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談空氣壓縮機排氣量不足的原因與對策

2018年09月20日
在日常生活特別是一些工業生產過程中,壓縮空氣變得越來越重要。壓縮空氣是由電動空氣壓縮機制造的。基于壓縮空氣的重要作用,如果空氣壓縮機、 特別是一些多級、高壓壓縮機排量不足,使壓縮空氣儲量不足,就會嚴重影響到正常的工業生產。并且,由于壓縮機及其冷卻水泵是由電動機帶動的,如果壓縮機排量不足,將會增大能耗。因此,我們必須想辦法盡可能提高和保持空氣壓縮機的排量。如下圖所示,我們可以從以下幾個方面對此進行分析: 1.氣閥漏泄氣閥是空氣壓縮機吸排管路上非常重要的部件,如果氣閥出現漏泄,可能會引起排量的顯著下降,其主要原因是:
1.1氣閥裝配不當
(1)閥殼與安裝孔的接觸平面上的紫銅墊圈,安裝時一定要退火,壓緊程度要合適,否則就會造成氣閥漏泄,使空氣壓縮機排量不足。
(2)由于各級氣閥受壓不同,各級氣閥的彈簧鋼絲直徑和閥盤厚度不同,所以各級氣閥不能裝錯,否則就會造成氣閥漏泄,使空氣壓縮機排量不足。
1.2氣閥組件損壞
(1)由于空氣壓縮機的轉速很高,有的達每秒鐘 22 轉甚至更高,其吸氣閥和排氣閥每秒鐘要開啟和關閉 22 次甚至更多,并且閥片兩側有一定壓差,因此容易造成氣閥的彈簧失去彈力和閥片擊碎,導致氣體倒流,使空氣壓縮機的實際排量減小。
(2)即使氣閥是新的,氣閥組件也可能有殘次品。不合格的氣閥安裝在壓縮機上,就會發生漏泄,造成氣體倒流,使空氣壓縮機的實際排量減小。
在管理維修中,要嚴格按照有關技術規定,對氣閥仔細檢查、 精心裝配、 ,以保證空氣壓縮機的排量。
2.氣缸、 活塞故障
空氣壓縮機的氣缸和活塞是制造壓縮空氣的主要部件,它們之間的配合要求非常嚴密,如果氣缸和活塞發生故障,造成氣體漏泄,也會導致壓縮機的排量降低。
2.1氣缸鏡面嚴重磨損
氣缸受活塞連桿組件的側推力作用,造成氣缸磨損不均勻,出現橢圓度,增大活塞與氣缸之間的間隙,增大了漏泄的可能性。同時,由于每級氣缸的排氣溫度都很高,如果冷卻和潤滑效果不好,易造成滑油積炭,導致氣缸鏡面擦傷或拉毛,使氣體漏泄,降低空氣壓縮機的排量。
2.2余隙增大
隨著壓縮機工作時間的增長,由于機械磨損等原因,余隙容積增大,容積效率就會降低。但由于各級活塞的行程容積和各級間管路及冷卻器的容積不變,所以會造成每一級
吸氣量都會減小,空氣壓縮機的排量就降低了。
2.3活塞環的故障
活塞環在高溫高壓下工作,潤滑條件差,這樣就使活塞環外表面加快磨損,環的寬度減小,彈力減弱,開口間隙及活塞與缸壁的間隙增大,漏氣量增加。導致下級吸氣量減小,降低空氣壓縮機的排量。在管理維修中,要使壓縮空氣和氣缸保持良好的冷卻,使氣缸與活塞、 活塞環保持良好的潤滑,及時調整余隙容積在規定的范圍內,及時更換受損的活塞環,以保證空氣壓縮機的排量。
3.密封部位泄漏
空氣壓縮機的工作壓力很高,因此對各連接部分的密封性要求也很高,如果各連接部分的密封性差,勢必會造成漏泄,降低壓縮機的排量,主要是由于:
3.1零件超差
活塞與氣缸的間隙配合要求非常緊密,若二者之間的間隙配合超過公差所規定的范圍,將會使氣體漏泄增加,降低壓縮機的排量。如四級活塞無活塞環,只是在活塞上設有曲頸槽,磨損嚴重時,造成活塞與氣缸間隙過大,四級壓縮氣體漏入一級,降低空氣壓縮機的排量。
3.2裝配不當
主要是各級氣缸體、 氣缸蓋之間,由于裝配中螺帽的擰緊不均勻、 不適度,產生漏氣,降低空氣壓縮機的排量;各密封件在安裝時裝配不當,也會引起漏氣,降低壓縮機排量。在管理維修中,要及時測量配合間隙,必要時更換四級活塞;安裝時對角擰緊各級氣缸體、 氣缸蓋之間的螺帽;嚴格按照有關技術規定裝配各密封件,消除漏泄,保證空氣壓縮機的排量。
4.吸氣受阻
外界空氣被吸入氣缸時,經過吸入過濾網、 吸入管道及吸氣閥,受到阻力,吸氣終止時氣缸內的空氣壓力就會低于大氣壓力,使氣缸內實際吸入的空氣重量減少,壓縮機的吸氣能力下降,造成壓縮機因吸氣壓力損失而降低排氣量。在管理維修中,要注意清潔吸入過濾網,防止吸氣閥卡住,并要選擇適當彈力的氣閥彈簧,以保證空氣壓縮機的排量。
5.吸氣溫度影響
由理想氣體的狀態方程式 P1V1/T1=P2V2/T2 熱力學第一定律可知,在同等壓縮條件下,壓縮機的吸氣溫度在很大程度上影響著壓縮機的排量:吸氣溫度越低,壓縮機吸入的空氣越多,則排量越大;反之,吸氣溫度越高,則排量越小。
5.1 外界空氣被吸入氣缸時,由于被高溫的活塞、 氣缸、 氣閥等零件加熱,吸氣終止時缸內空氣溫度比大氣溫度高,使吸入空氣的比重減小,實際吸入的氣體的重量減小,從而造成壓縮機排量降低。
5.2 氣體流過吸氣閥時的壓力損失,轉變成熱量加給氣體,也使吸入氣體溫度升高。所以氣體吸入過程中,因氣體加熱而造成吸氣能力下降,也會使空氣壓縮機排量不足。管理維修中,要保證有足夠的冷卻水和保持冷卻水套清潔,以使空氣壓縮機保持良好的冷卻;裝配吸入閥時不要選用彈力過大的氣閥彈簧,以免增大吸氣壓力損失,提高進氣溫度,從而保證空氣壓縮機的排量。
6.空氣濕度影響
空氣壓縮機吸入的空氣都含有水蒸氣,吸入空氣的濕度越大,空氣中含有的水蒸氣就越多,這些水蒸氣經過壓縮和空氣冷卻器冷卻后,一部分冷凝成水分排除掉了,那么,壓縮機排入氣瓶的實際空氣量就減少了,并且空氣濕度越大,對壓縮機的排量影響就就愈大。因此在管理中要經常測量空氣濕度,一般地,空氣濕度在 80%以上時,盡量不使用空氣壓縮機充氣。
7.轉速降低
因為空氣壓縮機由電動機帶動,所以電機的轉速也是影響壓縮機排量的因素之一,其主要原因是;
7.1電控系統故障
電控系統各觸點接觸不良,增大電阻,使壓降增大,供電電壓過低。因此電機轉速達不到規定要求,降低空氣壓縮機的排量。
來源:長沙聚邦機械設備有限公司
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