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汽车压缩空气净化设备及装置解析

时间:2023-09-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:后冷却器安装在空气压缩机出口管道上,空气压缩机排出具有140~170℃的压缩空气,经过后冷却器后,温度降至40~50℃。

汽车压缩空气净化设备及装置解析

1.气动系统对压缩空气质量的要求

空气压缩机排出的压缩空气,虽然能满足一定的压力流量要求,但不能直接为气动装置所用。因为一般气动设备所使用的空气压缩机都是属于工作压力较低(小于1MPa),用油润滑的活塞式空气压缩机。它从大气中吸入含有水分和灰尘的空气,经压缩后空气温度提高到140~170℃,这时空气压缩机气缸里的润滑油也部分地成为气态。这样油分、水分以及灰尘便形成混合的胶体微雾与杂质混在压缩空气中一同排出。如果将此压缩空气直接输送给气动装置使用,将会产生下列影响:

1)混在压缩空气中的油蒸气可能聚集在气罐、管道、气动系统的容器中形成易燃物,有引起爆炸的危险,另外润滑油被汽化后会形成一种有机酸,对金属设备、气动装置有腐蚀作用,影响设备的寿命。

2)混在压缩空气中的杂质能沉积在管道和气动元件的通道内,减小了通道面积,增加了管道阻力。特别是对装置中某些气动元件(如气动延时器等元件)的内直径为0.2~0.5mm的气阻通道,严重时会产生阻塞,造成气体压力信号不能正常传递,使整个气动系统工作不稳定甚至失灵。

3)压缩空气中含有的饱和水分,在一定的条件下会凝结成水并聚集在个别管段内。在我国北方的冬天,凝结的水分会在管道及附件内结冰而使其损坏,影响气动装置的正常工作。

4)压缩空气中的灰尘等杂质,对气动系统中作往复运动或转动的气动元件(如气缸、气动马达、气动换向阀等)的运动部件会产生研磨作用,使这些元件因漏气增加而效率降低,影响它们的使用寿命。

由此可见,直接由空气压缩机排出的压缩空气,如果不进行净化处理,不除去混在压缩空气中的水分、油分等杂质是不可用的。

2.压缩空气净化设备

压缩空气净化设备一般包括:后冷却器、油水分离器、气罐及干燥器。后冷却器安装在空气压缩机出口管道上,空气压缩机排出具有140~170℃的压缩空气,经过后冷却器后,温度降至40~50℃。这样,就可使压缩空气中的油雾和水汽达到饱和使其大部分凝结成滴而析出。后冷却器的结构形式有:蛇形管式、列管式、散热片式及套管式等,冷却方式有水冷式和气冷式两种。蛇形管式和列管式后冷却器的结构如图10-2所示。

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图10-2 后冷却器的结构

a)蛇形管式 b)列管式(www.xing528.com)

油水分离器安装在后冷却器后的管道上,作用是分离压缩空气中所含的水分、油分等杂质,使压缩空气得到初步净化。油水分离器的结构形式有环形回转式,撞击折回式、离心旋转式、水浴式及以上形式的组合使用等。油水分离器主要利用回转离心、撞击、水浴等方法使水滴、油滴及其他杂质颗粒从压缩空气中分离出来。撞击折回并回转式油水分离器如图10-3所示。

气罐的主要作用是储存一定数量的压缩空气,减小气源输出气流的脉动,增加气流连续性,减弱空气压缩机排出气流的脉动引起的管道振动;进一步分离压缩空气中的水分和油分。气罐的结构如图10-4所示。

干燥器的作用是进一步除去压缩空气中含有的水分、油分及颗粒杂质等,使压缩空气干燥。用于对气源质量要求较高的气动装置、气动仪表等。压缩空气的干燥主要采用吸附、离心及冷冻等方法。干燥器的结构如图10-5所示。

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图10-3 撞击折回并回转式油水分离器

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图10-4 气罐的结构

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图10-5 干燥器的结构

1—湿空气进气管 2—顶盖 3、5、10—法兰 4、6—再生空气排气管 7—再生空气进气管 8—干燥空气输出管 9—排水管 11、22—密封垫 12、15、20—钢丝过滤网 13—毛毡 14—下栅板 16、21—吸附剂层 17—支撑板 18—壳体 19—上栅板

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