煤矿空压机与PLC课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,煤矿空气压缩机与,PLC,煤矿空气压缩机与PLC,1,一、空气压缩机简介,空气压缩机（简称空压机）是一种,利用电动机将气体在压缩腔内进行压缩并使压缩气体具有一定压力,的设备。作为基础工业装备，空压机在冶金、机械制造、矿山、电力、纺织、石化、轻纺等几乎所有的工业行业都有广泛的应用。,1.空气压缩机的用途,1)传统的空气动力：风动工具，凿岩机、风镐、气动扳手，气动喷砂，一般0.61.5Mpa；,2)仪表控制及自动化装置，如加工中心的刀具更换等，一般0.6Mpa；,3)车辆制动，门窗启闭，一般0.20.6MPa；,4)喷气织机中用压缩空气吹送纬纱以代替梭子，一般0.10.2MPa；,一、空气压缩机简介空气压缩机（简称空压机）是一种利用电动机将,2,5),食品、制药工业，利用压缩空气搅拌浆液，,般,0.20.6Mpa,；,6),大型船用柴油机的起动，一般,2.56.0Mpa,；,7),风洞实验、地下通道换气、金属冶炼，一般,6.010Mpa,；,8),油井压裂,15Mpa,；,9),高压空气爆破采煤,80Mpa,；,10),武器系统，导弹发射、鱼雷发射一般,150300Mpa,；,11),轮胎充气，一般,0.200.25Mpa,；,12),喷漆，一般,0.30.6 Mpa,；,13),吹瓶机，一般,3.04.5 Mpa,。,2,空压机的类型,空压机种类有很多，按工作原理可分为两类：容积式和动力式。,5)食品、制药工业，利用压缩空气搅拌浆液，般0.20.6,3,容积压缩：是将一定的气体密封减少体积从而使其压力升高,(,气体密度上升,),机械能势能,动力压缩：通过快速旋转的转子，将转子的速度和压力传给流动的气体,动能势能,容积压缩：是将一定的气体密封减少体积从而使其压力升高(气体密,4,空压机,容积型,动力型,活塞式（往复式）,回转式（螺旋式）,滑片式,离心式,轴流式,。,。,空压机容积型动力型活塞式（往复式）回转式（螺旋式）滑片式离心,5,1,）往复式空压机,往复式空压机是变容式压缩机，这种压缩机将封闭在一个密闭空间内的空气逐次压缩（缩小其体积）从而提高其气压。往复式空压机以气缸内的一个活塞作为压缩位移的原件来完成以上的压缩过程。往复式空压机有喷油和无油两种，具有压力和气量的广泛选择余地。,1）往复式空压机,6,2,）回转式（螺旋式）空气压缩机,排气量范围为,0.85 85 n,，最普通的回转式空压机是,单级喷油螺杆式空压机,，这种压缩机在机腔内有两个转子，通过转子来压缩空气，内部没有阀门。这种空压机一般为油冷，这种油起到了密封的作用。回转式空压机是连续工作制，也可设计成风冷或水冷机组。由于结构简单易损件少，回转式螺杆空压机很容易维护，操作，并具有安装灵活的特点。,2）回转式（螺旋式）空气压缩机,7,3,）离心式空气压缩机,排气量范围为,11.2 420,，离心式空压机是一动力型空压机，,通过旋转的涡轮完成能量的转换，转子通过改变空气的动能和压力来实现以上的转换,。由静止的扩压器降低空气的流速来实现动能向压力的变换。离心式空压机是无油空压机，运动齿轮的润滑油由轴密封和空气隔离。离心式是连续工况式压缩机，移动件很少，特别适用于大气量无油的要求。离心式空压机是水冷式的，典型机组包括后冷却器和所有的控制装置。,3）离心式空气压缩机,8,选择空压机是根据气动系统所需要的,工作压力,和,流量,两个主要参数，,空压机的额定压力应略高于气动系统的工作压力。,三种空压机适用场合比较：,1.,活塞式空压机适用的压力范围大，特别适用于,压力较高,的,中小流量,场合,。目前仍是应用广泛的一种空压机。,2.,螺杆式、离心式空压机运转平稳，排气均匀。用于气压传动是较新的具有发展前途的空压机。螺杆式适用于,低压力,，,中小流量,的场合,，离心式则适用于,低压力,大流量,的场合,。,3.,空压机的选择,选择空压机是根据气动系统所需要的工作压力和流量两个主要参数，,9,二、螺旋式（回转容积式）空气压缩机概述,螺杆式空气压缩机,是喷油单级双螺杆压缩机，采用高效带轮,(,或轴器,),传动，带动主机转动进行空气压缩，通过喷油对主机压缩腔进行冷却和润滑，压缩腔排出的空气和油混合气体经过粗、精两道分离，将压缩空气中的油分离出来，最后得到洁净的压缩空气。,螺杆式空气压缩机的,核心部件是压缩机主机,，是容积式压缩机中的一种，空气的压缩是靠装置于机壳内互相平行啮合的阴阳转子的齿槽之容积变化而达到。转子在与它精密配合的机壳内而沿着转子轴线转动使转子齿槽之间的气体不断地产生周期性的容积变化，由吸入侧推向排出侧，完成,吸入、压缩、排气,三个工作过程。,工作时，一个转子按顺时针转动，一个转子按逆时针转动，在相互啮合的过程中，空气被压缩到所需要的压力。,二、螺旋式（回转容积式）空气压缩机概述 螺杆式空气压缩,10,转子压缩原理,转子压缩原理,11,螺杆压缩原理,螺杆压缩原理,12,螺杆杆式空压机的工作原理,2,1,3,4,7,8,9,10,6,1,进气过滤器,2,多功能进气控制阀,3,注油管路,4,压缩机机头,/,转子室,5,油气预分离器罐,6,精细油气分离器,7,最小压力止回阀,8,油冷却器,9,压缩空气冷却器,10,油过滤器,5,螺杆杆式空压机的工作原理21347891061进气过滤器,13,1.,空气压缩机从外界大气中吸入空气，通过滤网进行预过滤进入机箱内部再通过进气过滤器过滤。,2.,进入多功能进气控制阀，接着进入转子室进行压缩，转子由马达驱动。,3.,精确控制一定量的压缩机油持续不断地注入转子室，对旋转的螺杆进行润滑冷却，并起到密封作用。,4.,压缩完毕后，含油的空气被排出机头，经过法兰连接直接进入油气分离器（微米级玻纤滤料层过滤）、将油与压缩空气分离。,5.,被分离出来的油在油冷却器中被冷却，流经油过滤器重新回到注入口。,6.,分离后的压缩空气通过旋入式精细油气分离器，过滤掉部分油质，使压缩空气中的含油量只有,1,3mg/m3,，然后经过最小压力止回阀回到空气冷却器冷却，冷却后的压缩空气经过一个截止阀进入用气系统,/,储气罐。,注油系统的优点：,注油系统,能够确保压缩机良好的冷却及润滑油的最小舒适耗量,，在气缸壁上形成的一层薄薄的油膜可以,防止,金属部件之间直接接触而造成,磨损,，温控阀在整个运行过程中控制正常的油温，保证螺杆式压缩机在所有的运行阶段都,以最佳的温度工作,。,1.空气压缩机从外界大气中吸入空气，通过滤网进行预过滤进入机,14,压缩机的润滑油是直接加注到压缩机吸气口的空气中的，润滑油在高温高压下与空气长期接触，从上面所述的螺杆式空气压缩机的工作状态和润滑油的行程可以看出，在此过程中压缩机油起到,润滑、冷却、密封,的作用，润滑部件包括转子、轴承、轴承密封、驱动齿轮等，压缩机油同时在循环过程中,带走压缩产生的热量，密封两个相互旋转转子与壳体之间的微小配合间隙,。因为压缩机油在整个过程中的冷却作用比较重要，以至于部分,OEM,制造商直接将压缩机油称为冷却剂。,冷却用水最好使用软水,，以避免水中的钙镁等离子因高温而起化学反应，在冷却器中结成水垢，影响冷却器的传热效果。若使用冷却水塔循环系统，则水中须定期加软化剂，以维持水质的清洁。,压缩机的润滑油是直接加注到压缩机吸气口的空气中的，润滑油在高,15,三、空压机控制系统的总体方案设计,1,基本情况,现有,1,台,AA2-220W,型,220KW380V-40M3/min-0.7Mpa,螺杆式空压机，由交流异步电动机驱动，启动方式为软启动器启动。,空气压缩机系统如下图所示。,空气压缩机系统,三、空压机控制系统的总体方案设计 1基本情况空气压缩机系统,16,软起动方式,由于笼形异步电动机直接启动时的冲击电流很大，所以采用许多种降压启动方式。常见的降压启动方式有：串联电抗或电阻器启动、使用自耦变压器启动、星,-,三角转换等。与它们相比，,软启动可以使电动机启停自如，减少空转，有节能作用。,软启动器还具有下列优点：减少冲击力，延长设备寿命；根据不同负载选用不同的启动方式以提高加,/,减速特性；保护功能全面；提高可靠性；通过修改参数，匹配不同的负载对象；智能化，可以与,PLC,等相互通讯。,软启动器以,体积小，转矩可以调节、启动平稳冲击小并具有软停机功能,等优点得到了越来越多的应用，大有取代传统的自耦减压、星三角等启动器的趋势。,一般,30,或者,37KW,以下推荐可以直接启动，,37KW,以上或者小电机但是超过变压器容量,30%,建议采取措施降低启动电流，方式方法比较多，现在的技术产品综合来讲软启动器比较合适。,软起动方式,17,在空气压缩机系统中，采用空压机后端出气管道上安装的,压力传感器来控制空气压缩机的压力,。,空压机的运行过程,A.,空压机启动时，,(,若没有特殊要求,),加载电磁阀处于关闭状态，加载气缸不动作，软启动器拖动电机空载运行，一段时间（可由控制器任意设定，如设置为,10s,）后，加载电磁阀打开，空压机带载运行。,B.,当空气压缩机启动运行后，,如果后端设备用气量较大,，储气罐（俗称气包）和后端管路中压缩气压力未达到压力上限值，则控制器动作加载阀，打开进气口，电机负载运行，不断地向后端管路产生压缩气。,C.,如果后端用气设备停止用气,，后端管路和储气罐中压缩气压力渐渐升高，当达到压力上限设定值时，压力传感器发出卸载信号，加载电磁阀停止工作，进气口滤清器关闭，电机空载运行。,D.,压缩机运转后，不是马上产生压缩空气，而是要等到打开进气阀后，才逐步产生压缩空气。同样，在交流异步电动机仍处在运转的情况下，关闭进气阀后，才逐步停止产生压缩空气。,2,控制要求,有启动功能、停止功能、保护及故障报警功能。当系统在自动集控工作方式时，,系统根据设定的供气压力值，,当冷却水压力、空压机润滑油油压满足要求时，,自动控制卸荷或加载,。在储气罐压力达到设定值,0.7Mpa,时空缩机进气阀关闭，自动停机。当储气罐压力下降到,0.65Mpa,时，自动启动进气阀打开，再次进行充气。,在空气压缩机系统中，采用空压机后端出气管道上安装,18,为保证空压机运行可靠、安全，对于排气量大的空气压缩机在运行过程中，有以下基本控制要求：,（,1,）空压机的,润滑油压油温超出规定范围,时，应有相应的保护；（,2,）空压机的,冷却水,出现间断时，应有,断水保护,；（,3,）,排气,温度超过规定范围时，要有,温度保护,；（,4,）,空压机气压,超过规定范围时，要有,压力保护,。,根据用户提出的要求，本系统分,手动和自动两种运行方式，而且手动方式优先于自动方式,。,一般情况下，系统处在自动运行方式,。当自动运行的工作条件满足时，按一下自动方式的起动按钮，根据测得的压力，将其与设定值比较，就会自动起动或停止压缩机。,当设备需要检修、保养或紧急情况时，需要切换到手动方式。,控制室操作面板上还设有故障解除按钮和报警解除按钮。当设备发生故障时，蜂鸣器响，按一下报警解除按钮，蜂鸣器停止工作。整个控制系统结构如下图所示。,为保证空压机运行可靠、安全，对于排气量大的空气压缩机在运,19,3,确定检测参数,一级排气压力检测范围为,0,0.6MPa,，储气罐贮气压力,0,0.7MPa,，润滑油压力检测范围为,0,0.60MPa,，二级排气温度检测范围为,0,200