混凝土搅拌站楼气路系统工程师培训.docx
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混凝土搅拌站楼气路系统工程师培训
第三节搅拌站气动系统
(一)、气动系统
气动技术的优缺点
1、结构简单、紧凑、易于制造;
2、气源来源方便,便于贮存,不许设置回收管道;
3、在易燃、易爆、强磁。
粉尘大等恶劣场合,工作安全可靠;
4、排气时因气体膨胀而温度降低,因而气动设备可以自动降温,长期运行不会发生过热现象;
5、工作压力一般为0.4-0.6Mpa,故输出力和力矩不大,传动效率低;
6、因空气由压缩性,实现精密控制困难;
7、排气噪音大,需加消音器。
气压传动系统由气压发生装置、执行元件、控制元件和辅助元件等组成。
1、气压发生装置
气压发生装置简称气源装置,是获得压缩空气的能源装置,其主体部分是空气压缩机,另外还有气源净化设备。
空气压缩机(aircompressor)简称空压机,是气源装置的核心,用以原动机输出机械能转换为气体的压力能,其分类方式如下:
①、按工作原理分类:
容积式分为:
往复式和回转式两大类;
容积式压缩机的工作原理是压缩气体的体积,使单位体积内气体分子的密度增加以提高压缩空气的压力;
速度型分为:
轴流式、离心式、转子式;
速度式压缩机的工作原理是提高气体分子的运动速度,使气体分子具有的动能转化为气体的压力能,从而提高压缩空气的压力。
常用的空压机类型:
活塞式空压机、滑片式空压机、螺杆式空压机。
②、输出压力分类:
鼓风机P≤0.2Mpa
低压空压机0.2Mpa≤P≤1Mpa
中压空压机1Mpa≤P≤10Mpa
高压空压机10Mpa≤P≤100Mpa
超高压空压机P>100Mpa
③、按输出流量q(铭牌流量或流量或排气量抑或额定排气量)分类:
微型空压机q≤0.017m³/s
小型空压机0.017m³/s≤q≤0.17m³/s
中型空压机0.17m³/s≤q≤1.7m³/s
大型空压机q>1.7m³/s
空压机工作原理图
备注1:
空压机的选择
空气压缩机的选择主要依据启动系统的工作压力和流量。
气源的工作压力应比气动系统中的最高工作压力高20%左右,因为要考虑供气管道的沿程压力损失和局部损失。
如果系统中某些地方的工作压力要求较低,可以采用减压阀来供气。
空压机的额定排气压力(额定排气压力是在达到额定排气量时,空气压缩机所能维持住的压力;额定排气量是指排出的空气换算成常温常压下的空气量)分为分为低压(0.7-1.0Mpa)、中压(1.0-10Mpa)、高压(10-100Mpa)、超高压(1000Mpa以上),可根据实际需求来选择。
常见使用压力一般为0.7-1.25Mpa。
首先按空压机的特性要求,来选择空压机的类型。
再根据气动系统所需的工作压力和流量两个参数,确定空压机的输出压力pc和吸入流量qc,最终选取空压机的型号。
(1)空压机的输出压力(输出空气的绝对压力)
pc=p+ΣΔp(Mpa);pc:
为空气压缩机的输出压力(Mpa),p:
为气动执行元件的最高使用压力,ΣΔp:
气动系统的总压力损失。
一般情况下,令ΣΔp=0.15-0.2Mpa。
(2)空压机的吸入流量qc
空压机的吸入流量,qc=k*qb(m³/min)(标准状态);
k:
修正系数。
主要考虑气动元件、管接头等处的漏损、气动系统耗气量的估算误差、多台气动设备不同时使用的利用率以及增添新设备的可能性因素。
一般k=1.5-2.0。
qb向气动系统提供的流量,m³/min(标准状态);向气动系统提供的流量分两种情况:
①,不设气罐,qb=qmax;qmax气动系统的最大耗气量,m³/min(标准状态);②、设气罐,qb=qsa;qsa气动系统的平均耗气量,m³/min(标准状态);
(3)、空压机的功率
,其中p1为吸入空气的绝对压力,κ等熵系数,κ=1.4;n为中间冷却器个数;
目前知名的空压机品牌:
柯索、阿特拉斯科普柯、英格索兰、寿力、复盛、汉钟精机、优耐特斯、康普艾、伯格、昆西、日立、艾高、博莱特、开山、美的正力、聚才、耐力滑片、百坚及博莱特等等,都是目前比较知名的品牌。
压强单位:
1巴(bar)=100千帕(KPa)=10牛顿/平方厘米=0.1MPa
选空压机关键要素
1.压缩空气用途。
2.最低使用压力。
3.尖端与离峰的需求风量。
若最高与最低使用压力差达3bar时,就必须考虑“高低压分流”,然后根据尖、离峰的负担变化来选择不同机型的空压机,如“基载”使用离心式(单机>75CMM)或螺旋式(单机<60CMM):
“变动负载”使用高压空气机与大型储气桶来因应。
4.依据不同的用气质量选用与配置不同形式与等级的干燥机与精密过滤器,过好的质量浪费能源,不足的质量影响制程,必须慎重考虑。
5.空压机的控制技术日新月异,“多机连锁”、“变频变速”及“远程监控”等技术,能有效抑制离心式的BOV及螺旋式的空车浪费(节约电费25-40%),减少备机容量与投资(15-30%),稳定供气压力(正负0.1bar)。
6.运转效率不能只比较型录上的标称马力与风量,重点是实际的“性能曲线”与“每马风量”。
7.安装考虑机房空间的大小,通风条件、噪音隔绝、废热、废水回收等都影响能源的使用。
此外,“集中式”比“分布式”有较低的安装、保养与控制成本,也可以减少外围设备。
8.至于,冷却方法有气冷与水冷两种,气冷是不必额外投资冷却塔淋水,但必须有良好的通风:
水冷是运转温度不受环境的影响,有利空压机的寿命,唯有结冰爆裂与阻塞的缺点。
9.电源规划电压需求与电压降的稳定必须要求,离心机通常为高电压,完全不能移动,启动时对电网会造成冲击,应该保持经常性运转。
10.维护机房要有适当的保养空间及必需的吊运设施与出入信道,工程人员与保养也应该施予不同的维修专业训练。
空气压缩机的维护和日常保养
日常保养
1、每日或每次运转前:
(1)、油气桶泄水;
(2)、检查油位;
(3)、周边设备准备,如送水送电,打开压缩机出口阀等。
2、运转500小时:
(1)空气滤芯取下清洁,用0.2MPa以下低压压缩空气由内向外吹干净;
(2)新机使用后第一次换油过滤器;
(3)更换冷却液;
(4)清洁空气滤水杯的滤芯;
(5)清洁泄水阀滤芯。
3、运转1000小时:
(1)检查进气阀动作及活动部位,并加注油脂;
(2)清洁空气滤清器;
(3)检视管接头紧固螺栓及紧固电线端子螺丝。
4、运转2000小时或6个月
(1)检查各部管路
(2)更换空气滤芯
(3)更换油过滤器
(4)更换空气滤水杯的滤芯
(5)更换自动泄水阀滤芯
(6)补充电机的润滑脂
5、运转3000小时或一年:
(1)检查进气阀动作情况及阀板是否关严。
(2)检查所有的电磁阀。
(3)检查各保护压差开关是否动作正常。
(4)更换油细分离器。
(5)检查压力维持阀。
(6)清洗冷却器,更换○型环。
(7)更换空气滤芯、油滤芯。
(8)检查起动器之动作。
6、每6000小时:
(1)清洗冷却液路系统
(2)更换螺杆空压机高级冷却液(排气温度在85度以下的更换周期)。
7、每20000小时或4年:
(1)更换机体轴承、各油封,调整间隙。
(2)测量电动机绝缘,应在1MΩ以上。
保养和维护
为了使空气压缩机能够正常可靠地运行,保证机组的使用寿命,须制定详细的维护计划,执行定人操作、定期维护、定期检查保养,使空压机组保持清洁、无油、五污垢。
主要部件维护保养参照下表进行:
注意:
A.按上表维修及更换各部件时必须确定:
空压机系统内的压力都已释放,与其它压力源已隔开,主电路上的开关已经断开,且已做好不准合闸的安全标识。
B.压缩机冷却润滑油的更换时间取决于使用环境、湿度、尘埃和空气中是否有酸碱性气体。
新购置的空压机首次运行500小时须更换新油,以后按正常换油周期每4000小时更换一次,年运行不足4000小时的机器应每年更换一次。
C.油过滤器在第一次开机运行300-500小时必须更换,第二次在使用2000小时更换,以后则按正常时间每2000小时更换。
D.维修及更换空气过滤器或进气阀时切记防止任何杂物落入压缩机主机腔内。
操作时将主机入口封闭,操作完毕后,要用手按主机转动方向旋转数圈,确定无任何阻碍,才能开机。
E.在机器每运行2000小时左右须检查皮带的松紧度,如果皮带偏松,须调整,直至皮带张紧为止;为了保护皮带,在整个过程中需防止皮带因受油污染而报废。
F.每次换油时,须同时更换油过滤器。
G.更换部件尽量采用原装公司部件,否则出现匹配问题,供应商不会负责。
清洁冷却器
空压机每运行2000h左右,为清除散热表面灰尘,需将风扇支架上的冷却器吹扫孔盖打开,用吹尘气枪对冷却器进行吹扫,直至散热表面灰尘吹扫干净。
尚若散热表面污垢严重,难以吹扫干净,可将冷却器卸下,倒出冷却器内的油并将四个进出口封闭以防止污物进入,然后用压缩空气吹除两面的灰尘或用水冲洗,最后吹干表面的水渍。
装回原位。
切记!
勿用铁刷等硬物刮除污物,以免损坏散热器表面。
排放冷凝水
空气中的水分可能会在在油气分离罐中凝结,特别是在潮湿天气,当排气温度低于空气的压力露点或停机冷却时,会有更多的冷凝水析出。
油中含有过多的水份将会造成润滑油的乳化,影响机器的安全运行,如:
1.造成压缩机主机润滑不良
2.油气分离效果变差,油气分离器压差变大
3.引起机件锈蚀。
因此,应根据湿度情况制定冷凝水排放时间表。
冷凝水的排放方法
应在机器停机、油气分离罐内无压力、充分冷却、冷凝水得到充分沉淀后进行,如早上开机前。
①拧出油气分离罐底部的球阀前螺堵。
②缓慢打开球阀排水,直到有油流出,关闭球阀。
③拧上球阀前螺堵。
安全阀
安全阀在整机出厂前已调定,供应商不提倡用户私自调整安全阀。
如确需调整,则应在当地安全劳动部门或供应商维修人员指导下进行,以免造成不良后果。
维护工作建议
对一般用户,提供一些压缩机维护建议,用户可参考实行。
①每周:
a.检查机组有无异常声响和泄漏
b检查仪表读数是否正确
c.检查温度显示是否显示正常。
②每月:
a.检查机内是否有锈蚀、松动之处,如有锈蚀则去锈上油或涂漆,松动处上紧
b.排放冷凝水。
③每三个月:
a.清除冷却器外表面及风扇罩、扇叶处的灰尘
b.加注润滑油于电动机轴承上
c.检查软管有无老化、破裂现象
d.检查电器元件,清洁电控箱。
压缩机补油
在正常运行状态下,压缩机的油位应保持在最低和最高油位之间,油多会影响分离效果,油少会影响机器润滑及冷却性能,在换油周期内,如果右面低于最低油位,应及时补充润滑油,方法是:
①停机等内压释放完毕(确认系统无压力),拉下电源总开关。
②打开油气分离罐上的加油口,补充适量的冷却润滑油。
③空气压缩机正常运行后的换油时间参见定期维护保养表。
2、执行元件
执行元件是以压缩空气为工作介质,并将压缩空气的压力能转变为机械能的能量转换装置,包括直线往复运动的气缸,作连续回转运动的气马达和作不连续回转运动的摆动马达。
气缸的选用:
1、选择气缸类型:
根据使用场合和负载特点;
2、选择安装形式:
由气缸的安装位置、使用目的决定,其原则是负载作用力方向始终与气缸轴线方向一致,以防止活塞杆受弯曲力作用;
3、确定气缸作用力的大小:
根据工作机构所需的作用力大小来确定,并要留有一定裕量;
4、确定气缸的行程:
与使用场合和机构所需的行程比有关,也受加工和结构的限制;
5、确定运动速度:
普通气缸的运动速度为0.5-1m/s;
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