气源装置的简要说明

    气源装置（气源柜）是获得压缩空气及压缩空气的储存和净化的装置。其主体部分是空气压缩机，它将原动机供给给的机械能转变为气体的压力能。

　　一、空气压缩机

　　1．功用：空气压缩机是将机械能转换成气体压力能的装置。

　　2．工作原理

　　图示活塞式空气压缩机的工作原理图。图中曲柄作回转运动，通过连杆，活塞杆，带动气缸活塞作直线往复运动。

　　吸气过程：当活塞向右运动时，气缸内容积增大而形成局部真空，吸气阀打开，空气在大气压作用下由吸气阀进入气缸腔内：

　　压缩（排气）过程：当活塞向左运动时，吸气阀关闭，随着活塞的左移，缸内空气受到压缩而使压力升高，在压力达到足够高时，排气阀即被打开，压缩空气进入排气管内。

　　图中仅表示了一个活塞一个缸的空气压缩机，大多数空气压缩机是多缸多活塞的组合。

　　3．结构类型

　　空气压缩机按工作原理可分成容积型和速度型。通过缩小气体的容积来提高气体的压力的方法称为容积型。容积型空压机按结构原理分成往复式（活塞式和膜片式等）和旋转式（滑片式和螺杆式等）。提高气体的速度，让动能转化成压力能，以提高气体的压力的方法称为速度型。速度型空压机有离心式和轴流式两种。 

　　1）单级活塞式压缩机

　　只有一个行程就将吸入的大气压空气压缩到所需要的压力。活塞下移，体积增加，缸内压力小于大气压，空气便从进气阀门进入缸内.在行程末端，活塞向上运动，进气阀关闭，空气被压缩，而同时出气阀被打开，输出空气进入储气罐。

　　2）两级活塞式压缩机

　　在单级压缩机中，若空气压力超过6MPa，产生的过热将大大的降低压缩机的效率。因此，工业中使用的活塞式压缩机通常是两级的。压缩空气通过中间冷却器后温度大大下降，在进入第二级气缸。因此，现对于单级压缩机提高了效率。

　　3）膜片式压缩机

　　膜片式压缩能提供5bar的压缩空气。由于它完全没有油，因此广泛用于仪器医药和相类似的工业中。膜片使气室容积发生变化，在下行程时吸进空气，上行程时压缩空气。

　　4）螺杆式压缩机

　　两个吻合的螺旋转子以相反方向运动，它们当中自由空间的容积沿轴向减少，从而压缩量转子间的空气。利用喷油来润滑和密封两旋转的螺杆，油分离器将油与输出空气分开。

　　5）轴流压缩机

　　气体沿着平行于轴流式空气压缩机旋转轴的方向流动，在进气导流叶片排作用下，气体产生很高速度，而当气体流过轴流式空气压缩机的每一级时，气体的流动速度就逐渐减慢，从而使气体的压力得到提高。

　　6）涡旋式压缩机

　　简单、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪声、长寿命等诸方面大大优于其它型式的压缩机，已经得到压缩机行业的关注和公认。被誉为“环保型压缩机”。由于涡旋式压缩机的独特设计，使其成为当今世界最节能压缩机。由于涡旋式压缩机运行平稳、振动小、工作环境安静，又被誉为“超静压缩机”。

　　4．选用

　　选用空气压缩机的根据是气动马达传动系统所需要的工作压力和流量两个主要参数。

　　1）压力：

　　低压：0.2MPa～1 MPa，一般为0.5MPa～0．8MPa，

　　中压：1MPa～10MPa

　　高压：10MPa～100MPa

　　2）流量：即供气量经验公式计算：

　　qc=ψK1K2Σqf

　　式中：

　　qc——空气压缩机的计算供气量；

　　qf--单台气动设备的平均自由空气耗量；

　　ψ——气动设备利用系数，由图选取；

　　Kl——漏损系数，一般取Kl＝1.15～1.5；

　　K2——备用系数，一般取K2=1.3～1.6。

　　由于每台气动设备所需工作压力不同，所以上面公式中是将不同压力下的压缩空气流量都转换成在大气压力下的自由空气流量来计算的。压缩空气流量与自由空气流量之间的转换关系可由下式求得：

　　qf=qppp/po

　　式中：

　　qp——压缩空气的体积流量（m3/s）

　　pp——压缩空气的绝对压力（MPa）

　　po——大气压力，po＝0.1013MPa