空气压缩机的工作原理根据类型可分为容积式和速度式两大类,具体如下:
一、容积式空气压缩机
活塞式压缩机 通过曲轴连杆机构将电机动力转化为活塞在气缸内的往复运动。活塞下行时气缸容积增大,形成低压区吸入空气;活塞上行时压缩空气并排出。根据运动方式不同,可分为单作用(仅一侧压缩)和双作用式。
螺杆式压缩机
采用一对相互啮合的阴阳转子(螺杆),转子齿槽间的容积周期性变化实现空气压缩。空气沿轴线从吸入侧输送至输出侧,无需传统阀门。单级螺杆压缩机通过调节阀控制进气量,无进排气阀组。
滑片式压缩机
活塞形转子在偏心轴上旋转,轴向滑片在气缸内滑动截留空气进行压缩。常用于特殊场景,如化工行业。
二、速度式空气压缩机
离心式压缩机
通过高速旋转的叶轮加速气体,利用离心力提升气体压力。气体在叶轮和扩压器中完成能量转换。主气流为径向,冷却系统通过水循环降低温度。
轴流式压缩机
类似离心式但叶片为轴向设计,气体沿轴向流动并加速。适用于中低压场景。
混流式压缩机
结合离心式和轴流式特点,转子形状优化以提高效率。
三、其他类型
旋叶式压缩机: 采用低速直接驱动,转子槽道内有滑动叶片,可靠性高。 罗茨双转子式压缩机
四、工作流程示例(以活塞式为例)
吸气:
曲轴转动带动活塞下行,气缸容积增大,空气通过过滤器和吸气阀进入气缸。
压缩:
活塞上行压缩空气,压力升高,当超过排气阀压力时排气。
冷却:
压缩空气经中冷器冷却后进入储气罐。
循环:
电机持续驱动,重复上述过程。
五、关键部件与系统
润滑系统:油泵和油冷器保证机械部件润滑。
冷却系统:中间冷却器和后冷器降低气体温度,防止过热。
压力控制:电触点压力开关或安全阀控制启停和压力释放。
以上原理综合了不同类型压缩机的典型工作方式,实际应用中需根据需求选择合适类型。