博萊特各種空壓機的工作原理和特點

1博萊特活塞式空壓機

1活塞式空壓機工作原理

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活塞式空壓機工作原理如圖1所示，電動機通過傳動裝置使曲軸6作圓周運動，同時曲軸6又通過連杆5帶動活塞3在氣缸內作往復直線運動。當活塞3向右運動時，氣缸4內產生真空，外界空氣在大氣壓力作用下，推開吸氣閥2進入氣缸4內腔中；當活塞反向向左運動時，吸氣閥2關閉，空氣受到壓縮，待這壓縮進行到一定程度(即氣缸內壓力達到一定數值)時，排氣閥1被打開，氣體排出，當活塞行至氣缸4左端時，排氣結束，完成了一個循環，曲軸6至此恰好轉了一圈。這樣，在吸氣閥和排氣閥的控制下，周而復始地重複進行著吸氣和排氣過程，從而實現了對氣體的吸入、壓縮、排出及供氣過程。

2活塞式空壓機主要特點

壓力範圍大，最高排氣壓力可達350MPa。熱效率高，進行氣量調節時排氣壓力幾乎不受影響。體積大，耗用金屬多，結構複雜，易損件多，維護工作量大。機器進排氣管的振動和噪聲較大。潤滑方式分為有油潤滑和無油潤滑。與螺杆式和離心式壓縮機價格相比，活塞式空壓機價格較低。

活塞式空壓機由於工作時噪聲大，機器佔地面積大，在紡織行業較少採用。僅有部分紡部車間用氣量較小時，採用移動式活塞式空壓機。

2博萊特螺杆式空壓機

1螺杆式空壓機工作原理

螺杆壓縮機的氣缸裡面平行地布置著兩個按一定傳動比反向旋轉又互相嚙合的螺旋形轉子，如圖2所示。節圓外具有凸齒的轉子稱為陽轉子；節圓內具有凹齒的轉子稱為陰轉子。一般陽轉子與原動機連接，由陽轉子經同步齒輪組帶動陰轉子轉動。螺杆壓縮機工作時，氣體經吸入口分別進入陰陽螺杆的齒間容積，隨著螺杆的不斷旋轉，各自的齒間容積也不斷增大，當齒間容積達到最大值時與吸氣口斷開，吸氣過程結束。壓縮過程是緊隨其後進行的，陰陽螺杆的相互嚙合使齒間容積值不斷減小，氣體的壓力逐漸提高，當齒間容積與排氣口相通時，壓縮過程結束而進入排氣過程。在排氣過程中，螺杆的不斷旋轉連續地將壓縮後的氣體送至排氣管道，一直到齒間容積達到最小值為止。隨著轉子的連續迴轉，上述過程周而復始地重複進行。

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2博萊特螺杆式空壓機主要特點

(1)螺杆式空壓機就工作原理而言，屬於容積型空壓機，具有以下優點。

①轉速高。一般可與高速原動機直聯，單位排氣量的體積、重量、佔地面積均遠比活塞壓縮機小。

②沒有進排氣閥、活塞環等易損件，因而運轉可靠、壽命長。

③進、排氣均勻，無壓力脈動；沒有不平衡慣性力，機器運轉平穩，無須設置穩定脈動氣流用的穩壓儲氣罐。

④噴油螺杆式空壓機可獲得高的單級匱力比（最高達20～30)以及較低的排氣溫度。

⑤具有強制輸氣的特點，即排氣量幾乎不受排氣壓力的影響。內壓力比與轉速、密度也基本無關。工況點在較大範圍內變化時，機器效率變化不大，不像離心式空壓機在小排氣量時會出現喘振現象。

(2)螺杆式空壓機的缺點.主要表現在以下幾個方面：

①齒間容積周期性地與吸、排氣孔口連通，氣體通過間隙洩漏以及齒輪傳動系統的高速運轉，使壓縮機產生很強的中、高頻噪聲。應該採取消聲、減噪措施。

②與活塞式空壓機相比功率較高，熱效率較低。

③陰陽螺杆高度嚙合，要求加工精度很高，需在高精度專用設備上進行加工。

④由於機器間隙密封以及轉子剛度等方面的限制，一般只適用於中、低壓範圍。

3螺杆式空壓機的潤滑方式

螺杆式空壓機壓縮元件的核心是螺杆轉子，螺杆轉子與外殼組成壓縮腔，按壓縮腔是否噴入潤滑油而劃分為噴油螺杆式空壓機和無油螺杆式空壓機。

(1)博萊特噴油螺杆式空壓機。噴油螺杆式空壓機採用的是陽轉子帶動陰轉子，兩轉子之間是接觸的，如同齒輪傳動，接觸面之間大量摩擦，在壓縮空氣的過程中，有熱量產生，需噴入大量的潤滑油，壓縮空氣與潤滑油混合後一道升壓，再離開壓縮腔，然後再通過油氣分離器分離。壽力公司生產的噴油螺杆式空壓機在壓縮腔內使用了免換的24KT潤滑油，從而起到冷卻、密封、潤滑三種作用。使壓縮比增大(一級壓縮比可達20～30)，壓縮效率提高，多採用單級壓縮。排出的空氣需經過高效的油分離裝置分離，並經精密油分離裝置方能達到使用要求。但潤滑油的溫度應控制在80～200℃，以防止產生凝結水，影響24KT潤滑油的品質。24KT潤滑油消耗量大，再加上一、二級油分離器濾芯等易損件費用高，運行維護費用較高，但該機價格低廉。機組冷卻方式分為風冷和水冷，並帶有內置式冷凍乾燥機。其工作流程圖如圖3所示。

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(2)博萊特無油螺杆式空壓機。無油螺杆式空壓機則完全不同，該機壓縮腔由一對不接觸的陰陽螺杆轉子組成，在壓縮的過程中，陽轉子和陰轉子的運動是靠一對同步齒輪做非常精密的傳動，氣缸結構如圖4所示，轉子既要保證對空氣進行壓縮，又要保證優良的氣密性，所以轉子的加工工藝要求極高，無油壓縮機採用無油潤滑螺杆嚙合實現壓力升高。

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該機壓縮腔內無油，螺杆之間的密封和潤滑採用噴塗自潤滑材料和四氟乙烯膜進行密封潤滑。為防止壓縮空氣沿軸向洩露，在軸上裝有氣封環和油封環，而且兩環中間設置和大氣相通的通道，確保軸承潤滑油不會滲漏到壓縮腔內。轉子之間、轉子和殼體之間的間隙相當小，壓縮過程中靠自身密封。該機的主要優點是輸出的空氣可以做到全無油。但由於螺杆自身密封的特點，單級壓縮比受到一定限制，需要採用兩級壓縮。由於轉子是不接觸的，所以沒有摩擦(轉子壽命極長，可達20年)，壓縮腔內不需噴油潤滑，因而從根本上保證了壓縮空氣100％無油，運行費用極低。排氣壓力一般小於0.75MPa，壓縮時由於水汽等因素會使轉子磨損、塗層剝落逐漸積累，從而造成密封間隙增大，壓縮機效率下降，而且該種機型價格昂貴。機組冷卻方式也分為風冷和水冷，其工作流程圖分別如圖5(a)、(b)所示。

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3博萊特離心式空壓機

1離心式空壓機工作原理

離心式空壓機結構原理如圖6所示，離心式空壓機是利用高速旋轉的葉輪使空氣受到離心力的作用產生壓力，同時獲得速度，離開葉輪後空氣經擴壓器等擴張通道將動能逐漸轉化為壓力能，從而使壓力得到提高。一級壓縮後的空氣流入擴壓器，使速度降低，壓力提高。再經彎道、回流器使氣體流入下一級繼續壓縮。由於氣體在壓縮過程中溫度升高，氣體在高溫壓縮時，消耗功將會增大。為了減少壓縮功耗，故在壓縮過程中採用中間冷卻，由第一級出口的氣體不直接進入第二級，而是通過蝸室和出氣管，引到中間冷卻器進行冷卻，冷卻後的低溫氣體，再經吸氣室進入第二級進行壓縮。然後再經下一級壓縮，最後，由最末級出來的高壓氣體經排氣管排出。

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離心式空壓機一般由多級組成，排氣壓力越高，級數也就越多。一級或幾級可以分為幾段，段與段之間一般有中間冷卻器。目前，國產離心式空壓機大部分採用單吸入、雙支承結構，並採用三元流動理論對葉片進行設計，以提高其空氣動力性能。

2離心式空壓機主要特點

離心式空壓機的主要優點為：易損件少，壓縮機件不接觸，工作可靠，使用壽命長，使用保養成本低；結構緊湊，重量輕，單機排氣量大，效率高；純無油工況運行，壓縮空氣不受潤滑油汙染，品質高。

缺點為：啟動和停車過程中容易產生喘振現象；排氣壓力較低，一般小於1.0MPa；機件高速旋轉，對製造的要求較高；並聯特性較差，不宜採用多臺機組並聯運行，在單機排氣量和排氣壓力能滿足要求時，宜選用較少機臺進行供氣。