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能把空气的冲击力压缩到几百公斤/c㎡,空压机是如何工作的?

更新时间:2019-03-07 19:52:20    来源:制造原理    手机版

能把空气的冲击力压缩到几百公斤/c㎡,空压机是如何工作的?

制造原理 2019-03-07 19:52

前段时间跟我对门的邻居聊天时,听说楼下又开了一个修车店,邻居说这下方便了,车子有问题修车方便了。我在想这下麻烦了没有清静日子过了,因为修车店里的空压机噪音太大了。我还开玩笑的说这就是“达摩克里斯之剑”随时都可能会响,想想那种蹦蹦蹦的声音都会让人抓狂了。

空压机几乎是每个工厂,矿山,装修等地方必备的设备,但由于会产生很大的噪音和安全要求都会被安装在室外,或是搭个小棚,或者被放在室外一个不起眼的角落里成为“无名英雄”,很少有人没有注意到它,今天小编跟大家一起来了解一下空压机。

空压机结构

空压机也叫空气压缩机,是一种用以压缩空气后提供动能的设备,是由电机或者柴油机直接驱动压缩机,吸入空气后把空气在储气罐内压缩到一定数值,引起气缸容积变化,从而产生气动能源。

空压机发展

1640年德国制造的(机械式)真空泵,是现在空压机的鼻祖

1800年第一台单极(往复活塞)空气压缩机在英国制成

1904年瑞典阿特拉斯开发出第一台活塞式空压机

1946年瑞典公司开发出第一台螺杆式空压机

空压机分类及工作原理

空压机种类有很多,常见的有螺杆式空压机和活塞式空压机

活塞式空压机

是利用电动机或者柴油机带动皮带轮通过联轴器直接驱动曲轴,带动连杆与活塞杆,使活塞在气缸内作往复运动,完成吸入,压缩,排出过程。

在气缸内作往复运动的活塞上下运动时,气缸内活塞左腔的压力低于正常大气压力,吸气阀打开,外面空气流入缸内,这个过程称为压缩过程。当缸内压力高于输气管道内气压后,排气阀打开,压缩空气输送入排气管道内,这个过程称为排气过程。

单缸活塞

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双缸活塞

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接下来将无压或者低压气体升压,并输送到储气罐内,当气罐内的压力达到一定数值时,活塞式空压机不停止运转而是打开安全阀进行无压缩运转。还有一种方式是当气罐内的压力达到一定数值时,压缩机就会自动停止工作。

螺杆空压机

是由一组平行相互咬合的两个螺杆组成,当电机带动两根螺杆转动,由于两个螺杆是相互咬合与外壳的间隙只有10丝左右,主螺杆带动副螺杆一起旋转,外界空气通过螺杆齿间被吸入,随着螺旋转子旋转齿间的容积随着转子齿的咬合而不断减小,气体被压缩压力升高,当转子转到齿间压力与排气孔相同时被压缩的空气开始排出。

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空压机数据

空压机的工作压力单位是兆帕(mpa),我们一般把气体压力用公斤(KG)描述,1mpa(兆帕)就是大约10公斤的力压在一平方厘米上(kg·f/cm2), 1mpa=10公斤力/平方厘米=100千帕(kpa)=1000000帕(pa)。

空压机的容积单位是升(L),容积流量单位为:m3/min(立方/分钟)或 L/ min(升/分钟),1m3(立方)= 1000L(升)

所以我们常用空压机能产生的压力范围是

低压空压机 排气压力≤1.0MPa

中压空压机 1.0MPa—10MPa

高压空压机 10MPa—100MPa

这种高压空压机能达到100mpa换算过来也就是1000公斤的力压在一平方厘米上,估计也只有轮船才能用的上了吧,就像网友说的,其实也没什么,年轻的时候还能挨几下都一动不动,现在不行了,一下就嗝屁了。

平时车间里用的只有几公斤的压力,吹尘枪吹在身上的感觉也是嗖嗖的,还有电影里演的运功时皮肤上气在游走只怕也是用吹尘枪吹出来的吧(这是我想的,并没有见到怎么拍的),吹尘枪逗狗玩过没有,狗狗很懵逼的就是咬不到。

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空压机储气罐的制造

每个空压机都会自带或者另外配备储气罐,它的作用是储存缓冲压缩的空气,让空气提供的动能更加稳定,将气压输出空气压力控制在设定的范围内,其作用就如一个蓄水池。

空压机储气罐材料用压力容器专业钢板(Q345R),两端冲压成半球型,中间圆柱形由裁剪好的钢板先冲好安装阀座的孔,再由卷筒机把钢板加工成圆柱形。

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把加工成圆柱形的罐体把连接处焊接在一起,在打好孔的储气罐上焊接上阀座,左右两端冲压成型的两个底也焊接在圆柱形储气罐上。

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焊接好的储气罐充气做密闭测试,检查是否有漏气现象,焊缝做探伤检查,焊接的质量会直接影响储气罐的强度。

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空压机的安全

我们偶尔会在新闻看到空压机发生爆炸,其实这些都是空压机储气罐发生了爆炸,储气罐本身就是压力容器,在过高压力,过高的温度下或者储气罐本身质量有问题就容易发生爆炸,空气被压缩后如果储气罐破裂罐内空气会瞬间膨胀产生冲击波,这个威力是相当大的,1立方米空气被压缩成5升,如以1平方厘米口径瞬间释放空气,其产生的能量可以拖起200公斤的重物。

空压机在生产中发挥了巨大的作用但其也会产生或大或小的噪音,一些噪音的频率与人体心脏器官频率接近,会让人产生不适。为了减小噪音一般会在空压机进,出风口上安装消音器,在空压机外加装隔音罩或者为空压机单独建造空压机房也能减小噪音,随着技术的发展现在采用全铜电机噪音更小,效率更高。


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