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空压机基础知识
一、气动技术的优缺点：
优点：
1、作为工作介质的空气容易获取，且工作压力较低。用过的空气可
就地排放，无需回收管道。
2、空气的粘度小，流动阻力损失小，便于集中供气和远距离输送。
3、气动执行元件运动速度高。
4、气动系统对环境的适应能力强，能在温度范围很宽、潮湿和有灰尘的环境下可 靠工作，稍有泄漏不会污染环境，无火灾、爆炸的危险，使用安 全。
5、结构简单，维护方便，成本低廉。
6、气动元件寿命长，目前电磁阀寿命可达3000～5000万次，气缸寿命可达2000～6000km。
7、本身有过载保护性能，执行元件在过载时会自动停止，无损坏危险，功率不够时会在负载作用下保持不动。（压缩空气的工作压力决定气动工具的扭矩，压缩空气的流量决定气动工具的转速）
缺点：
1、因气体可压缩，使得工作部件运动速度稳定性差。
2、因工作压力低，气动执行元件的输出推力比液压的小。
3、气动信号的传递速度远低于电信号，而且有较大的延迟和失真，不宜用于需高速传递信号的复杂系统，气动信号的传递距离也受到一 定的限制。
二、空压机的用途
空气压缩机顾名思义是将自由状态下的空气压缩成具有一 定压力能(即压缩空气)的一种机械。我们在机械、矿山、建筑等领域利用压缩空气作为动力风源，驱动各种风动工具(如风镐、风钻、气动扳手、气力喷砂等)，此时压力一般在0.6~1.5MPa。用来控制仪表及自动化装置时其压力为0.6MPa。交通运输业中利用压缩空气制动车 辆、启闭门窗，压力为0.2~1.0MPa。纺织工业中利用压缩空气吹送纬纱以代替梭子，大中型发动机的启动，高压空气爆破勘探、采煤，鱼雷发射，潜艇沉浮及打捞，气垫船等等，均需用到不同压力的压缩空气。在这些部门中，空压机就成为不可少的设备。
三、空压机的分类
(1)按照压缩空气的方式不同，空压机通常分为两大类，一类是容积式，另一类是动力式，又可按其结构的不同分为以下几种形式：
活塞式
往复式
膜片式
式滑片式
螺杆式单螺杆
回转式双螺杆
空压机液环式
转子式
离心式
透平式轴流式
动力式混流式
喷射式
(2)按照空压机的至终排气压力、容积流量和轴功率进行分类：
按至终排气压力 | 按容积流量 | 按轴功率 | |||
类型 | 排气压力 MPa | 类型 | 排气量 m3/min | 类型 | 功率 kW |
低压压缩机 | ＞0.2~1 | 微型压缩机 | ＜1 | 微型压缩机 | ＜10 |
中压压缩机 | ＞1～10 | 小型压缩机 | ≥1～10 | 小型压缩机 | ≥10～100 |
高压压缩机 | ＞10～100 | 中型压缩机 | ＞10～100 | 中型压缩机 | ＞100～500 |
chao高压压缩机 | ＞100 | 大型压缩机 | ≥100 | 大型压缩机 | ≥500 |
注：按照至终排气压力分还可将风机分为通风机＜15kPa、鼓风机0.015～0.2MPa。对于进气压力高于0.2MPa的压缩机，特称为增压压缩机。
(3)按气缸内压缩室给油与否，可分为有油润滑和无油润滑空压机。无油润滑又可分为喷液(或水)润滑以及干式(螺杆)。
四、往复式空压机与回转式空压机的结构特点
往复式空压机与回转式空压机同属容积型空压机，它们都是通过气缸内的活塞作往复运动或转子作回转运动来改变工作容积，使气体体积缩小、密度增加，从而提供气体的压力。
(1)往复式空压机常见的型式有活塞式和膜片式
活塞式空压机其工作原理是利用曲柄连杆机构将原动机的旋转运动转变为活塞的往复运动，并借助进排气阀的自动开闭进行气体的吸入、压缩和排出。其特点是：
a)适用的压力范围广，不论流量大小都能达 到所需压力，目前工业应用上至高压力达350MPa；
b)热效率高，适应性较强，即排气量范围较广，且不受压力高低的影响；
c)转速不高，机器体积大而重；
d)结构复杂，易损件多，维修量大(但对维修工的技术要求相应较低)；
e)排气不连续，气流脉动大，运转时振动大。
(2)回转式空压机常见的型式有滑片式、螺杆式、液环式和转子式，其中螺杆式应用至广。螺杆式空压机又分为单螺杆和双螺杆(JB/T 7662-95标准称之为螺杆压缩机)，目前双螺杆空压机在螺杆式空压机市场上占主地位，我们寿力公司生产的空压机就属此类型。
双螺杆空压机的工作原理是借助于两个在机壳(气缸)内的螺旋形转子，按一 定的传动比（四对六或五对六）相互啮合回转运动所产生的工作容积的变化，而实现气体压缩的。与往复式比较它不存在往复惯性力和力矩，所以转速高、基础小、重量轻、振动小、运转平稳；它无活塞机中的活塞和高频振动的进排气阀，故零部件(特 别是易损件)少、结构简单易于维修；同时，在转子每转之内常有多次排气过程，所以它输气均匀、压力脉动小，不必设置大容量的储气罐；但其转子加工困难需要专 用设备，并且相对运动的机件之间密封问题较难满意解决；另外由于转速高，加之工作容积与吸、排气孔口周期性地通断产生较为强烈的空气动力噪声(属高频噪声范畴)，需采取特 殊的减噪消声措施。
五、名词术语
(1)〖压缩机公称容积流量(又称实际容积流量或铭牌流量或排气量)〗经压缩机压缩并排出的气体，在标准排气位置的实际容积流量。该流量应换算到标准吸气位置的全温度、全压力及组份(例如湿度)的状态。单位m3/min。（GB/T4975－1995容积式压缩机术语总则）
(2)〖压缩机标准容积流量〗经压缩机压缩并排出的气体，在标准排气位置的实际容积流量。该流量应换算到标准工况(温度和压力)。单位Nm3/min。（GB/T4975－1995容积式压缩机术语总则）
(3)〖标准工况〗即温度0℃、压力1个大气压(1.033kgf/cm2或0.1013MPa)、湿度为0％的干燥气体。
(4)〖规定工况〗依据《JB/T6430－92一般用喷油螺杆空气压缩机》标准所规定的工况如下：a)吸气压力0.1MPa(压)；b)吸气温度20℃；c)吸气相对湿度0％；d)排气压力为额定排气压力，MPa。
(5)〖压力〗压缩机行业中所指的压力即我们中学里所学的压强。
(6)〖表压力〗以大气压力为零点测得的压力。单位MPa(G)或kg/cm2(G)。
(7)〖压力〗以真空为零点的压力。它等于大气压力和表压力的代数和。单位MPa(A)或kg/cm2(A)。
(8)〖排气压力〗通常在压缩机铭牌上给出的排气压力为表压力。
(9)〖轴功率〗压缩机驱动轴所需要的功率。单位kW。
(10)〖内压力比(即内压缩比)〗气体经内压缩后的终了压力(压)与起始压力(压)的比值。
(11)〖外压力比(即外压缩比)〗压缩机的出口排气压力(压)与进口吸气压力(压)的比值。
ε＝P排(压)/P吸(压)＝(P排(表压)+1.033)/1.033=(P’排(表压)+0.1013)/0.1013
其中P排(表压)－单位kg/cm2；P’排(表压)－单位MPa
(12)〖气体含油量〗单位体积的压缩空气中所含的油(包括油滴、悬浮粒子、油蒸气)的质量，换算到压力0.1MPa、温度20℃和相对湿度65%标准大气条件下的值，单位mg/m3。
(13)〖PPM〗一种表示微量物质在混合物中的含量的符号，指每一百万份中的份数或百万分率(分重量比PPMw和体积比PPMv)。通常我们所说的PPM为重量比。(1kg的百万分之一为毫克)
1PPMw=1.2mg/m3(PA=0.1MPa、t=20℃、φ=65%)
(14)〖露点温度〗湿空气在等压力下冷却，使空气里原来所含未饱和水蒸汽变成饱和水蒸汽的温度，或者说，当空气的温度降低到露点时，空气里原来所含未饱和水蒸汽就达 到了饱和状态(即水蒸汽开始液化，有液体凝结出来)。
(15)压缩机的铭牌流量是指自由空气的流量，气动元件的耗气量是指压缩空气的流量。其换算公式：Q自＝Q压εm3/min
(16)〖摄氏温度〗一个大气压下纯水的冰点为0度，沸点为100度，中间分为100等分，每等分代表1度，用0C表示。
(17)〖华氏温度〗一个大气压下纯水的冰点为32度，沸点为212度，中间分为180等分，每等分代表1度，用0F表示。（F＝9/5 C＋32）
(18)〖PSI〗即磅/平方英寸（lb/in2），1atm(1大气压)=14.7 lb/in2
(19)〖CFM〗即立方英尺/分钟（Ft3/min），1m3/min=35.3CFM
(20)〖NCFM〗即标准工况下的排气量。
(21)〖SCFM〗压缩机的排气量换算为14.7PSIA(即1个大气压[atm])，600F
(即150C)下的空气量。1NCFM=1.0571SCFM
(22)〖ACFM（ICFM）〗压缩机的排气量换算为实际吸气状态时的温度、压力下的空气量。
五、电机或低压电器的外壳防护等级简介
IP
第二种防护，对水侵入的防护
种防护，对固体异物的侵入，或人体及带电部分或运动部分的防护
防护标志
防护等级 | 种防护 | 第二种防护 |
0 | 无专门的防护 | 无专门的防护 |
1 | 防护大于50mm的固体 | 防滴 |
2 | 防护大于12mm的固体 | 150防滴 |
3 | 防护大于2.5mm的固体 | 防淋水 |
4 | 防护大于1mm的固体 | 防溅 |
5 | 防尘 | 防喷水 |
6 | 尘密 | 防海浪或防强力喷水 |
7 | / | 浸入 |
8 | / | 潜水 |
八、压力单位换算表
atm | ata (kg/cm2) | Torr (mm Hg) | in Hg | mm H2O | in H2O | bar | MPa | kPa | psi (lb/in2) | |
atm | 1 | 1.033 | 760 | 29.92 | 1.033×104 | 407.1 | 1.013 | 0.1013 | 1.013×102 | 14.696 |
ata (kg/cm2) | 0.9678 | 1 | 735.56 | 28.94 | 104 | 393.7 | 0.9807 | 9.81×10-2 | 98.067 | 14.233 |
Torr (mm Hg) | 1.316×10-3 | 1.36×10-3 | 1 | 3.937×10-2 | 13.595 | 0.535 | 1.333×10-3 | 1.333×10-4 | 0.1333 | 1.934×10-2 |
in Hg | 3.342×10-3 | 3.455×10-3 | 25.4 | 1 | 345.4 | 13.6 | 3.387×10-2 | 3.387×10-3 | 3.387 | 0.491 |
mm H2O | 9.67×10-5 | 10-4 | 7.356×10-2 | 2.895×10-3 | 1 | 3.937×10-2 | 9.807×10-5 | 9.807×10-6 | 9.807×10-3 | 1.422×10-3 |
in H2O | 2.456×10-3 | 2.54×10-3 | 1.868 | 7.36×10-2 | 25.4 | 1 | 2.49×10-3 | 2.49×10-4 | 0.249 | 3.613×10-2 |
bar | 0.9869 | 1.0197 | 750.06 | 29.53 | 1.02×104 | 401.6 | 1 | 0.1 | 102 | 14.504 |
MPa | 9.8692 | 10.1972 | 7500.6 | 295.3 | 1.02×105 | 4016 | 10 | 1 | 103 | 145.04 |
kPa | 0.987×10-2 | 0.01 | 7.5 | 0.2953 | 101.97 | 4.016 | 10-2 | 10-3 | 1 | 0.145 |
psi (lb/in2) | 6.805×10-2 | 7.031×10-2 | 51.715 | 2.035 | 703.07 | 27.68 | 6.895×10-2 | 6.895×10-3 | 6.895 | 1 |
注：1Pa＝1N/m2，1MPa＝1N/mm2，1bar＝10N/cm2其中1N(牛顿)=1kg·m/s2=105dyne(达因)。psi=pound spuare inch
九、流量单位换算
m3/min | l/min | m3/h | CFM | G.P.M(英) | G.P.M(美) |
1 | 1000 | 60 | 35.315 | 219.97 | 264.17 |
10-3 | 1 | 0.06 | 3.531×10-2 | 0.22 | 0.2642 |
1.667×10-2 | 16.667 | 1 | 0.5886 | 3.666 | 4.403 |
2.832×10-2 | 28.3168 | 1.699 | 1 | 6.229 | 7.481 |
4.546×10-3 | 4.5461 | 0.2728 | 0.1605 | 1 | 1.201 |
3.785×10-3 | 3.785 | 0.2271 | 0.1337 | 0.8327 | 1 |
注：1gal(US)=0.83267gal(UK)=4qt(US)=3.7853L，1m3=1000 L，1ft=12in，
1in=8英分=25.4mm，1 m3=35.32 ft3，1qt(夸脱)=0.25gal(US)
CFM=ft3/min，G.P.M=gal/min
十、功率单位换算表
PS | HP | kW | kg·m/s | ft·lb/s | kcal/s | B.T.U/s |
1 | 0.98635 | 0.7355 | 75 | 542.5 | 0.1757 | 0.6973 |
1.0143 | 1 | 0.746 | 76.07 | 550.2 | 0.1782 | 0.7072 |
1.3596 | 1.34102 | 1 | 101.97 | 737.6 | 0.2389 | 0.9480 |
1.333×10-2 | 1.315×10-2 | 9.807×10-3 | 1 | 7.233 | 2.343×10-3 | 9.297×10-3 |
1.843×10-3 | 1.818×10-3 | 1.356×10-3 | 0.1383 | 1 | 3.324×10-3 | 1.285×10-3 |
5.691 | 5.613 | 4.186 | 426.9 | 3087 | 1 | 3.968 |
1.434 | 1.414 | 1.055 | 107.6 | 778.0 | 0.2520 | 1 |
注：1kW=1kJ/s=860kcal/h
十一、功与能单位换算表
J | kg·m | ft·lb | kW·h | PS·h | HP·h | kcal | B.T.U |
1 | 0.10197 | 0.7376 | 6.278×10-2 | 6.378×10-2 | 6.372×10-2 | 2.388×10-4 | 9.479×10-4 |
9.807 | 1 | 7.2285 | 5.272×10-2 | 5.370×10-2 | 5.365×10-2 | 2.341×10-3 | 9.289×10-3 |
1.356 | 0.1383 | 1 | 6.377×10-2 | 6.512×10-2 | 6.505×10-2 | 3.239×10-4 | 1.285×10-3 |
3.6×106 | 3.671×105 | 2.655×106 | 1 | 1.3596 | 1.3405 | 860 | 3413 |
2.684×106 | 2.7×105 | 1.953×106 | 0.7355 | 1 | 0.9859 | 632.5 | 2510 |
2.686×106 | 2.739×105 | 1.981×106 | 0.746 | 1.0143 | 1 | 641.6 | 2546 |
4187 | 427.2 | 3087 | 1.163×10-3 | 1.581×10-3 | 1.559×10-3 | 1 | 3.968 |
1055 | 107.61 | 778.16 | 2.930×10-4 | 3.984×10-4 | 3.928×10-4 | 0.252 | 1 |
注：B.T.U=British thermal unit，1J=1N·m，1kcal=1kg·℃
十二、常用单位换算
1盎司(ounce)=28.35g 1V(伏特)=1W/A 1kVA(千伏安)=1.23~1.47kW
1kcal/(kg·K)=1B.T.U/(lb·0R)=4.1868kJ/(kg·K)1m2=1.5×10-3亩
其中：0R－列氏温度0R=0F＋460
K－开氏温度K=273＋℃
十三、PSI与MPa压力换算表
PSI | MPa | PSI | MPa | PSI | MPa | PSI | MPa | PSI | MPa |
1 | 0.007 | 41 | 0.283 | 81 | 0.559 | 121 | 0.834 | 161 | 1.110 |
2 | 0.014 | 42 | 0.290 | 82 | 0.566 | 122 | 0.841 | 162 | 1.117 |
3 | 0.021 | 43 | 0.297 | 83 | 0.572 | 123 | 0.848 | 163 | 1.124 |
4 | 0.028 | 44 | 0.303 | 84 | 0.579 | 124 | 0.855 | 164 | 1.131 |
5 | 0.034 | 45 | 0.310 | 85 | 0.586 | 125 | 0.862 | 165 | 1.138 |
6 | 0.041 | 46 | 0.317 | 86 | 0.593 | 126 | 0.869 | 166 | 1.145 |
7 | 0.048 | 47 | 0.324 | 87 | 0.600 | 127 | 0.876 | 167 | 1.152 |
8 | 0.055 | 48 | 0.331 | 88 | 0.607 | 128 | 0.883 | 168 | 1.159 |
9 | 0.062 | 49 | 0.338 | 89 | 0.614 | 129 | 0.890 | 169 | 1.166 |
10 | 0.069 | 50 | 0.345 | 90 | 0.621 | 130 | 0.897 | 170 | 1.172 |
11 | 0.076 | 51 | 0.352 | 91 | 0.628 | 131 | 0.903 | 171 | 1.179 |
12 | 0.083 | 52 | 0.359 | 92 | 0.634 | 132 | 0.910 | 172 | 1.186 |
13 | 0.090 | 53 | 0.366 | 93 | 0.641 | 133 | 0.917 | 173 | 1.193 |
14 | 0.097 | 54 | 0.372 | 94 | 0.648 | 134 | 0.924 | 174 | 1.200 |
15 | 0.103 | 55 | 0.379 | 95 | 0.655 | 135 | 0.931 | 175 | 1.207 |
16 | 0.110 | 56 | 0.386 | 96 | 0.662 | 136 | 0.938 | 176 | 1.214 |
17 | 0.117 | 57 | 0.393 | 97 | 0.669 | 137 | 0.945 | 177 | 1.221 |
18 | 0.124 | 58 | 0.400 | 98 | 0.676 | 138 | 0.952 | 178 | 1.228 |
19 | 0.131 | 59 | 0.407 | 99 | 0.683 | 139 | 0.959 | 179 | 1.234 |
20 | 0.138 | 60 | 0.414 | 100 | 0.690 | 140 | 0.966 | 180 | 1.241 |
21 | 0.145 | 61 | 0.421 | 101 | 0.697 | 141 | 0.972 | 181 | 1.248 |
22 | 0.152 | 62 | 0.428 | 102 | 0.703 | 142 | 0.979 | 182 | 1.255 |
23 | 0.159 | 63 | 0.434 | 103 | 0.710 | 143 | 0.986 | 183 | 1.262 |
24 | 0.166 | 64 | 0.441 | 104 | 0.717 | 144 | 0.993 | 184 | 1.269 |
25 | 0.172 | 65 | 0.448 | 105 | 0.724 | 145 | 1.000 | 185 | 1.276 |
26 | 0.179 | 66 | 0.455 | 106 | 0.731 | 146 | 1.007 | 186 | 1.283 |
27 | 0.186 | 67 | 0.462 | 107 | 0.738 | 147 | 1.014 | 187 | 1.290 |
28 | 0.193 | 68 | 0.469 | 108 | 0.745 | 148 | 1.021 | 188 | 1.297 |
29 | 0.200 | 69 | 0.476 | 109 | 0.752 | 149 | 1.028 | 189 | 1.303 |
30 | 0.207 | 70 | 0.483 | 110 | 0.759 | 150 | 1.034 | 190 | 1.310 |
31 | 0.214 | 71 | 0.490 | 111 | 0.766 | 151 | 1.041 | 191 | 1.317 |
32 | 0.221 | 72 | 0.497 | 112 | 0.772 | 152 | 1.048 | 192 | 1.324 |
33 | 0.228 | 73 | 0.503 | 113 | 0.779 | 153 | 1.055 | 193 | 1.331 |
34 | 0.234 | 74 | 0.510 | 114 | 0.786 | 154 | 1.062 | 194 | 1.338 |
35 | 0.241 | 75 | 0.517 | 115 | 0.793 | 155 | 1.069 | 195 | 1.345 |
36 | 0.248 | 76 | 0.524 | 116 | 0.800 | 156 | 1.076 | 196 | 1.352 |
37 | 0.255 | 77 | 0.531 | 117 | 0.807 | 157 | 1.083 | 197 | 1.359 |
38 | 0.262 | 78 | 0.538 | 118 | 0.814 | 158 | 1.090 | 198 | 1.366 |
39 | 0.269 | 79 | 0.545 | 119 | 0.821 | 159 | 1.097 | 199 | 1.372 |
40 | 0.276 | 80 | 0.552 | 120 | 0.828 | 160 | 1.103 | 200 | 1.379 |
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