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螺桿式空壓機廣泛地用于工業生產中,在其控制中采用加載-卸載閥來控制空壓機的供氣。由于用氣設備的工作周期或是生產工藝的差別,使得用氣量發生波動,有時會造成空壓機頻繁加載、卸載。空壓機卸載后電機仍然工頻運轉,不僅浪費電能而且增加設備的機械磨損;空壓機加載過程是突然加載,也會對設備和電網造成較大的沖擊。因此對空壓機進行變頻改造具有改善電機的啟動和運行方式、減少設備的機械磨損、在一定范圍內節約電能等效果。
1 螺桿式空壓機的工作原理
以單螺桿空壓機為例說明空氣壓縮機工作原理,如圖1所示為單螺桿空氣壓縮機的結構原理圖。螺桿式空氣壓縮機的工作過程分為吸氣、密封及輸送、壓縮、排氣四個過程。當螺桿在殼體內轉動時,螺桿與殼體的齒溝相互嚙合,空氣由進氣口吸入,同時也吸入機油,由于齒溝嚙合面轉動將吸入的油氣密封并向排氣口輸送;在輸送過程中齒溝嚙合間隙逐漸變小,油氣受到壓縮;當齒溝嚙合面旋轉至殼體排氣口時,較高壓力的油氣混合氣體排出機體。
2 壓縮氣供氣系統組成及空壓機控制原理
1 壓縮氣供氣系統組成
工廠空氣壓縮氣供氣系統一般由空氣壓縮機、冷干機、過濾器、儲氣罐、管路、閥門和用氣設備組成。如圖2所示為壓縮氣供氣系統組成示意圖。
2 空氣壓縮機的控制原理
在工廠的空氣壓縮機控制系統中,普遍采用后端管道上安裝的壓力繼電器來控制空氣壓縮機的運行?諌簷C啟動時,加載閥處于不工作態,加載氣缸不動作,空壓機頭進氣口關閉,電機空載啟動。當空氣壓縮機啟動運行后,如果后端設備用氣量較大,儲氣罐和后端管路中壓縮氣壓力未達到壓力上限值,則控制器動作加載閥,打開進氣口,電機負載運行,不斷地向后端管路產生壓縮氣。如果后端用氣設備停止用氣,后端管路和儲氣罐中壓縮氣壓力漸漸升高,當達到壓力上限設定值時,壓力控制器發出卸載信號,加載閥停止工作,進氣口關閉,電機空載運行。圖3為某品牌空氣壓縮機的系統原理圖。
3 螺桿式空氣壓縮機變頻改造