气源装置及系统
气源装置流程
气源装置流程嘿，朋友们！今天咱来聊聊气源装置流程这档子事儿。
你说这气源装置啊，就好比是一个神奇的魔法盒子，里面藏着好多奥秘呢！它就像是我们身体里的呼吸系统，为各种设备提供着动力和支持。
想象一下，气源装置就像是一个勤劳的大力士，不断地把气输送出来，让其他的机器呀、工具呀都能活力满满地工作。
那它是怎么做到的呢？首先啊，它得有个进气口，就像我们的嘴巴吸气一样，把外界的气给吸进来。
这进气口可得挑个好地方，要干净、没杂质，不然吸进来一堆乱七八糟的东西，那不就麻烦啦！吸进来气之后呢，就得有个过滤的环节啦。
这就好比我们喝水得过滤掉杂质一样，把气里那些不干净的东西都给拦下来，只让干净清爽的气通过。
然后呀，经过过滤的气就来到了压缩的环节。
这就像是给气来个大力挤压，让它变得更有力量，更能干活儿。
这压缩的过程可不能马虎，得把握好力度，不然气被压坏了可咋办！压缩完了，气就变得厉害啦！接下来就是储存啦，就像我们把好东西都放进仓库里一样，把这些有力气的气都存起来，等需要的时候再拿出来用。
等要用气的时候呢，就从储存的地方把气放出来，通过各种管道、阀门，准确无误地送到该去的地方。
这就像是快递员送包裹一样，得准确、快速！哎呀，这气源装置流程可真是不简单呐！要是哪一个环节出了问题，那可就像人喘不上气一样难受。
比如说过滤没做好，那后面的机器不就容易坏嘛；要是压缩出了问题，气没力气了，还怎么干活呀！所以啊，我们可得好好对待这个神奇的气源装置流程。
平时要多检查检查，看看各个环节是不是都正常工作。
就像我们要定期体检一样，可不能偷懒哦！而且呀，我们还得给它好好保养，让它能一直健健康康的。
该换零件的时候就换零件，该清理的时候就清理。
可不能等它病了才想起来照顾它呀！总之呢，气源装置流程就像是我们生活中的一个重要伙伴，默默地为我们的各种工作提供着支持。
我们要好好珍惜它，让它发挥出最大的作用！这就是我对气源装置流程的理解，你们觉得呢？是不是很有趣呀！。
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
气动装置控制系统设计及应用
气动装置控制系统设计及应用随着工业自动化技术的发展，气动装置逐渐成为了各个行业中不可或缺的一部分。
气动装置通过空气压缩来实现动力传输，具有刚性强、承受冲击与振动能力好、速度可调节以及成本低等优点。
而气动装置的使用离不开一个稳定和精准的控制系统，本文就介绍气动装置控制系统的设计及其应用。
一、气动控制的基本原理气动控制是指使用空气压缩来实现对机械装置的控制调节。
其控制原理主要包括气源、执行元件、信号转换元件和控制器等几个部分。
首先，气源是气动控制系统的重要组成部分。
它一般由空气压缩机、空气处理和气管组成。
其中，空气压缩机是将大气压力压缩为所需的气源压力，而空气处理则是对气源进行过滤、减压、降湿、润滑和分配等处理，从而保证气源质量的稳定性，并不断维持所需的气源压力。
其次，执行元件是气动控制系统中的另一重要组成部分。
常用的执行元件主要有气缸、气动执行机构和气动阀门等。
最常用的是气缸，大量应用于机械操作、运输、加工、测试和检验等领域，具有结构简单、使用方便、可靠性高、承受负荷大等优点。
第三，信号转换元件是气动控制系统控制信号的中间转换部分。
它主要由传感器、信号调理模块和信号输出模块组成。
传感器是气动控制系统中的重要组成部分，它能够将机械量、电磁量或化学量等转化为电信号，进而通过信号调理和输出模块，输出符合气动执行器要求的控制信号，在实现气动控制过程中具有十分重要的作用。
最后，控制器则是气动控制系统中的核心部分，它能够不间断地读取输入信号并对其进行处理，输出所需的控制信号，以实现目标化的控制效果。
二、气动控制系统的优势相对于传统的机电控制系统，气动控制系统具有以下优势：1. 性价比高。
气动控制系统成本相对较低，同时操作简单，易于维护和保养。
其使用寿命较长，更容易实现长时间的自动化操作。
2. 安全性高。
气动控制系统在操作时，会产生诸如压缩空气、氧气、惰性气体等，从而避免了因电器产生的蓄电荷、电磁波等影响，可靠性更高。
现代气动技术
2．工作原理
(1)活塞式空压机: 这是最常用的空压机形式。工 作原理如图8—2所示。 图8—2是单级活塞式空压机， 常用于需要0.3-0.7MPa压力范 围的系统。单级空压机压力超 过0.6MPa，产生的热量太大， 空压机工作效率太低，故常使 用两级活塞式空压机，如图8— 3所示。若最终压力为1.0MPa， 则第1级通常压缩至0.3MPa。 设置中间冷却器是为了降低第2 级活塞的进口空气湿度，以提 高空压机的工作效率。
第一节 空气压缩机
1.作用和分类:
空气压缩机(简称空压机)的作用是将电能转化成压缩空气的压力能， 供气动设备使用。空压机按压力高低可分成低压型(0.2—1.MPa)、中压型 (1.0-10MPa)和高压型(>l0MPa) 按工作原理可分成：
通过缩小气体的体积来提高气体的压力的方法称为容积型。提高气体 的速度，让动能转 化成压力能，来提高气体压力的方法称为速度型。速 度型也称为透平型或涡轮型。
代气动现技术ຫໍສະໝຸດ 气压传动技术气压传动是以流体（压缩空气） 为工作介质进行能量传递和控制的 一种传动形式。利用各种元件组成 不同功能的回路，再由若干个基本 回路有机地组合成能完成一控制功 能的传动系统来进行能量的传递、 转换和控制，以满足机电设备对各 种运动和动力的要求。
第1章 气源设备
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典型的气源系统如图8—1所示。 通过电动机驱动的空气压缩机，将大气压力状态下的空气 压缩成较高的压力，输送给气动系统。
气源装置及辅助元件
气源装置 一、气源装置的作用和工作原理 一般气源装置通常由以下几个部份组成： 1)空气压缩机。 2)储存、净化压缩空气的装置和设备。3)传 输压缩空 气的管路 系统。
第九章 气源装置及系统
式中 m——空气的质量，单位为kg； V——空气的体积，单位为m3。
第九章 气源装置及系统 第一节 压缩空气
2. 空气的性质 （2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。 （3）粘度。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 。
1. 理想气体的状态方程 实验证明，理想气体状态方程适用于绝对压力不 超过20 MPa、温度不低于20 ℃的空气、氧气、 氮气、二氧化碳等，不适用于高压状态和低温状 态下的气体。ρ、V、T的变化决定了气体的不同 状态，在状态变化过程中加上限制条件时，理想 气体状态方程将有以下几种形式。 2. 理想气体的状态变化过程 1）等容过程 2）等压过程 3）等温过程 4）绝热过程
第九章 气源装置及系统 第二节 气源系统及空气净化处理装置
4. 空压机使用时应注意的事项 1）空压机的安装位置:一般要安装在专用机房内。 2）噪声:设置隔声罩、消声器,选择噪声较低的空压机等。 3) 润滑:使用专用润滑油并定期更换,启动前应检查以保 证启动时的润滑。启动前和停车后都应及时排除空压机 气罐中的水分。
第九章 气源装置及系统
第一节 压缩空气 四、气体流动的基本方程
1. 压缩气体流动的连续方程
第九章 气源装置及系统
第一节 压缩空气 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
第九章 气源装置及系统 第二节 气源系统及空气净化处理装置
3. 空压机的选用 空压机供气量Qc:空压机供气量Qc也是空压机的主要参 数之一。它的大小应和目前气动系统中各设备所需的耗 气量相匹配，并留有10%左右的余量。可用下式表达 Qc=kQ (m3/min) (9-12)
第五章 气源系统及净化处理装置
它有两个填满吸附剂的 桶并联，当左边的桶将 空气中的水分吸附输出 干燥空气到供气系统。 同时，右边的就进行再 生程序，如此交替循环 使用。吸附剂再生方法 有加热再生和无热再生 两种。
注意事项
吸附干燥器在使用时，应在其输出端安装 精密过滤器，以防止吸附剂在压缩空气的 不断冲击下产生的粉末混入压缩空气。并 要减少进入干燥器的湿空气中的油份，以 防止油粘附在吸附剂表面使吸附剂降低吸 附能力，产生所谓“油中毒”现象。
1、冷冻式干燥器
冷冻式空气干燥器的工作原理是：是湿空气冷 却到其露点温度以下，使空气中水蒸气凝结成 水滴并清除出去，然后再将压缩空气加热至环 境温度输送出去。
进入干燥器的空气 首先进入再热器预冷 却，然后，空气再进 入制冷器，使空气进 一步冷却到2~5℃， 使空气中含有的气态 水份、油份等由于温 度的降低而大量进一 步地析出，经冷凝水 分离器排出。冷却后 的空气再进入热交换 器加热输出。
视油器9上部和节流阀8用以调节滴油量，可在0 ～200滴/min范围内调节。
普通型油雾器能在进气状态下加油，这时只要拧松油塞 10后，油杯上腔c便通大气，同时输入进来的压缩空气将 截止阀阀芯2压在截止阀座4上，切断压缩空气进入c腔的 通道。又由于吸油管6中单向阀7的作用，压缩空气也不会 从吸油管倒灌到油杯中，所以就可以在不停气状态下向油 塞口加油，加油完毕，拧上油塞。
（2）、按结构形式分类
（3）、按空压机输出压力大小分类
低压空压机 0.2~1.0MPa 中压空压机 1.0~10 MPa 高压空压机 10~100 MPa 超高压空压机 >100 MPa
（4）、按空压机输出流量分类
微型 小型 中型 大型
<1m3/min 1~10 m3/min 10~100 m3/min >100 m3/min
第十章 气源装置及气动辅助元件
授课内容具体措施第十章气源装置及气动辅助元件本章重点1．空气压缩机的工作原理2．气源净化装置及气动辅助元件的作用本章难点气源净化装置的组成及作用气源装置是气压传动系统的动力部分，这部分元件性能的好坏直接关系到气压传动系统能否正常工作；气动辅助元件更是气压传动系统正常工作必不可少的组成部分。
第一节气源装置一、压缩空气站压缩空气站是气压系统的动力源装置。
排气量≥6~12m3/min时，应独立设置压缩空气站；排气量＜6m3/min时，可将空压机或气泵安装在主机旁。
压缩空气在使用之前必须经过干燥和净化处理后才能使用，压缩空气中混有的水分、油污等杂质若进入管道系统，将导致机器和控制装置发生故障，损害产品，增加系统的维护成本。
对于一般的压缩空气站，除空气压缩机外，还必须设置过滤器、后冷却器、油水分离器和储器罐等净化装置，其流程装置，见下图：图10—1 气源系统组成示意图1—空气压缩机2—后冷却器3—油水分离器4，7—储器罐5—干燥器6—过滤器二、空气压缩机空压机是气压发生装置，利用空气压缩机将电动机机械能气体压力能，然后在控制元件的控制和辅助元件的配合下，通过执行元件把空气的压力能转变为机械能，从而完成直线或回转运动并对外作功。
1．分类按工作原理主要分为容积式和速度式两类。
①容积式：压缩气体的体积，是单位体积内气体分子密度增加提高压缩空气的动力。
图10—2活塞式空气压缩机工作原理图1—排气阀2—缸体3—活塞4—活塞杆5—滑块6—滑道7、8—曲柄连杆机构9—吸气阀10—弹簧空压机相当于液压传动中的动力元件液压泵！活塞式空气压缩机应用广泛，原理类似液压泵！即：通过曲柄滑块机构带动活塞的往复运动使气缸的体积增大或减小，从而通过吸排气阀实现吸气和排气。
②速度式：通过提高气体分子的运动速度，使动能转化为压力能来提高压缩空气的动力。
2．选用原则主要根据气压传动系统需要的两个主要参数：工作压力p和流量q。
选用方法可以查询相关手册。
气源装置及辅助元件
气信号（气体压力）接通或断开电路（压力继电器）。
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
§11.1 气源装置 一、压缩空气站概述 压缩空气站是气动系统的动力源装置。
一般规定：
（1）排气量≥6~12m3/min时，应独立设置压缩空气站； （2）排气量<6m3/min时，压缩机或气泵直接安装在主机旁。
气动传动系统用压缩空气须经过干燥和净化处理后才能使用。
原因：压缩空气中的水分、油污和灰尘等杂质会混合而成胶体渣
（2）当q=6.0~30m3/min时，取Vc=1.2~4.5m3；
（3）当q>30m3/min时，取Vc=4.5m3。
§11.3其它辅助元件 一、油雾器 作用：以压缩空气为动力，将润滑油喷射成雾状并混合于压缩
空气中，使该压缩空气具有润滑气动元件的能力。
应用场合：气动控制阀，气缸 和气马达靠这种带有油雾的压 缩空气实现润滑。 优点：方便、干净、润滑质量高。
机械和离心除水法的原理与除油器的工作原理相同。
常用：冷冻法和吸附法。
四、后冷却器 作用：将空气压缩机排出的气体冷却并除去水分。 一般采用蛇管式或套管式冷却器。
蛇管式冷却器的结构：由一只蛇状空心盘管和一只盛装此盘管
的圆筒组成。 套管式冷却器： 压缩空气在外管 与内管之间流动，
内、外管之间由
支承架来支承。
（5）较大的杂质颗粒会引起气缸、气马达、气控阀等元件的相
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（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。
一、空气
（4）空气湿度
湿空气所含水蒸气程度用空气湿度和含湿量来表示，含 湿量是指在含有质量湿空气中所混合的水蒸气的质量，称 为该湿空气的质量含湿量。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。
三、气体状态方程
三、气体状态方程
气体的三个状态参数是压力P、温度T和体积V。气体状态方 程是描述气体处于某一平衡状态时，这三个参数之间的关系。
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：变化过程
1）等容过程： 2）等压过程：
体积分数 （ %） 质量分数 （ %）
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
（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。
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 b b 3 ）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。
四、气体流动的基本方程
当气体流速较低时，完全使用液体的连续方程、能量 方程、动量方程三个基本方程；但当气体流速较高时，气体的 可压缩性对流体运动影响较大，不能再使用。下面介绍高速气 体流动的基本方程 : 压缩气体流动的连续方程、压缩气体流动 的能量方程。
1. 压缩气体流动的连续方程
根据质量守恒定律，气体在管道内作恒定流动时，单位时 间内流过管道任一通流截面的气体质量都相等，即可压缩气体 的流量方程如下：
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
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。
气压传动控制与其它控制方式的性能比较
第二节
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 （地表附近）
二氧化碳 氮(N2） 氧(O2） 氩（Ar） 其他 (CO2） 78.03 75.50 20.95 23.10 0.932 1.28 0.03 0.045 0.078 0.075
（3）粘度。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 。
一、空气
空气的运动粘度与温度的关系（压力0.1013MPa）
t/ c
v /(10 m s )
2 4 1
o
0
20
40
60
80
100
0.133 0.157 0.176
0.196
全国高等职业教育示范专业规划教材
液压与气动
第八章 气源装置及系统
第一节
概述
第二节
第三节 第四节
压缩空气
气源系统及空气净化处理装置 压缩空气的输送
第一节
一、气动系统
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。
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
或
式中 k——绝热指数；对干空气k取1.4，对饱和蒸气k取1.3。
三、气体状态方程
例9-1：由空气压缩机往储气罐内充入压缩空气，使罐内压力由P1=0.1 MPa(绝对压力)升到P2=0.25 MPa(绝对压力)，气罐温度从室温T1=15°C升到 T2，充气结束后，气罐温度又逐渐降至室温，此时罐内压力为P2’，求P2’ 和 T2 各为多少。已知气源温度也为15℃。
（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。
第二节
二、气体的力学性能
压缩空气
(1) 理想气体:无粘性的气体称为理想气体。 (2) 实际气体:有粘性的气体称为实际气体。
(3) 流量:常有体积流量
和质量流量
。
qV
qm
1）体积流量
二、气体的力学性能
2）质量流量:
（4）气阻:在气动系统中，气流通过某元件时的压力降与 流量之比称该元件的气阻。 （5）气体流速 1）声速:声音在空气中的传播速度称为声速。 2）马赫数:气流速度与声速之比称为马赫数。