1种类

空气压缩机（空压机）的种类很多  。

1、按工作原理可分为三大类：容积型、动力型（速度型或透平型）、热力型压缩机。

2、按润滑方式可分为无油空压机和机油润滑空压机。

3、按性能可分为：低噪音、可变频、防爆等空压机。

4、按用途可分为：冰箱压缩机、空调压缩机、制冷压缩机、油田用压缩机、天然气加气站用、凿岩机用、风动工具、车辆制动用、门窗启闭用、纺织机械用、轮胎充气用、塑料机械用压缩机、矿用压缩机、船用压缩机、医用压缩机、喷砂喷漆用。

5、按型式可分为：固定式、移动式、封闭式  。

容积式压缩机——直接依靠改变气体容积来提高气体压力的压缩机。

活塞式压缩机——是容积式压缩机，其压缩元件是一个活塞，在

活塞式空气压缩机

活塞式空气压缩机

气缸内做往复运动。

回转式压缩机——是容积式压缩机，压缩是由旋转元件的强制运动实现的。

滑片式压缩机——是回转式变容压缩机，其轴向滑片在同圆柱缸体偏心的转子上作径向滑动。截留于滑片之间的空气被压缩后排出。

液体-活塞式压缩机——是回转容积式压缩机，在其中水或其它液体当作活塞来压缩气体，然后将气体排出。

罗茨双转子式压缩机——属回转容积式压缩机，在其中两个罗茨转子互相啮合从而将气体截住，并将其从进气口送到排气口。没有内部压缩。

螺杆压缩机——是回转容积式压缩机，在其中两个带有螺旋型齿轮的转子相互啮合，使两个转子啮合处体积由大变小，从而将气体压缩并排出。螺杆式空气压缩机中的螺杆压缩组件，采用新型数控磨床内部制造， 并配合在线激光技术，确保制造公差精确无比 。其可靠性和性能可确保 压缩机的运转费用在使用期内一直极低。调整压缩机、一体式压缩机和干燥机系列都是L/LS系列压缩机中的新产品。

速度型压缩机——是回转式连续气流压缩机，在其中高速旋转的叶片使通过它的气体加速，从而将速度能转化为压力。这种转化部分发生在旋转叶片上，部分发生在固定的扩压器或回流器挡板上。

离心式压缩机——属速度型压缩机，在其中有一个或多个旋转叶轮（叶片通常在侧面）使气体加速。主气流是径向的。

轴流式压缩机——属速度型压缩机，在其中气体由装有叶片的转子加速。主气流是轴向的。

混合流式压缩机——也属速度型压缩机。其转子的形状结合了离心式和轴流式两者的一些特点。

喷射式压缩机——利用高速气体或蒸汽喷射流带走吸入的气体，然后在扩压器上将混合气体的速度转化为压力。

永磁变频压缩机——由于变频化的螺杆空压机利用了变频器的无级调速特点，通过控制器或变频器内部的PID调节器，能平缓启动；对用气量波动比较大的场合，又能快速调节响应。

单极压缩螺杆空压机——机头是由一对阴阳转子组成的螺杆空压机。此机型是广泛使用的螺杆空压机。

双极压缩螺杆空压机——机头是由两对阴阳转子组成，气体经过一级压缩完毕后进入二级压缩，压缩比高，功率较一级压缩空压机降低一个档位。。

双极永磁变频空压机——自2014年后发展的新型节能产品，结合永磁变频和双极压缩技术，具有很高的节能效率。

2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

空气压缩机

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。

3特征特点

由电动机直接驱动压缩机，使曲轴产生旋转运动，带动连杆使活塞产生往复运动，引起气缸容积变化。由于气缸内压力的变化，通过进气阀使空气经过空气滤清器（消声器）进入气缸，在压缩行程中，由于气缸容积的缩小，压缩空气经过排气阀的作用，经排气管，单向阀（止回阀）进入储气罐，当排气压力达到额定压力0.7MPa时由压力开关控制而自动停机。当储气罐压力降至0.5--0.6MPa时压力开关自动联接启动 [2]  。

而空气压缩机就是提供气源动力，是气动系统的核心设备,机电引气源装置中的主体，它是将原动（通常是电动机或柴油机）的机械能转换成气体压力能的装置，是压缩空气的气压发生装置 [2]  。

4主要用途

a 、传统的空气动力：风动工具，凿岩机、风镐、气动扳手，气动喷砂

b 、仪表控制及自动化装置，如加工中心的刀具更换等。

c、车辆制动，门窗启闭

d 、喷气织机中用压缩空气吹送纬纱以代替梭子

e 、食品、制药工业，利用压缩空气搅拌浆液

f 、大型船用柴油机的起动

g 、风洞实验、地下通道换气、金属冶炼

h 、油井压裂

i、高压空气爆破采煤

j 、武器系统，导dan发射、鱼发射

k、潜艇沉浮、沉船打捞、海底石油勘探、气垫船

l、轮胎充气

m、喷漆

n、 吹瓶机

o、空分行业

p、工业控制动力（驱动气缸、气动元件）

q、生产高压空气用于加工件的冷却和干燥

5市场发展

我国的空气压缩机行业的市场规模均为8%以上的增速增长，2010-2011年增长率甚至超过了28%，市场规模扩张迅速。然而，在规模如此巨大的市场上，过去很长一段时间由外资企业掌握绝大部分市场。据前瞻网数据显示，2009年度，我国空气压缩机行业共有生产企业近400家，其中内资企业数量接近90%，实现销售收入总额约为60亿元，占全行业的40%;外资企业数量接近10%，实现销售收入总额约为90亿元，占全行业的60% [3]  。

然而，内资企业不断加强技术革新，行业内的龙头内资企业，如开山股份，在技术不断开拓进取，公司产品性能达到国际水平，在外资占主导的*市场已有所斩获。凭借产品性能的不断改进和技术的不断升级，内资企业的*也逐年提高。以螺杆式空压机为例，2009-2011年，螺杆空压机销量由1.48万台增值3.28万，年复合增长率为48.87%，*由2009年的14.10%增至19.40%；销量由0.08万台增至2.01万台，*由0.80%升至11.90%，发展十分迅速   。

6控制原理

空压机噪声的控制主要采用消声器、消声坑道和隔声技术三个方面  ：

安装消声器

主要噪声源是进、排气口，应选用适宜的进排气消声器。空压机进气噪声的频谱呈低频特性，进气消声器应选用抗性结构或以个、抗性为主的阻抗复合式结构。空压机的排气气压大，气流速度高，应在空压机排气口使用小孔消声器   。

设置消声坑道

消声坑道的地下或半地下的坑道，坑道壁用吸声性好的砖砌成。把空压机的进气管和消声坑道连接，使空气通过消声坑道进入空压机。采用消声坑道可使空压机的进气噪声大大降低，使用寿命也比一般消声器长 [2]  。

建立隔声罩

在空压机的进、排气口安装消声器或设置消声坑道以后，气流噪声可以降到80db（a）以下，但空压机的机械噪声和电机噪声仍然很高，因此还应在空压机的机组上安装隔声罩。4、悬挂空间吸声体：在佛山凌格风空压机站，高大空旷的厂房混响很重。若在厂房顶棚分散悬挂吸声体，厂房的噪声可降低3-10db（a）,混响时间降低5-10s [2]  。

7参数

压缩介质

一般会采用空气作为压缩介质，这是由于其具有可压缩、清晰透明的，并且输送方便（不凝结）、无害性、安全、取之不尽等一些特质 。

惰性气体是一种对环境不起化学作用的气体，标准压缩机能一样压缩惰性气体。干氮和二氧化碳均为惰性气体。

空气的性质：

干空气成分：氮气（78.08%），氧气（20.93%） ，二氧化碳（0.03%）

“级”和“段”

在容积式压缩机中，每经过一次工作腔压缩后，气体便进入冷却器中进行一次冷却，这成为一“级”。

而在动力式压缩机中，往往经过两次或两次以上叶轮压缩后，才进入冷却器进行冷却，把每进行一次冷却的数个压缩“级”合称为一个“段” [2]  。

在日本把容积式压缩机的“级”称为“段”，中国个别地区、个别文献受此影响，也把“级”称为“段”。

压力压强

压缩机行业中所指的压力指的是压强（P）

单位面积上作用1N的力为1Pa，即1Pa=1N/㎡，Pa为压力基本单位，当压力数值大时可用kPa（1kPa=1000Pa）与MPa（1MPa=1000000Pa）。

Ⅰ标准大气压（atm）

Ⅱ表压与绝压

①、用压力表测得的压力为表压力，它是容器内的压力与当地的大气压之差，是以大气压力为零点测得的压力，用P（G）表示。

②、以绝对真空为零点的压力我们称为绝对压力，是容器内的压力与当地大气压之和，用P（A）表示。

表压与绝压的关系：表压+大气压=绝压

通常在压缩机铭牌上给出的排气压力为表压力 。

Ⅲ工作压力

吸、排气压力，是指空压机吸、排气的压力

压缩机首级汽缸工作腔进气法兰和末级汽缸工作腔排气法兰接管处测得的气体压力称为压缩机的吸、排气压力 [2]  。

在某些场合，压缩机的排气压力也称“背压”

螺杆空压机吸、排气压力指的是整个空压机的吸、排气压力，一般说空压机的工作压力指的是排气压力。

Ⅵ空压机常用的压力单位换算

1MPa（兆帕）=1000kPa（千帕）=1000000Pa（帕斯卡）

1bar（巴）= 0.1MPa

1atm（标准大气压）=0.1013MPa=1.013bar=760mmHg=10.33mH2O

1kgf/cm2（工程公斤力）=0.981bar=0.0981Mpa

1psi（Lb/in2 ）=0.07031kgf/cm2=0.06893 bar=6.893kpa

1MPa=145psi

Psi（lb/in2 ）磅/平方英寸，常用在欧美等英语区国家的产品参数上

通常在空压机行业说的“公斤”是指“bar”

压缩方法

Ⅰ等温压缩：气体被压缩时温度始终保持恒定的压缩方法 [2]  。

Ⅱ绝热压缩：既不加热也不从外部取走热量的绝热状态下的压缩方法 [2]  。

Ⅲ多边曲线压缩（实际使用的压缩方法）：它是把产生的一部分热放散、与外部有热交换的、与等温压缩及绝热压缩不同的压缩方法  。

压缩比例

（压力比、压比）

Ⅰ内压缩比（即内压力比）

气体经内压缩后的终了压力（绝压）与起始压力（绝压）的比值。

Ⅱ外压缩比（即外压力比）

压缩机的出口排气压力（绝压）与进口吸气压力（绝压）的比值。

对于螺杆空压机来说，内压缩比指的是螺杆主机吸、排气口的压力比（绝压），外压缩比指的是空压机吸、排气口的压力比（绝压） [2]  。

一般说到空压机的压缩比指的是外压缩比，吸气压力就是指当地大气压，排气压力是指空压机的额定工作压力，比如优耐特斯空压机UD110-8，其排气压力为8bar，则压缩比为9 [2]  。

对于多级压缩机来说，压力比也称总压力比，是指末级排气管接管处测得的排气压力与首级进气接管处测得的吸气压力之比。相应各级名义吸、排气压力之比称为级的压力比 [2]  。

容积流量

容积流量在中国又被称为排气量或铭牌流量。

通俗的讲在所要求的排气压力下，空压机单位时间内排出的气体容积，折算到进气状态，也即第一级进气接管处的吸气压力与吸气温度和湿度时的容积值。也就是吸气的容积.

按国家标准，空压机的实际排气量为标称流量的±5%时均为合格。

如果转速没有变化，压力变化理论上不影响排气量，具体说，影响容积流量，不影响质量流量。因为我们一般所说的排气量是指进气流量，所以是没有变化的 [2]  。

气体含油量

Ⅰ、单位体积的压缩空气中所含的油（包括油滴、悬浮粒子、油蒸气）的质量，换算到绝对压力0.1MPa、温度20℃和相对湿度65%大气条件下的值。单位：mg/m3（指绝对值）

Ⅱ、PPM一种表示微量物质在混合物中的含量的符号，指每一百万份中的份数或百万分率（分重量比PPMw和体积比PPMv）。（指比值）

通常我们所说的PPM为重量比。（1kg的百万分之一为毫克）

1PPMw=1.2mg/m3（PA=0.1MPa、t=20℃、φ=65%）

一般喷油螺杆空压机的排气含油量为5PPM以下，但离心机和无油机排气气体是无油的，考虑到空气中本来含有的油颗粒，达到100%是绝不可能的 [2]  。

露点单位℃

湿空气在等压力下冷却，使空气里原来所含未饱和水蒸汽变成饱和水蒸汽的温度，或者说，当空气的温度降低到某一温度时，空气里原来所含未饱和水蒸汽就达到了饱和状态（即水蒸汽开始液化，有液体凝结出来），此温度就是该气体的露点温度 [2]  。

压力露点，是指有一定压力的气体冷却到某一温度，其所含的未饱和水蒸气变成饱和水蒸气析出，此温度就是该气体的压力露点。

大气露点，是指在标准大气压下，气体冷却到使所含的未饱和水蒸气变成饱和水蒸气析出的温度。

在空压机行业中，露点表示的是气体的干燥程度。

温度衡量

温度：

温度是指衡量某一物质在某一时间能量水平的方法，温度范围是根据水的冰点和沸点 [2]  。

在摄氏温度计上，水的冰点为零度，沸点为100 度。

在华氏温度计上，水的冰点为32 度，沸点为212 度。

海拔高度：

按海平面垂直向上衡量，海拔只不过是指海平面以上的高度。海拔在压缩机工程方面是个重要因素，因为海拔高度越高，空气变得越稀薄，绝对压力变得越低 [2]  。

既然高海拔上的空气比较稀薄，那么电动机的冷却效果就比较差，这使得标准电动机只能局限在一定的海拔高度内运行。

状态参数

压缩机运行所在的进、排气压力和进气温度状态参数称为压缩机的“工况”，压缩机铭牌上所标的参数工况称为“额定工况”，偏离“额定工况”运行则称为“变工况” [2]  。

比功率

是指压缩机单位容积流量所消耗的功率。是评价压缩机能效的重要指标。（压缩相同气体，在相同排气压力下）

防护等级

是表示电气设备防尘，防异物，防水等密闭程度的值，用IPxx表示（xx为两个阿拉伯数字）

防爆等级

在可能出现爆炸性气体、蒸汽、液体、可燃性粉尘等引起火灾或爆炸危险的场所时，必须对执行器提出防爆要求，根据不同应用区域选择防爆形式和类别。防爆等级可以通过防爆标志EX及防爆内容来表示 [2]  。

防爆标志内容包括：防爆型式+设备类别+（气体组别）+温度组别。

8操作规程

空压机是不少企业主要的机械动力设备之一，保持空压机安全操作是非常必要的。严格执行空压机操作规程，不仅有助于延长空压机的使用寿命，而且能确保空压机操作人员安全，下面我们来了解一下空压机操作规程 [4]  。

一、在空压机操作前，应该注意以下几个问题 [4]  ：

1．保持油池中润滑油在标尺范围内，空压机操作前应检查注油器内的油量不应低于刻度线值 [4]  。

2．检查各运动部位是否灵活，各联接部位是否紧固，润滑系统是否正常，电机及电器控制设备是否安全可靠 [4]  。

3．空压机操作前应检查防护装置及安全附件是否完好齐全 [4]  。

4．检查排气管路是否畅通 [4]  。

5．接通水源，打开各进水阀，使冷却水畅通 [4]  。

二、空压机操作时应注意长期停用后起动前，必须盘车检查，注意有无撞击、卡住或响声异常等现象。

三、机械必须在无载荷状态下起动，待空载运转情况正常后，再逐步使空气压缩机进入负荷运转 [4]  。

四、空压机操作时，正常运转后，应经常注意各种仪表读数，并随时予以调整 [4]  。

五、空压机操作中，还应检查下列情况 [4]  ：

1．电动机温度是否正常，各电表读数是否在规定的范围内 [4]  。

2．各机件运行声音是否正常 [4]  。

3．吸气阀盖是否发热，阀的声音是否正常 [4]  。

4．空压机各种安全防护设备是否可靠 [4]  。

六、空压机操作2小时后，需将油水分离器、中间冷却器、后冷却器内的油水排放一次，储风桶内油水每班排放一次 [4]  。

七、空压机操作中发现下列情况时，应立即停机，查明原因，并予以排除 [4]  。

1．润滑油终断或冷却水终断 [4]  。

2．水温突然升高或下降 [4]  。

3．排气压力突然升高，安全阀失灵 [4]  。

压机操作动力部分须遵照内燃机的有关规定执行 [4]  。

安装场所选择

1．空压机安装时，须宽阔采光良好的场所，以利操作与检修 [4]  。

2．空气之相对湿度宜低，灰尘少，空气清净且通风良好，远离易燃易爆，有腐蚀性化学物品及有害的不安全的物品，避免靠近散发粉尘的场所 [4]  。

3．空压机安装时，安装场所内的环境温度冬季应高于5度，夏季应低于40度，因为环境温度越高，空气压缩机排出温度越高，这会影响到压缩机的性能，必要时，安装场所应设置通风或降温装置 [4]  。

4．如果工厂环境较差，灰尘多，须加装前置过滤设备 [4]  。

5．空压机安装场所内空压机机组宜单排布置 [4]  。

6．预留通路，具备条件者可装设天车，以利维修保养空压机设备 [4]  。

7．预留保养空间，空压机与墙之间至少须有70公分以上距离 [4]  。

8．空压机离顶端空间距离至少一米以上 [4]  。

主流空压机的对比：

活塞空压机　举例说明：尽管对于生产企业来说，双螺杆空压机主机和关键控制部件生产的技术和资金门槛很高，生产很不容易。但对于用户来说，由上表的分析可知，在双螺杆空压机的适用范围里，与相应的活塞式空压机比较，双螺杆的缺点是购置成本高，但是，这*可以从双螺杆的低使用成本和高寿命中得到弥补，实际上，购置成本只占整个成本很小的比例 [4]  。

下面举例说明。如果有一个用户，要买一台20m/min，0.7MPa的空压机，计划使用十年，运行时间折合满载30000小时，我们给他们设计两种方案，见下表：