空压机结构解析以及空压机用冷水机/空压机用冷却塔的匹配选型方案
2017-05-03 09:33阅读：
空压机是一种压缩气体的设备，也是很多企业机械动力设备之一，其构造与水泵类似。根据压缩机的类型，可分为不同的类型，如往复式活塞空压机、螺杆式空压机、离心式空压机、防爆式空压机等。
空压机有七大组成结构——1、油循环系统；2、气路循环系统；3、水路循环系统；4、配电系统；5、屏保系统；6、直流电源系统；7、DTC控制系统。本文主要讲述前三个系统，因为涉及到降温控温部分，需要与冷水机组或冷却塔进行配套降温。
油循环系统：空压机在启动前，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。
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，经过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），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（避免带压启动），在压缩机的排气管道安装有一只悬挂全启式止回阀，压缩机排除的气体推开止回阀进入排气消声器，然后进入下一级后冷器冷却后进入排气主管道。
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降温冷却，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；第三路则是对油冷却器进行冷却。
所以，在为用户选型的时候务必确认用户空压机三大循环系统中涉及到的参数等情况。站在物理学的角度上来说，仍然要符合热量定律，当然，理论与实际之间需要一个修正系数。下面将具体讲述空压机气路循环系统的热量计算办法。
办法一：用户有明确的进出水温度、水流量等数据时，直接以水为切入点采用常规算法。
办法二：用户不知道进出水温度、水流量等数据时，提供空压机自由排气量m³/min，排气压力Pa。
空压机从机械能或电能转变为热量分两个过程：
1、 气体压缩。该过程属于绝热过程，计算公式为：
1
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ö=ç÷
èø
式中：
T 2——压缩后空气的绝对温度K
T 1——压缩前空气的绝对温度K
P 2——压缩后哦那个气的压力（排气压力）Pa
P 1——压缩前空气的压力Pa
K——空气的绝热指数，K=1.4
2、压缩后空气散热属于等压过程，计算公式为：
() ![空压机结构解析以及空压机用冷水机/空压机用冷却塔的匹配选型方案]( "空压机结构解析以及空压机用冷水机/空压机用冷却塔的匹配选型方案")
=-
式中：
Q——压缩空气冷却过程中的散热量KJ
ρ——吸入空气的密度Kg/m3
，取1.237Kg/ m3 V——吸入空气的体积（自由排气量）m3
C p——空气的定压比热，取C
p＝1.005KJ/(Kg℃)
t 2——冷却前空气温度（上式计算得出的T
2－273）℃
t 0——冷却后空气温度（比环境温度高10℃）
注意：计算出来的Q是每分钟的散热量（因为V为每分钟的吸入体积），Q×60才是每小时的散热量。散热量即制冷量，通过相应的修正系数修正后，即可为用户匹配适用的冷水机组了。
如果用户要匹配冷却塔，直接用冷却塔降温，可根据Q=CMΔt可计算出水流量m来，一般冷却塔设计的水温降为5℃。 例如：一台自由排气量为45m3
/min，排气压力为7.5×105 Pa的空压机，环境温度20℃，大气压强为9.8×104
Pa。
根据计算可得出空气压缩后的温度为265℃，每小时冷却散热量为788800KJ。根据Q=CMΔt，可计算出m＝Q/(CΔt)=788800/(4.2×5)＝37562Kg。
也就相当于每小时38吨的冷却水就能完全带走空压机气路循环系统部分产生的热量。这个数值稍微放大点余量，选型50吨的冷却塔就足够了。
