空气压缩机后冷却器的设计

‘壹’ 高压空气压缩机的工作流程

高压空气压缩机组主要由压缩机主机，驱动机 (电动机)，级间冷却器， 压缩空气分离、净化等处理装置，以及压力显示、调控和安全装置所组成。下图是它的工作流程。当驱动机通过三角皮带驱动压缩机工作时，自由状态的空气经过进气滤清器（1）被吸至一级气缸（I）内，压缩至一定压力，排出至一、二级间冷却器（2）和分离器（3）内，经冷却和油气分离后进入二级气缸（Ⅱ），被进一步压缩至更高压力后排出至二、三级间冷却器（4）和分离器（5），进行冷却和滤去压缩空气中的油与冷凝液，再进入三级汽缸（Ⅲ）压缩至最终所需压力，之后进入分离器（7）过滤净化器（8）进一步除去压缩空气中的油、冷凝液和油蒸汽，从而获得冷却、洁净无味的高压空气充入合格的高压钢瓶内提供使用。从各级气缸后的分离器中被分离和滤去的油与冷凝液，通过排污阀（9）定期排出机外或收集在污物罐内。

‘贰’ 滑片式空压机的结构特点

滑片式压缩机与螺杆式压缩机的油/气系统完全一致，具体如下图所示：
1、滑片压缩机空气的流程：大气→空气过滤器→进气阀→空气端→油气分离器→最小压力止回阀→后冷却器（某些小型机无后冷却器）→用气系统
2、螺杆压缩机空气的流程与滑片压缩机的气流程基本一致。
3、滑片式压缩机与螺杆式压缩机气流程部件的比较见下表 滑片式压缩机 螺杆式压缩机 用户收益 空气过滤器内置 空气过滤器外置 减少了软管、卡箍 进气阀集成化内置 吸气调节器外置 减少连接管件及接头降低了泄露的可能 定子壳体与外壳
形成油气分离器 油气分离器外置 减少了两根回油管 最小压力止回阀
安全阀集成化内置 最小压力止回阀
安全阀外置 结构紧凑 1、滑片式压缩机油的循环：油气分离器→ 温控旁通阀
↑ ↓ ↓ ↓
空气端← 油过滤器←冷却器
2、螺杆式压缩机的油循环与滑片式压缩机的油循环完全一致。
3、滑片式压缩机与螺杆式压缩机油循环部件的比较见下表： 滑片式压缩机 螺杆式压缩机 用户收益 滑片式压缩机定子壳体与
外壳形成油气筒，内置 油气分离器
外置 减少了两根回油管 温控旁通阀
内置 温控旁通阀
外置 与主机一体的温控旁通阀结构紧凑 最小压力止回阀
安全阀集成化内置 最小压力止回阀
安全阀外置 结构紧凑 滑片式压缩机的传动系统
1、 滑片式压缩机机型较小、电机转数低，而且没有轴向力，因此，其电动机与转子之间多采用柔性联轴器直联，使传动系统简捷可靠，又保证了99%以上的传动效率。
2、 滑片式压缩机有效吸入容积大，容积效率高，故可以实现低转数。电机可以采用四级或六级。
螺杆式压缩机的传动系统
1、螺杆式压缩机采用传动方式一般有两种：齿轮箱传动、皮带传动。
3、 螺杆式压缩机有三角形余隙容积，而且有一定量的气体回流。为保证主机容积效率，一般通过皮带或齿轮传动系统增速。电机转数较高，采用四级以上电机。
滑片式压缩机与螺杆式压缩机传动系统的比较 滑片式压缩机 螺杆式压缩机 用户收益 柔性联轴器直联 齿轮箱 联轴器传动无需维护，部件少，故障率低 无需油润滑 需喷油润滑 免维护 受多种因素影响使用寿命很难确定 滑片式压缩机冷却系统
滑片式压缩机的冷却系统包括润滑油冷却器和压缩空气冷却器，两者一般连接在一起，放置于压缩机后部，称为后冷却器。某些小型机因为油量很小，油温较低，油冷却器置于机器中部；而压缩空气冷却器仍放在后部，或者干脆省略掉。滑片式压缩机多采用板翘式散热器以增大散热面积，用冷却风扇将热风吹出。小型机的风扇没有单独的电机，由主电机驱动；大型机有单独的风扇电机，独立驱动。
螺杆式压缩机冷却系统
螺杆式压缩机的冷却风扇，由单独的风扇电机驱动。 压缩机的控制系统包括：控制线路（控制面板）和控制管路两部分。滑片式压缩机与螺杆式压缩机的控制线路一般均采用仪表控制或PLC控制，而两者控制管路却有很大差别。
滑片式压缩机控制系统
滑片式压缩机的控制管路由于大规模地采用模组化嵌入技术，将进气阀、真空阀、泄放阀、流量控制阀、安全阀、伺服阀高度模块化嵌入机器内部，同时减少了大量的连接管路。
螺杆式压缩机控制系统（调节系统）
压缩机启动时，空气端至吸气调节器之间形成负压，吸气调节器的止回起动阀开启，最小压力止回阀关闭，油气分离器内压力逐渐升高，卸载电磁阀带电、打开，油分内高压气体经过卸载电磁阀进入吸气调节器的隔膜腔，把阀门打开，并使泄放阀关闭，压缩机经进气阀吸气，进入负载运行；当压力达到上限后，卸载电磁阀失电、关闭，吸气调节器的隔膜腔内的高压气体经负调节器和卸载电磁阀排到大气中，吸气调节器的阀门关闭，泄放阀打开，在大气压力作用下，吸气调节器的止回起动阀开启，转入空载运行。
滑片式压缩机与螺杆式压缩机控制管路的比较 滑片式压缩机 螺杆式压缩机 用户收益 真空阀、进气阀、泄放阀、流量控制阀、安全阀、伺服阀高度模块化嵌入机器内部
只有卸载电磁阀外置 吸气调节器
负调节器
泄放阀（快速泄放阀）
先导阀（大机型）
减压阀（大机型）
卸载电磁阀
均为独立元件有相应管件及接头连接 减少了连接管件及接头，减少了泄露的可能，
降低故障率 电机
1.滑片式压缩机的电机
滑片式压缩机的转速较低，一般采用4~6级鼠笼式异步电动机，频率50Hz或60Hz，以Y/△启动降低启动电流。电动机绝缘等级在F级左右，防护等级从IP54~IP55。同时，主机装配精度要求较低，考虑到工作的稳定性，采用了滑动轴承。由于柔性直联传动方式在工作中不存在径向力，轴承负荷较小，通常终生免维护。
2.螺杆式压缩机的电机
螺杆式压缩机的电机与主机采用齿轮或带传动方式，使轴承受到很大的径向力作用，负荷较大，轴承寿命很难保证。
底座
滑片式压缩机与螺杆式压缩机由于振动较小底座设计比较简单。 压缩机的运行费用主要是电能消耗的费用和停机造成的损失。而电能的消耗主要与压缩机的容积效率有关。螺杆式压缩机的容积效率随着运行时间的增加会有一定的下降。同时，由于螺杆式压缩机的维修量相对较大，所以停机损失会增加。滑片式压缩机长时间运行，滑片的磨损较小而且滑片有自动补偿的功能，所以容积效率始终如一。滑片式压缩机易损件少维修量小，所以停机损失较小。

‘叁’ 压缩空气冷却器有哪些类型原理

压缩空气冷却器，又称空压机冷却器，主要分为风冷型压缩空气冷却器和水冷型压缩空气冷却器；压缩空气冷却器的主要作用是将气缸排出的气体冷却、降温和分离压缩气体中的水分。

台湾DPC为您解答风冷型压缩空气冷却器工作原理

风冷型压缩空气冷却器的特点是使用空气作为热交换的介质进行热量交换，热量通过空气带走。当高温的压缩空气进入风冷却器芯体内的通道，压缩空气的热量便迅速传递给导热性能好的铝合金芯体。空气从风通道高速通过，强制把热量带走，使得压缩空气的温度降低。如此不断循环，直到系统热平衡，使得压缩空气的温度控制在允许的范围内，风冷型压缩空气冷却器置于压缩机后。

水冷型压缩空气冷却器工作原理

空压机排出的高温压缩空气从进气口进入后冷却器，在芯体中的换热管流动，它与壳体内的冷却水进行热交换，温度得到降低，从出气口流出。高温压缩空气在冷却的过程中，水蒸气及油蒸气则冷凝成水滴与油滴析出，从排污口排出后；冷却水则从进水口管进入壳体，与压缩空气进行热交换后从出水口排出。

‘肆’ 空气压缩机有哪些结构组成

空气压缩机是一种用以压缩气体的设备。空气压缩机与水泵构造类似。大多数空气压缩机是往复活塞式，旋转叶片或旋转螺杆。离心式压缩机是非常大的应用程序。
空气压缩机的组成结构：
1、油循环系统
在启动前，首先启动油泵控制系统，油泵控制系统启动后保证空压机各润滑部件润滑良好，同时油泵控制系统可通过内置的温控阀来调节内部油压和油温，以满足系统需要。
2、气路循环系统
压缩机工作时，空气经过自洁式空气过滤器被吸入，通过PLC自动清洗过滤器，空气在经过进口导叶自动调节后进入一级压缩，经一级压缩后的气体温度较高，然后进入中间冷却器进行冷却(水走管内，气走管外，中冷器的水流量要求为110m/h)之后进入二级压缩系统，为避免系统中的气体倒入压缩腔内(避免带压起动)在压缩机的排气管道安装有一只悬挂全启式止回阀，压缩机排出的气体推开止回阀进入排气消声器，然后进入一级后冷器，二级后冷器，再进入排气主管道。
3、水路循环系统
冷却水通过管道进入空压机中间冷却器对一级压缩排出的气体进行冷却降温，再进入后冷器对排气进行冷却，另一路冷却水进水管道经过主电机上部的两组换热器冷却电机绕组，还有一路对油冷却器进行冷却。
4、配电系统
空压机为2000kW高压电机(10kV)采用全压启动，控制柜为户内交流、金属铠装抽出式开关设备，开关设备由固定的柜体和可抽出部件即手车两大部分组成，实现控制、保护、监测的目的，具有“五防”功能。
5、屏保护系统
中央信号装置分为事故信号和预告信号两种。事故信号的主要任务是在断路器事故跳闸时，能及时地发出音响信号，并使相应的断路器灯光位置信号闪光。预告信号的主要任务是在运行设备发生异常现象时，瞬时或延时发出音响信号，并使光字牌显示出异常现象的内容。
6、直流电源系统
PZ32系列全自动免维护铅酸蓄电池直流电源成套设备，由充电装置屏，直流馈电屏和蓄电池组成，具有自动稳流，自动稳压，自动调压等功能，为中央信号屏和高压控制系统提供电源。
7、DTC控制系统
DTC控制屏是空压机的“大脑”，各类现场传感器的数值，最终汇总至DTC控制屏，在DTC控制屏上显示各类运行参数，并监视空压机各部分的运行状态，当某些参数超出允许范围时，DTC会发出相应的报警或自动使空压机停机。

‘伍’ 空压机后冷却器是怎样的

空压机冷却器长时间使用后，空压机冷却器水中的钙、镁等重碳酸盐类物质会在其中形成水垢，使空压机进、排气温度升高，空气不能被冷却到预定的温度，所以对空压机冷却器维护非常重要。

冷却器的维护

应根据环境情况定期对冷却器进行清理，使压缩机在正常的温度下工作，保证机器有较长的使用寿命，当冷却器脏堵时，压缩机排气温度会升高。一般每1500小时应清理风冷型冷却器外部，每1500小时应清理水冷型冷却器水侧，定期对冷却器进行清理有以下好处：

1 、使机组始终工作在理想的工作温度下（95 ℃以下），对机器的性能、寿命有好处。

2 、可以通过采用清洗液清除污垢，否则当污垢较厚时，清理工作相当麻烦，需要拆卸冷却器，借助于机械方法才能完成清理工作。

冷却器冷却介质侧的清理步骤

风冷型冷却器

1 、停机并确认压力已经释放完，拉下电源总开关。

2 、打开导风罩清理盖板，或拆下冷却风扇。

3 、用压缩空气反吹将污物吹下，再把污物拿出导风罩；如果较脏，应喷一些除油剂再吹。当无法用以上方法清理时，需要将冷却器拆下，用清洗液浸泡或喷冲并借助刷子（严禁使用钢丝刷）清洗。

4 、装好盖板或冷却风扇。

水冷型冷却器

1 、停机并确认压力已经释放完，拉下电源总开关。

2 、拆开冷却水进出水管。

3 、注入清洗溶液浸泡或用泵循环冲刷（反冲效果较好）。

4 、用清水冲洗。

5 、装好冷却水进出水管。

当油冷却器结垢较严重，用以上方法清理不理想时，可以单独拆下油冷却器，打开两头端盖，用专用清理钢刷或其他工具清除水垢。当清理冷却器介质侧不能有效降低温度时，需要对油侧进行清理，方法如下：

1 、停机并确认压力已经释放完，拉下电源总开关。

2 、拆开进出油管。

3 、注入清洗溶液浸泡或用泵循环冲刷（反冲效果较好）。

4 、用清水冲洗。

5 、用干空气吹干或用脱水油除水。

6 、装好进出油管