气源装置及系统-1讲解

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气源装置及系统-1

气源装置及系统-1

四、气体流动的基本方程 1. 压缩气体流动的连续方程
四、气体流动的基本方程 2. 压缩气体流动的能量方程
绝热过程下压缩气体的能量方程。根据能量守恒定律,不可 压缩液体作稳定流动时的伯努利方程
不计能量损耗和位能,则绝热过程下压缩气体的能量方程为
1. 理想气体的状态方程
一定质量的理想气体在状态变化的某一稳定瞬时,有以下 气体状态方程成立:
2. 理想气体的状三态、变气化体过状程态方程
1)等容过程:
2)等压过程: 3)等温过程: 4)绝热过程:
三、气体状态方程 2. 理想气体的状态变化过程

式中 k——绝热指数;对干空气k取1.4,对饱和蒸气k取1.3。
0.932 0.03
质量分数 (%)
75.50
23.10
1.28
0.045
其他 0.078 0.075
一、空气
2. 空气的性质
(1)密度:单位体积内所含气体的质量称为密度, 用ρ表示,单位为kg/m3。
m
V
式中 m——空气的质量,单位为kg; V——空气的体积,单位为m3。
一、空气
2. 空气的性质
一、空气
1)绝对湿度:1m3湿空气中所含水蒸气的质量称为 绝对湿度,也就是湿空气中水蒸气的密度。单位 为:kg/m3。
2)饱和绝对湿度:空气中水蒸气的含量是有极限的。 在一定的温度和压力下,空气中所含水蒸气达到 最大极限时,这时的湿空气称为饱和湿空气。在 一定温度下,1 m3的饱和湿空气中,所含水蒸气 的质量称为饱和湿空气的绝对湿度,用表示, 即
(2)压缩性和膨胀性。一般把气体体积随压力增 大而减小的性质称为压缩性;气体体积随温度升高 而增大的性质称为膨胀性。气体的压缩性和膨胀性 远大于液体的压缩性,计算时应考虑。

第11章 气源装置及辅助元件

第11章 气源装置及辅助元件

压缩空气站的净化流程装置(图10-1 )
二、空气压缩机 气动系统的动力源,把电机输出的机械能转换成气压能输送
给气动系统。 种类:(按工作原理分)容积式、速度式(叶片式)两种。 (1)容积式压缩机——压缩机内部的工作容积被缩小来提高气 体压力,使单位体积内气体的分子密度增加而形成的。
具体有:活塞式、膜片式和螺杆式。 (2)速度式压缩机——气体分子在高速流动时突然受阻而停滞 下来提高气体压力,使动能转化为压力能而达到的。
油雾器在使用中一定要垂直安装,可以单独使用。也可以 空气过滤器、减压阀和油雾器三件联合使用,组成气源调节装置 (通常称气动三大件),使之具有过滤、减压和油雾的功能。 联合使用时,顺序为空气过滤器—减压阀—油雾器(不能颠 倒) 。 安装注意:气源调节装置 应尽量靠近气动设备附近, 距离不应大于5cm。
五、储气罐 作用:消除压力波动,保证输出气流的连续性;储存一定数量 的压缩空气,调节用气量或以备发生故障和临时需要应急使用, 进一步分离压缩空气中的水分和油分。 结构:圆筒状焊接结构,有立式和卧式两种,以立式居多。 储气罐的容积Vc选择:以空气压缩机每分钟 的排气量q为依据进行选择,即: (1)当q<6.0m3/min时,取Vc=1.2m3; (2)当q=6.0~30m3/min时,取Vc=1.2~4.5m3; (3)当q>30m3/min时,取Vc=4.5m3。
具体有:离心式和轴流式等。 使用最广泛的是活塞式压缩机。
§11.2气源净化装置
一、空气过滤器 在空气进入压缩机之前,必须经过空气过滤器。
过滤原理——根据固体物质和空气分子的大小和质量不同,利用惯性、阻 隔和吸附的方法将灰尘和杂质与空气分离。 空气过滤器组成:壳体和滤芯 工作原理:压缩空气从输入口进入,被引入 旋风叶子1,并产生强烈旋转。空气中较大的 水、油滴和灰尘依靠自身的惯性与存水杯3的 内壁碰撞,并分离沉到杯底。微粒灰尘和雾 状水汽则由滤芯2滤除。为防止气体旋转将存 水杯中积存的污水卷起,在滤芯下部设有挡水 板4。

气动技术--认识气源系统及气源处理装置

气动技术--认识气源系统及气源处理装置

一、空气的物理性质
二、湿空气 1、绝对湿度
每立方米湿空气中含有的水蒸汽的质量,称为绝对湿度。 也就是湿空气中水蒸汽的密度。
在一定温度和压力下,空气中所含水蒸汽达到最大可能的 含量时,这时的空气叫饱和空气。
在 2Mpa 压力下,可近似认为饱和空气中水蒸汽的密度 ρb 不压力大小无关,只取决不温度。
2、相对湿度 每立方米湿空气中,水蒸汽的实际含量不同温度下最大可能 的水蒸汽含量之比叫相对湿度,记为 ψ。
2.油水分离器 油水分离器安装在后冷却器出口,作用是分离并排出压缩空
气中凝聚的油分、水分等,使压缩空气得到初步净化。油水分 离器的结构形式有环形回转式、撞击折回式、离心旋转式、水 浴式以及以上形式的组合使用等。如图2-7是油水分离器
一、气源净化装置
3.干燥器
压缩空气干燥方法主要采用吸附法和冷却法。
一、气源净化装置
4.贮气罐 作用:
(1) 储存一定数量的压缩空气,以备发生故障或临时需要应 急使用。
(2) 消除由于空气压缩机断续排气而对系统引起的压力脉动, 保证输出气流的连续性和平稳性。
吸附法是利用具有吸附性能的吸附剂(如硅胶铝胶等)来 吸附压缩空气中含有的水分,而使其干燥。
冷却法是利用制冷设备使空气冷却到一定的露点温度,析出 空气中超过饱和水蒸气部分的多余水分,从而达到所需的干燥 度。吸附法最普通。
一、气源净化装置
图是吸附式干燥器。 1-湿空气进气管; 2-顶盖; 3、5、10-发兰(钢铁容易生锈,发兰处理是为了防 锈,其原理是将钢铁制品表面迅速氧化,使之形成致密的氧化膜保护层); 4、6再生空气排气管;7-再生空气进气管;8-干燥空气输出管; 9-排水管; 11、22-密 封垫;12、15、20-钢丝过滤网; 13-毛毡; 14-下栅板; 16、21-吸附剂层;17支撑板; 18-筒体; 19-上栅板

气源及气源处理系统—气源系统

气源及气源处理系统—气源系统
10.1 气源系统
第10章 气源及气源处理系统
教学 01 内容 02
气源系统 气源处理系统
10.1 气源系统
气源系统是由气源设备组成的系统,气源设备是产生、处理和贮存 压缩空气的设备,图10.1所示为典型的气源系统。
1、空气压缩机
1 作用与分类
作用 空气压缩机是气动系统的动力源,将电机输出的机械能转换成压缩空气的压 力能输送给气动系统。
气源系统
2、后冷却器
1 作用
将空压机出口的高温压缩空气冷却,使其中的水分和油雾冷凝成液态水滴和油 滴,以便去除。
2 分类
风冷式—占地面积小、重量轻、运转成本低、易维修,适用于进口温度较低和 处理空气量较少的场合;
水冷式—散热面积大、热交换均匀、分水效率高,适用于进口温度较高,且处 理空气量较大、湿度大、粉尘多的场合。
3 容积确定
➢ 一般以空气压缩机的排气量为依据,根据经验公式来确定储气罐的容积。
10.1 气源系统 3、储气罐
3 空压机的选用
首先按空压机的特性要求确定空压机的类型,再根据气动系统所需的工作压 力和流量选取空压机的型号。
➢ 空压机输出压力pc
pc p p
➢ 空压机输出流量qc
qc k qb , k 1.5 2.0
10.1 气源系统
4 空压机的使用注意事项
空压机用润滑油 ➢ 使用厂家指定的压缩机油,并定期更换。 空压机安装地点 ➢ 保证吸入空气质量,遵守国家限制噪声的规定 空压机的维护
10.1 气源系统
10.1 气源系统
分类 ➢ 按压力高低:低压型、中压型和高压型; ➢ 按排气量:微型、小型、中型和大型; ➢ 按工作原理:容积型和速度型。
10.1 气源系统

学习情境七气源装置及气动辅助元件的使用

学习情境七气源装置及气动辅助元件的使用

气压发生装置
空气压缩机的工作原理 气动系统中最常用的是往复活塞式空压机,其工作原理
气压发生装置
空气压缩机的工作原理 当活塞2向右运动时,由于左腔容积增加,压力下降,而当压力低 于大气压力时,吸气阀6被打开,气体进入气缸1内,此为吸气过 程。 当活塞向左运动时,吸气阀6关闭,缸内气体被压缩,压力升高, 此过程即为压缩过程。当缸内气体压力高于排气管道内的压力时, 顶开排气阀7,压缩空气被排入排气管内,此过程为排气过程。 至此完成一个工作循环,电动机带动曲柄作回转运动,通过连杆、 滑块、活塞杆、推动活塞作往复运动,空气压缩机就连续输出高 压气体。
气压传动系统
组成 气压发生装置是将原动机输出的机械能转变为空气的压力能。其主要设 备是空气压缩机。 控制元件是用来控制压缩空气的压力、流量和流动方向,以保证执行元 件具有一定的输出力和速度,并按设计的程序正常工作。如压力阀、流 量阀、方向阀和逻辑阀等。 执行元件是将空气的压力能转变为机械能的能量转换装置。如气缸和气 马达。 辅助元件是用于辅助保证气动系统正常工作的一些装置。如干燥器、空 气过滤器、消声器和油雾器等。 工作介质是压缩空气,在进入气压传动系统时,压缩空气必须保持清洁 和干燥。
压缩空气净化设备
储气罐 贮气罐的主要作用是贮存 一定数量的压缩空气,减 少气源输出气流脉动,增 加气流连续性,减弱空气 压缩机排出气流脉动引起 的管道振动;进一步分离 压缩空气中的水分和油分。 贮气罐的结构图如图所示。
压缩空气净化设备
干燥器
干燥器的作用是进一 步除去压缩空气中含 有的水分、油分和颗 粒杂质等,使压缩空 气干燥,提供的压缩 空气,用于对气源质 量要求较高的气动装 置、气动仪表等。压 缩空气干燥方法主要 采用吸附、离心、机 械降水及冷冻等方法。 干燥器的结构图如图 所示。

气源设备装置及使用与维修培训教材

气源设备装置及使用与维修培训教材

气源装置及使用与维修气源装置是气压传动系统的重要组成部分。

气源装置的作用是产生具有足够压力和流量的压缩空气,同时将其净化、处理及储存,其主体部分是空气压缩机。

气源装置还包括气源净化装置,常见的气源净化装置有后冷却器、除油器、贮气罐、干燥器等。

2.1 压缩空气站及使用与维修2.1.1 压缩空气站的组成()图2-1为一般压缩空气站的设备布置示意图。

其进气口装有简易空气过滤器,它能先过滤空气中的一些灰尘、杂质。

后冷却器2用以冷却压缩空气,使汽化的水、油凝结出来。

除油器3使水滴、油滴、杂质从压缩空气中分离出来,再从排油水口排出。

贮气罐6用以贮存压缩空气、稳定压缩空气的压力,并除去其中的油和水,贮气罐中输出的压缩空气即可用于一般要求的气压传动系统。

干燥器7、8用以进一步吸收和排除压缩空气中的水分和油分,使之变成干燥空气。

空气过滤器10用以进一步过滤压缩空气中的灰尘、杂质。

从贮气罐11输出的压缩空气可用于要求较高的气动系统。

图2-1 压缩空气站的设备布置示意图1-空气压缩机;2-后冷却器;3-除油器;4截止阀5压力表 6 -储气罐;7、8-干燥器;9 10 -过滤器;11 -储气罐;2.1.2 空气压缩机及使用与维修1.活塞式空气压缩机的工作原理气压传动系统中最常用的空气压缩机为活塞式压缩机。

图2-2所示为活塞式空气压缩机的工作原理,当活塞向右移动时,气缸内活塞左腔的压力低于大气压力,吸气阀2开启,外界空气由于大气压的作用,进入气缸内部,即进行吸气过程;当活塞向左移动时,吸气阀在缸体内部气体的作用下关闭,缸体内部的气体随着活塞的不断左移,压力逐渐升高,这个过程称为压缩过程。

当气缸内的气体压力增高到高于输气管道内的压力后,排气阀被打开,压缩空气排入管道内,这个过程称为排气过程。

活塞的往复运动是由电动机带动曲柄转动,通过连杆、滑块、活塞杆转化成直线往复运动而产生。

活塞往复行程一次,即完成“吸气—压缩—排气”一个工作循环。

气源系统

气源系统

第二章气源系统为了保证控制系统及其工作部件的连续运行,必须保证供给清洁、干燥的空气,并具有所要求的压力。

若不能完全满足以上条件,就会加速系统的中期老化过程。

其结果是造成机械装置停工维修,而且使修理和更新部件的造价增加。

从压期机产生压缩空气直到用户系统使用它,压缩空气都可能被各种潜在的因素所污染,因此,不仅要有制备品质优良的压缩空气,而且要正确选用合适的系统元件,以免压缩空气的质量下降。

制备压缩空气,并对其进行预处理的设备。

第一节空压机一、空压机1、空压机:产生、处理和贮存压缩空气的设备称为气源设备。

由气源设备组成的系统称为气源系统。

典型的气源系统如图所示:2、分类压缩机安装位置和型号不同程度地影响着带入系统的油、水和微细颗粒物的多少。

因此,为了防止各种故障对系统中各设备的耗损,应正确地制备压缩空气。

空压机按压力高低可分为低压型(0.2~1.0Mpa)、中压型(1.0~10Mpa)和高压型(>10Mpa);按工作原理可分成:容积型:通过缩小气体体积来提高气体的压力的方法称为容积型。

速度型:提高气体的速度、让动能转化为压力能,来提高气体压力的方法称为速度型,也叫透平型或涡轮型。

1)容积型压缩机类型:往复式压缩机:往复式压缩机通用性强,而且在压力和供气速率上具有较宽的适应性。

为了适应对更高压力的需要,采用具有级间冷却的多级压缩方式。

多级往复式压缩机串级使用的最佳压力范围可大致分列如<400kPa 单级<1500kPa 二级>1500kPa 三级或三级以上按下列范围配置也是可行的,但不一定经济<1200kPa 单级<3000kPa 二级<22000kPa 三级或三级以上隔膜式压缩机:隔膜式压缩机用在应该将机油与气源隔绝的场合,如在食品生产、制药行业和化学工业中。

这种机型的压缩区内勿需润滑。

这种压缩机的旋转组合通过备运转部件的旋转来使气体压缩和增压。

这类机型运行平稳,但输出气压不如往复式压缩机高。

2)速度型压缩机类型::透平式压缩机:透平式压缩机以小的级问增压值提供大的供气量。

气源装置及气动元

气源装置及气动元
气源装置及气动元件
• 气源装置介绍 • 气动元件介绍 • 气源装置与气动元件的比较与选择 • 气源装置及气动元件的发展趋势与未
来展望
01
气源装置介绍
气源装置的定义与作用
定义
气源装置是气动系统的核心组成 部分,用于产生和提供压缩空气 。
作用
为气动元件和气动系统提供稳定 、可靠的气源,满足各种气动设 备和装置的工作需求。
第四季度
高压化
随着工业生产对气动系 统压力需求的提高,气 源装置及气动元件正向 高压化方向发展,以提 高气动系统的输出力和 工作效率。
集成化
为了简化气动系统的结 构,降低成本和体积, 气源装置及气动元件正 趋向于集成化设计,将 多个功能集成于一个元
件中。
智能化
随着传感器、微处理器 等技术的进步,气源装 置及气动元件正逐步实 现智能化,能够实时监 测和控制气动系统的运 行状态,提高系统的稳
气源装置的组成与分类
组成
气源装置通常由空气压缩机、储气罐 、干燥机、过滤器等组成。
分类
根据结构和功能的不同,气源装置可 分为活塞式、螺杆式、滑片式等类型 。
气源装置的工作原理与特点
工作原理
空气经过滤器去除杂质后进入空气压缩机,经过压缩后进入 储气罐储存,再经过干燥机干燥处理后,通过输气管路供给 气动设备和装置使用。
03
考虑维护和保养的便利 性,选择易于维护和保 养的气源装置和气动Fra bibliotek 件。04
考虑安全性能,选择符 合安全标准、经过认证 的气源装置和气动元件。
不同应用场景下的气源装置与气动元件选择建议
工业自动化生产线
物流输送系统
选择高性能、稳定可靠的气源装置和气动 元件,以满足生产线的连续、高效运行需 求。
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体积分数 (% ) 质量分数 (% )
一、空气 2. 空气的密度 密度:单位体积内所含气体的质量称为密度,用ρ 表示,单位为kg/m3。 m V
式中 m——空气的质量,单位为kg; V——空气的体积,单位为m3。
一、空气
3空气的黏性
空气的黏性。空气的粘度受温度的影响较大,受 压力影响甚微,可忽略不计。空气的运动粘度随 温度变化的关系见表9-2 。
工业中使用的活塞式空压机通常是两级的,每一级的工作原 理与单级活塞式空压机原理相似。工作时由两级三个阶段将吸 入的空气压缩到最终的压力。
一、空气压缩机
3. 空压机的选用
1)根据气动系统所需要的工作压力和流量确定空压机的输 出压力Pc和供气量Qc。空压机的供气压力Pc为
气动系统的工作压力应为系统中各气动执行元件工作压力的 最高值。气动系统的总压力损失除了考虑管路的沿程阻力损失 和局部阻力损失外,还应考虑为了保证减压阀的稳压性能所必需 的最低输入压力, 以及气动元件工作时的压降损失。一般空气动 力用途的压缩机,其排气压力为0.7 Mpa。
气压传动控制与其它控制方式的性能比较
第一章 气源装置及系统
1.1
压缩空气
压缩空气的作用:在气动系统中,压缩空气是传递信号和动 力的工作介质,它通过控制元件控制执行机构,以实现动作。
一、空气
1. 空气的组成
空气的组成 成 分 氮(N2) 氧(O2) 氩(Ar) 78.03 75.50 20.95 23.10 0.932 1.28 (地表附近) 二氧化碳 (CO2) 0.03 0.045 其他 0.078 0.075
工作原理
通过气压发生装置将原动机输出的机械能转变为空气的 压力能,利用管路、各种控制阀及辅助元件将压力能传送到 执行元件,再转换成机械能,从而完成直线运动或回转运动, 并对外做功。
气动系统工作原理图
二、 气动技术的应用准则
• 自动化实现的主要方式有:机械方式、电气方式、液压 方式和气动方式等。 • 任何一种方式都不是万能的:在对实际生产设备、生产 线进行自动化设计和改造时,必须对各种技术进行比较, 扬长避短,选出最适合的方式、或几种方式的组合,以使 设备更简单、更经济,工作更可靠、更安全。 • 气压传动与控制广泛应用于工业领域各部门:气动系统 掌握容易,结构简单,操作方便,整个系统的可靠性和安 全性较好,系统维护保养较容易。
空气的运动粘性与温度的关系(压力0.1MPa)
t/ c
v /(104 m2 s 1 )
o
0
20
40
60
80
100
0.133 0.157 0.176
0.196
0.210
0.238
一、空气
4.空气湿度: 通常把空气分为湿空气与干空气两类,含有水蒸 气的空气称为湿空气,不含有水蒸气的空气称为干空 气。 湿空气所含水蒸气程度用空气温度和含湿量来 表示,空气湿度是指在1m3体积湿空气中所混合 的水蒸气的质量,称为该湿空气空气湿度,表示 方法分为绝对湿度和相对湿度。
1. 分类
1)按工作原理分类:空压机可分为容积式和速度式。 2)按输出压力大小分类,空压机可分为低压空压机 (0.2~1.0 Mpa)、中压空压机(1.0~10 Mpa)、高压空 压机(10~100 Mpa)、超高压空压机(大于100 Mpa)。 3)按输出流量或排量分类,有微型空压机(小于1 m3/min)、小型空压机(1~10 m3/min)、中型空压机 (10~100 m3/min)、大型空压机(大于100 m3/min)。
气动系统配置
后冷却器 空压机
空气干燥机 气 罐
主管路过滤器
動力源側
装置側
磁性开关
压力开关 气缸 速度控制阀 电磁阀
残压释放 手动3通阀
消音器 三联件
概述
气压传动是以压缩空气作为工作介质,对能量进行传 递和转换的一种传动方式。
气动系统由动力元件(气压发生装置)、执行元件 (气缸或气动马达)、辅助元件(气源处理元件)、控制 元件(控制阀)组成。
一、空气 1)绝对湿度:1m3湿空气中所含水蒸气的质量称为 绝对湿度,也就是湿空气中水蒸气的密度。单位 为:kg/m3。 2)相对湿度:在同一温度和压力下,湿空气的绝对 湿度和饱和绝对湿度之比称为该湿空气在此温度 和压力下的相对湿度。 3)含湿量:是指在1kg质量的干空气中所混合的水 蒸气的质量。
一、空气压缩机
2. 工作原理
活塞式空压机是通过曲柄连杆机构带动活塞在缸体内做往复运 动,从而实现吸气和排气,达到提高气压的目的。
活塞式空压机的工作原理 1-排气阀 2—气缸 3—活塞 4—活塞杆 5、6、7、8—曲柄连杆机构 9—进气阀 10—阀门弹簧
一、空气压缩机
单级活塞式空压机通常用于需要0.3~0.7MPa压力范围的系 统。在单级压缩机中,若空气压力超过0.6 MPa,产生的过热将 大大地降低压缩机的效率,各项性能指标将急剧下降。因此当 输出压力较高时,应采取分级压缩。分级压缩可降低排气温度, 节省压缩功,提高容积效率,增加压缩气体排量。为了提高效 率,降低空气温度,还需要进行中间冷却。
空压站布局 1––空压机 2—电动机 3—压力表 4—压力开关 5—截止阀 6—后冷却器 7—油水分离器 8—气罐 9—自动排水阀 10—小气罐 11—单向阀 12—安全阀
一、空气压缩机
空气压缩机简称空压机,是空压站的核心装置。它的作用是 将电机或内燃机的机械能转化为压缩空气的压力能,供给气动 系统使用。
1.3空气压缩站
气源系统是为气动设备提供满足要求的压缩空 气的动力源。气源系统一般由气压发生装置、压 缩空气的净化处理装置和传输管路系统组成。常 用的气源装置是空气压缩机站,简称空压站。 对于一般的空压站,除空气压缩机外,还必须 设置后冷却器、油水分离器和储气罐等。典型的空 压站布局,要求较高的场合如气动仪表用气,应经 进一步过滤、干燥处理方允许使用。
(5)空气露点:在保持压力不变的温度下,降 低未饱和湿空气的温度,使其达到饱和状态 时的温度称为露点。即湿空气冷却到露点温 度以下,就会有水滴析出。实践中采用降温 法去除湿空气中的水分即是根据这个原理。 (6)空气的压力:指其各组成气体分压力之和。 分压力是指这种气体在相同温度下,单独占 空气总容积时所的压力。
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