以及十字头销与连杆小头瓦的间隙也必须控制在规定的范围内,否则连杆运动时产生的震动必然影响到十字头及活塞杆,导致活塞杆上下跳动造成无油润滑部件损坏。用好无油润滑部件,要解决压缩机装配精度问题,否则它对无油润滑部件将会产生不可低估的影响。(3)气缸水平度误差较大对活塞环及填料的影响气缸水平度也是影响无油润滑部件使用寿命的一个重要原因。缸体水平度出现倾斜时,活塞杆不是水平运动,活塞杆密封圈内表面接触不均匀,本来安装的新填料不经空车磨合就能加压使用,结果磨合后也会出现漏气现象,或者短期内出现泄漏,造成反复停机更换填料,对生产影响较大。定期对气缸水平度调整是一项必不可少的工作。大型压缩机的中修周期是一年一次,大修周期为三年一次。多数小氮肥企业压缩机大修都是按中修要求进行,没有做到对缸体水平度的定期校验和调整,缸体出现较大的倾斜度,严重时活塞杆也会被拉断。由于压缩机长年累月的运行,出现的振动、基础下沉等现象是不可避免的,所以要充分利用大修时间对缸体的水平度、气缸与中体的同轴度进行调整,有利于设备的正常运行和无油润滑部件的正常使用。6 总结无油润滑空气压缩机在提供高质量气源、降低污染以及对于工作环境的改善等方面有着明显的优势,是有油润滑空压机所不能比的,相信其在以后的生产生活中必将有着更大的发挥空间,空气压缩机的无油润滑技术也会随着科技的进步变得更加成熟完善。7 参考文献【1】赵柏林. 往复式压缩机无油润滑技术的质量控制. 河南化工, 2002,第12期【2】邹云福. 往复式空气压缩机无油润滑改造使用
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