《液压与气动技术》-5.3压缩空气净化装置

主要内容01压缩空气的净化过程(了解)02

除水及过滤(重点)03

调压及润滑(难点)04

气动三联件和二联件(重点)压缩空气净化处理装置经压缩机压缩产生的压缩空气，除含有水份外，还含有油份和粉尘。4000万单位/m30-水份

S-

杂质S

0BARS7

BAR100"C压缩前

压缩后8sS0SsS20℃口

SQS5

80S0

5压缩空气净化处理装置为什么我们需要做气源处理?对气动装置的影响

对生产制造工艺的影响不良空气质量压缩空气净化处理装置压缩空气包含了所有的环境影响因素...空气质量-固态微粒固态微粒：①研磨会产生密封损害(活塞，活塞杆)②带气动元件(如Mini阀)的小型结构堵塞结果：①可靠性降低②使用寿命减少③速度降低压缩空气净化处理装置压缩空气净化处理装置固态微粒影响阀活塞问题：泄漏/故障原因：固态微粒污染破坏了密封空气质量-湿气水份湿气水份：①管道金属生锈腐蚀②水结成冰，使小型结构堵塞③使润滑油变质及冲洗掉润滑脂结果：①可靠性降低②使用寿命缩短压缩空气净化处理装置湿气水份影响阀

：CPE-24-M1H-3GL-3/8问题：使用4周后产生故障原因：湿度过高压缩空气净化处理装置空气质量-油份油

份

：●压缩机油会改变材料特性，损坏密封，它会引起气动元件故障、使用寿命减少●油会堵塞带气动元件的小型结构●冲走润滑脂结

果

：●可靠性降低●使用寿命减少压缩空气净化处理装置油份的影响干燥器：LDF问题：多个气动组件产生故障原因：压缩机油太多压缩空气净化处理装置压缩空气净化处理装置对气动装置的影响：能源损耗，频繁保养，停工，增加成本由油引起：①洗去固有润滑②粘附微粒由湿气引起：①

腐

蚀②速度变低由微粒引起：①早期磨损

②沉淀物固态微粒湿气水份油份压缩空气净化处理装置从空压机输出的压缩空气到达各用气设备之前，必须将压缩空气中含有的大量水分、油分及粉尘杂质等除去，以得到适当的压缩空气质量，避免它们对气动系统的正常工作

造成危害，并且用减压阀调节系统所需压力以得到适当出力。在必要的情况下，使用油

雾器使润滑油雾化并混入压缩空气中润滑气动元件，降低磨损，提高元件寿命。01

除水装置02

过滤装置03

调压装置04

润滑装置除水装置1

后冷却器：空压机输出的压缩空气温度高达120～180℃降到40℃,有风冷式和水冷

式

。热

压

缩

空

气冷却空

气冷

却

水出

口p冷却

空气热压缩

空气冷却水入口1—风扇马达；2—风扇；3—热交1

—

外壳；

2

—

冷

取

水管；

3

—自

动

排

水

器图9-11风冷式后冷却器

图9-12水冷式后冷却器进曲口出水口1后冷却器：空压机输出的压缩空气温度高达120～180℃降到40℃,有风冷式和水冷液压油冷却水水进口除水装置视频演示式。2

冷冻式空气干燥器：将湿空气冷却到其露点温度以下，

使空气中水蒸气凝结成水滴，并

清除出去，然后再将压缩空气加

热至环境温度输送出去。L6一1-热交换器2-空气过滤器2-自动排水器4-冷却风扇8-16

冷冻式干燥器外形图片及图型符号

5-制冷器

6-恒温器7-冷媒压缩机冷冻式干燥器工作原理除水装置2冷冻式空气干燥器：将湿空气冷却到其露点温度以下，使空气中水蒸气凝结成水滴，并清除出去，然后再将压缩空气加热至环境温度输送出去。除水装置除水装置3

吸附式空气干燥器：利用具有吸附性能的吸附剂(如硅胶、活性氧化铝、分子筛等)吸附空气中水蒸气的一种空气

净化装置。吸附剂的再生(亦称脱附),

再生方法有加热再生和无热再生，正常

情况下，每两至三年必须更换一次吸附剂。干燥空气图9-15

吸附式干燥器的工作原理1—前置过滤器；2

—

吸附剂；3—加热器；4—风扇；5—吸附剂；6—截止阀ON热空气工ONOFFTOFF潮湿空气65431除水装置4吸收式干燥器，一个纯化学过程。压缩空气中水分与干燥剂发生反应，使干燥剂溶解，液态干燥剂可从干燥罐底部排出根据压缩空气温度、含湿量和流速，及时填满干燥剂，干燥剂必须在一定的时间内进行补充。干燥剂的化学物质通常

选用氯化钠、氯化钙、氯化镁、氯化锂等。优点是它的基本建设和操作费用都较低。但进口温度不得超过30℃,其中，干燥剂的化学物质具有较强烈的腐蚀性，必须仔细检查滤清，防止腐蚀性的雾气进入气动系统中。1—干燥剂；2—冷凝水；3—冷凝水排水阀图9-16

吸收式干燥器工作原理干燥空气潮湿空气231主管道过滤器，安装在主要管路中。必须具有最小的压力降和油雾分离能力，

它能清除管道内的灰尘、水分和油过滤器

的滤芯一般是快速更换型滤芯，过滤精度

一般为3～5

μm,

滤芯是由合成纤维制成

的，因为纤维是以矩阵形式排列的。输出1

—

主体；2

—

滤

芯

；3

—

保护罩；4—手动排水器；

5—观察窗(a)结构

(b)职能符号图9-17主管过滤器过滤装置51主管道过滤器，安装在主要管路中。必须具有最小的压力降和油雾分

离能力，它能清除管道内的灰尘、水

分和油过滤器的滤芯一般是快速更换

型滤芯，过滤精度一般为3～5

μm,滤芯是由合成纤维制成的，因为纤维是以矩阵形式排列的。过滤装置过滤装置(Compressed

air

filter)标准过滤器主要是安装在气动回路上，标准过滤器的过滤精度为5

μm。

为防止造成二次污染，滤杯中的水每天都应该是排空的。入口1-导流板2-滤芯3-挡水板4-滤杯5-杯罩6-排水阀(a)

过滤器外形图

(b)

标准过滤器结构原理图

标准过滤器过滤装置(Compressed

air

filter)视频演示分水过滤器原理图1-旋风叶子

2-存水杯3-挡水板

4-滤心

5-手动排水阀4PLAYSTOPSTEP235自动排水器(Water

separator)自动排水器用来自动排出管道、储气罐、过滤器滤杯等最下端的积水。调压装置每台气动装置的供气压力都需要用减压阀减压，并保持稳定。对于低压控制系统(

如气动测量),除用减压阀减压外，还需用精密减压阀以获得更稳定的供气压力。减压阀的作用是将较高的输入压力调到规定的输出压力，并能保持输出压力稳定，不受空气流量变化及气源压力波动的影响。直动式是借助弹簧力直接操纵的；直动式减压阀通径小于20～25mm,

输出压力在

0～1.0

MPa范围内最为适当，超出这个范围应选用先导式。先导式是用预先调整好的气压来代替直动式调压弹簧进行调压的，

一般先导式减压

阀的流量特性比直动式的好。(a)

(b)1-调压弹簧2-溢流阀

3-膜片4-

阀杆

5-反馈导杆6-主阀7-溢流口直动式减压阀图9-20直动式减压阀直动式减压阀直动式减压阀

视频演示先导式式减压阀先导式减压阀是使用预先调整好压力的空气来代替调压弹簧进行调压

的，其调节原理和主阀部分的结构与直动式减压阀的相同。先导式减压阀的调压空气一般是由小型的直动式减压阀供给的。若将这个小型直动式

减压阀与主阀合成一体，则称其为内部先导式减压阀。

若将它与主阀

分离，则称其为外部先导式减压阀，它可以实现远距离控制。1—固定节流孔；2—喷嘴；3—挡板

；4—上气室；5—中气室

；6—下气室

；7

—阀杆；8

—

排气

孔；9

—

进气阀

口图9-21内部先导式减压阀润滑装置对于现代气动组件，润滑不一定是必需的。它们可不需供油润滑而长期工作。这些组件的寿命和特性完全是满足现代机械制造高频率的需要。“不需供油润滑”

系统的优点包括：a)、节省润滑设备，润滑油和维护时加油等成本。b)、是最清洁卫生的系统；如在粮食和药品工业中特别重要。C)、油不混入到大气中，得到健康和安全的工作环境。润滑装置但在要求机件作极高速运动的地方或在气缸口径较大(大约25mm

以上)时应采用油雾润滑并尽可能将油雾器直接安装于气缸供气管道上。当然，加油量不能过大，否则将发生下列问题：(1)零部件由于加油过多产生故障(2)对周围环境产生油雾污染(3)设备长期停用后发生零部件结胶(4)给正确调整油雾器造成困难那些由压缩机在产生压缩空气时带入的杂质油则是不能用作为控制系统组件的润滑油的。润滑装置油雾器是以压缩空气为动力，将润滑油喷射成雾状，并混合于压缩空气中，使该压缩空气具有润滑气动元件的能力。普通型油雾器也称为全量式油雾器，把雾化后的油雾全部随压缩空气输出，

油雾粒径约为20

μm。普通型油雾器又分为固定节流式和自动节流式两种，前者输出的油雾浓度随空气的流量变化而变化；后者输出的油雾浓度基本保持恒定，不随空气流量的变

化而变化。油雾器

(lubricator)油雾器(lubricator)減少磨耗减少磨擦损失防止锈蚀油雾器

(lubricator)

视频演示81-喷嘴

2-钢球3-

弹簧4-

阀座5-存油杯6-吸油管

7-单向阀8-视油器进气6-STOPSTEP油雾器原理图23油雾器的主要性能指标流量特性油雾器中通过其额定流量时，输入压力与输出压力之差一般不超过0.15MPa。起雾空气流量当油位处于最高位置时，节流阀8全开(见图9-22),气流压力为0.5

MPa时，起雾时的最小空气流量规定为额定空气流量的40%。加油后恢复滴油时间加油完毕后，油雾器不能马上滴油，要经过一定的时间，在额定工作状态下，

一般为20~30

s。油雾粒径在规定的试验压力0.5MPa下，输油量为30滴每分时，其粒径不大于50

kμm。油雾器

(lubricator)气动三联件(Air

service

unit油雾器在使用中一定要垂直安装。它可以单独使用，也可以和空气过滤器、减压阀、油雾器三件联合使用，组成气源调节装置(通常称之为气动三联件)。使之具有过滤、减压和油雾润滑的功能。联合使用时，其连接顺序应为空气过滤器

→减压阀

→

油雾器，不能颠倒。安装时，气源调节装置应尽量靠近气动设备附近，距离不应大于5m。气动三联件(Air

service

unit)连接顺序：过滤器一减压阀一油雾器32-减压阀3-油雾器21-过滤器三联件详细图形符号三联件简略图形符号气动二联件(Air

service

unit)对于一些对油污控制严格的场合，如纺织、制药和食品等行业，气