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空壓機的構造是什麼?

空壓機在壓縮空氣的過程中,以空氣是否與潤滑油的混合來分類,可以區分為有油式及無油式空壓機兩種,潤滑油對任何機械設備都具有潤滑與冷卻的作用,針對有油 式空壓機,潤滑油還具有氣密的作用來提升空壓機的容積效率,因此,從節能的觀點來看,有油式空壓機的能源效率絕對會高於無油式空壓機。不可否認的,壓縮空 氣中的油氣會造成甚多使用上的困擾,即使經過精密過濾器的處理也無法達到完全無油的境界,雖然有油空壓機的能源效率較高,但是,精密過濾器的購置成本以及 精密過濾器所導致的壓損、能源損失也相當的可觀,除非氣動設備可以接受含油的壓縮空氣或是壓縮空氣的使用量很少,絕大部份的用戶,尤其是工業界都己揚棄有 油式空壓機。因此,在後敘的章節中將以無油式空壓機旳分析介紹為主。

以壓縮的方式來區分空壓機可以分為定排量式空壓機 (Positive Displacement Compressor) 及動能式空壓機 (Dynamic Compressor) 。各類型空壓機的優缺點會在後文中分別介紹。

(A)定排量式空壓機的共同特性是藉助空壓機將密閉於一定容積內的空氣施以機械功來「壓縮」空氣的體積,同時提升壓力,此類型的空壓機以往復式 (Reciprocating) 及螺旋式 (Rotory Screw) 最具代表性及普及性。

(B)任何非直接「壓縮」空氣的體積以提升壓力的方式都可歸類於動能式空壓機,坊間有很多的專門書刊介紹動能式空壓機,在此不再贅述。以其普及性及節能的觀點來介紹當推離心式空壓機為主流,事實上,離心式空壓機又可分為多段同軸式 (Milti-Stage In-line) 及齒輪增速式(Integral Gear) 兩種為主。以多段同軸式與齒輪增速式相比較,多段同軸式無論是體積或是重量都遠比齒輪增速式龐大的多,當然除了造價較高之外,其能源效率也遠比不上齒輪增速式,因此,在超大風量(市場的區隔大約在100,000CFM / 170,000CMH) 壓縮特殊氣體(空氣或氮氣以外的氣體)的用途上尚可見其蹤跡,市場上所常見的機種當首推齒輪增速離心式空壓機為動能式空壓機的代表,後文中也將以此類型空壓機為主要的介紹對象。

 

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