由活塞式压缩机的特点可以看出其适用于高压力、中小流量的工况。根据使用场合、运转维护的便利条件、动力平衡性能等方面的因素,可选择采用立式、角度式和卧式等三大类型的机组。
(一)立式压缩机
立式压缩机的气缸直立,中心线与地面垂直,气缸工作面不承受活塞重力,故活塞与气缸磨损均匀且磨损量小。在三大类型的机组中,立式压缩机结构最为紧凑,占地面积最小,润滑油可以沿气缸表面均匀分布,对活塞的工作较为有利,气缸在沿中心线方向上能够自由膨胀和弹性变形,如此可延长机器的使用寿命。
立式压缩机拥有较高的转速,而且体积小,质量轻。两列以上的机型动力平衡性能较好,而且由于惯性力垂直作用在基础上,机身处于垂直拉压力负荷的受力状态,对机身热态时的变形约束性较小,故可以将基础做得小一些,一般为卧式压缩机的2/3。
虽然立式压缩机在气缸和活塞的垂直吊装方面比较方便,但是因为列间距离较小,使得安装、配管、维修和操作有些不便。
立式压缩机基本上仅用于中、小型或微型机组,其机器高度与人体高度相当,便于操作。中型机组多为无油润滑,活塞只需导向而无需支撑。对于立式压缩机,应采用小级数,以免管道布置过于复杂。
(二)角度式压缩机
角度式压缩机各列气缸中心线夹角小于180°,其类型包括L型、S型、V型、W型等。因为结构紧凑,角度式压缩机的动力平衡性能较好,其曲轴大多只有一个曲拐,可列装两根以上的连杆。这种曲轴结构简单,长度短,可以配用滚动轴承。
由于一阶惯性力可由曲轴上的平衡重平衡掉一部分或全部,所以角度式压缩机的转速一般都比较高。在动力平衡方面,性能最佳的当属L型和W型。
角度式压缩机的气缸彼此错开了一定的角度,间距较大,故气阀与管道的安装都较为方便,气缸间的管道和级间冷却器都可以直接设置在机器上。
V型、W型、T型结构一般用于小型低压移动式压缩机。此类压缩机一般为单作用式,排气量在20m3/min以下,排气压力基本在0.7~0.8MPa之间。L型压缩机在角度式压缩机的诸多优点基础之上,其本身还拥有某些独到之处。比如:在各列往复质量相等的情况下,其二阶往复惯性力与水平方向的夹角恒等于45°,其运转平稳性比V型、W型更佳。L型压缩机第一级气缸垂直配置,第二级气缸水平配置,自身受力稳定性较好,管道布置方便,所以固定式空气动力压缩机大多采用L型。不过大型L型机组垂直列高度过大,会给维修带来诸多不便。
(三)卧式压缩机(www.xing528.com)
卧式压缩机气缸中心线与地面平行,分为一般卧式、对置卧式和对动卧式。气缸多配成单列或双列,其级间设备配置在机器下方,配管、操作与维修都比立式机型方便。不过其体积大,质量大,需要大型起重机进行安装,检修过程也比较复杂。
1.一般卧式压缩机
一般卧式压缩机操作方便,经济可靠,但结构复杂,惯性力无法平衡,故需要较大的基础,且转速不高,气缸与活塞受重力影响磨损较为严重,造成检修间隔时间较短。目前,只有小型高压机组采用卧式。
2.对置卧式压缩机
对置卧式压缩机气缸水平布置,且设置在曲轴箱两侧,不过曲柄错角小于180°,按结构可分为奇数列和偶数列两种。前者其相对气缸中心线不在同一条直线上,后者曲轴两侧气缸中心线在同一条直线上。对置卧式压缩机惯性力平衡性较差,但在多列情况下能获得较好的动力平衡,运行平稳,只是对曲轴和机身的制造精度与基础要求较高。
3.对动卧式压缩机
对动卧式压缩机为卧式压缩机的发展机型,活塞作对称运动,每相邻列曲拐错角180°,气缸中心线与曲轴中心线互相垂直,避免了一般卧式压缩机的缺点。两列的活塞力相反,能够互相抵消,降低了主轴承的负载,减轻了轴承磨损;活塞工作面上的最大载荷和作用在部件上的应力和力矩减小,使得压缩机的尺寸与质量也大大减小。此类压缩机系列变化与变型较为方便,在大、中、小型范围内拥有绝对的优势。
按电动机配置位置的不同,对动卧式压缩机可分为H型和M型两种。
1)M型压缩机电动机配置在机身一端,列间距小,利于机身整体构造,安装简单,有利于变型;机身与曲轴刚性较低,制造较困难,多用于多用途的联合压缩机。
2)H型压缩机其电动机配置在两个机身之间,列间距大,便于操作维修;但只能4列、8列、12列设置,占地面积大,不易进行变型,一般只适用于大型机组。
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