1、第十八章第十八章 矿山空气压缩设备矿山空气压缩设备主讲教师：袁亚娜主讲教师：袁亚娜学习目标p 1、空气压缩设备的组成，了解空气压缩设备的作用p 2、空压站的组成p 3、活塞式空压机的分类p 4、活塞式空压机的工作原理 第一节 概 述 压缩机是一种压缩气体提高提高气体压力气体压力或输送气体输送气体的机器 用途 压缩机应用极为广泛 ，在采矿业、冶金业、机械制造业、土木工程、石油化学工业、制冷与气体分离工程以及国防工业中，压缩机是必不可少的关键设备之一 1、压缩空气作为动力（如仪表风及自动装置）2、压缩气体用于制冷和气体分离（如空调） 3、压缩气体用于合成及聚合 （保证反应压4、压缩气体（氢气）用于
2、油的加氢精制 5、气体输送 （提供气体流动动力） 压缩空气压缩空气一直是矿山所采用的原动力一直是矿山所采用的原动力之一，用以带动凿岩机、风镐及其它风之一，用以带动凿岩机、风镐及其它风动机械进行。由于像凿岩机这类风动工动机械进行。由于像凿岩机这类风动工具的冲击力强，适用于钻削坚硬的岩石，具的冲击力强，适用于钻削坚硬的岩石，而且风动工具结构简单、重量轻、操作而且风动工具结构简单、重量轻、操作方便，尤其在有瓦斯和煤层爆炸危险的方便，尤其在有瓦斯和煤层爆炸危险的矿井里，使用这种动力比电力安全。虽矿井里，使用这种动力比电力安全。虽然整个气力系统（包括压缩空气的生产然整个气力系统（包括压缩空气的生产和输送
3、，以及在风动机具中的使用）的和输送，以及在风动机具中的使用）的效率很低，成本较高，但目前矿山采掘效率很低，成本较高，但目前矿山采掘工作，仍然普遍采用风动工具来凿岩和工作，仍然普遍采用风动工具来凿岩和落煤。落煤。 空气压缩设备是指和的整套设备 包括：空气压缩机（空压空气压缩机（空压机）、拖动设备、输气管路和附机）、拖动设备、输气管路和附属设备等属设备等 空气压缩设备是煤矿必备的动力设备。压缩空气作为动力风源，具有安全、经济效率高的特点，空压机站一般设在地面，用管道把压缩空气送入井下。用来驱动各种风动工具，如风镐、风钻、气动板手等；一、矿山空压机站的组成 1818二、空压机的分类我国煤矿广泛使用活
4、塞式空压机，也有少数使用螺杆式空压机气体压缩机气体压缩机容积式透平式往复式回转式柱塞式隔膜式罗茨式叶氏式滑片式离心式轴流式斜流式复合式现代工业中使用的压缩机种类很多，现代工业中使用的压缩机种类很多，按其结构型式不同，分类如下：按其结构型式不同，分类如下：二、空压机的分类二、空压机的分类(1)按气缸排列方式分按气缸排列方式分 1)立式压缩机 其气缸轴线与地面垂直，特点是： 气缸表面不承受活塞重量，活塞与气缸的摩擦和润滑均匀，活塞环的工作条件较好，磨损小且均匀； 活塞的重量及往复运动时的惯性垂直作用到基础，振动小，基础面积较小，结构简单； 机身形状简单，结构紧凑，重量轻，活塞拆装和调整方便。（2
5、2）按压缩级数）按压缩级数（3 3）按活塞的作用次数分）按活塞的作用次数分（4 4）按冷却方式分）按冷却方式分单级活塞压缩机单级活塞压缩机 两级活塞式压缩机两级活塞式压缩机 原动机带动曲轴曲轴旋转，而曲轴通过连杆连杆与活塞杆活塞杆相连，连杆将曲轴的旋转运动转换为活塞的往复运动，活塞在汽缸内对气体进行压缩 一、理论工作循环（单级压缩）一、理论工作循环（单级压缩）工作循环工作循环 4 41 12 23 3 4 41 1 吸气过程吸气过程 1 12 2 压缩过程压缩过程 2 23 3 排气过程排气过程整个工作过程分个过程(1)当活塞向右边移动时气缸左边的容积增大，压力下降；当压力降到稍低于进气管中空气压力(即大气压力)时，管内空气顶开进气阀进入气缸，并随着活塞的向右移动继续进入气缸，直到活塞移至右端为止。(2)当活塞向左边移动时，气缸左边容积开始缩小，空气被压缩，压力随之上升。 (3)随着活塞的不断左移并压缩缸内空气，使压力继续升高。排气阀打开，压缩空气经排气阀进入排气管，直到压缩空气被排出。（4活塞再次向右运动时，残留于气缸余隙容积内的压缩空气容积逐渐膨胀增大，压力开始逐渐下降，当略低于吸气压力时，开始吸气。
