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日常生活中，人们经常接触到的电力、水力、风力、燃油动力等，可能不多的一部分人们才能知道压缩空气作为动力能源的存在。就目前的现状而言，压缩空气已经是仅次于电力的第二大动力能源，还是具有多种用途的工艺气源，其应用范围普遍存在于电子、食品、医药、汽车制造、电力、机械、轻工、纺织、化工、冶金、生化、国防、科研、石油等行业和部门。
压缩空气使用如此广泛，我们是否可以将其直接储存使用呢，答案是不可以。因为未经处理室外压缩空气中含有相当数量的杂质，主要有：1、固体微粒--在一个典型的大城市环境中每立方米大气中约含有1亿4千万个微粒，其中大约80%在尺寸上小于2μm，空压机吸气过滤器无力消除；2、水份--大气中相对湿度一般高达65%以上，经压缩冷凝后，即成为湿饱和空气，并夹带大量的液态水滴，这些水会对加速设备、管道和阀门的锈蚀；3、油份--高速、高温运转的空压机采用润滑油可起到润滑、密封及冷却作用，但经机械零件、空气的高速高压带动之后，会有部分以气态的形式夹杂在压缩空气中，这就污染了压缩空气，同时也污染了使用压缩空气的产品及工艺设备。
以下简述能除水除油除杂质的含自控压缩空气系统。
水冷无油变频空气压缩机组供气系统原理水冷无油变频空气压缩机组供气系统本次工程自控系统设置一个控制柜，编号为DDC1。从以上图中还分别可看到空压机组（CO）,压缩气体缓冲罐（BT），干燥机(DR),以及对应的各种阀、传感器、执行元件。
一、空压机组的设计
目前市场主要空压机组有螺杆压缩机、往复式压缩机、离心式压缩机、轴流式压缩机等。
选择不能够随意买一种，因为不同压缩机的功效和性能不一样，我们要选择合理机型，符合使用目的的可靠、高效、节能的压缩机型。按照使用的具体情况和实际工艺要求，选用适合生产需要的压缩机。根据项目的特点，综合考虑螺杆压缩机组的以下特点，项目最后选定水冷无油变频螺杆式空压机机组。
螺杆空压机是应用最为广泛的一种空压机型，按压缩过程中是否有润滑油参与分为喷油和无油螺杆空压机，无油压缩机又分为干式和喷水两种。根据应用的需要，选择干式无油型。
螺杆空压机总的来说结构简单，易损件少，排气温度低，压比大，尤其不怕气体中带液、带尘压缩，螺杆式空气压缩机供气稳定，一般不需要配备，本此设计选型不设置储气罐。由于末端应用为精密组件，为最大程度减少冲击、气压稳定，设计选用不锈钢缓冲罐兼具储气用途，并带有部分除水功能。
螺杆空压机具有以下特点，1）可靠性高：螺杆空压机零部件少，易损件少，因而它运转可靠，寿命长。2）操作维护方便：操作人员不必经过长时间的专业培训，可实现无人值守运转，操作相对简单，可按需要排气量供气。3）动力平衡性好：螺杆空压机没有不平衡惯性力，机器可以平稳地高速工作，可实现无基础运转，体积小，重量轻，占地面积少。4）适应性强：螺杆空压机具有强制输气的特点，排气量几乎不受排气压力的影响，运转平稳、振动小，排气稳定，在宽广的范围内能保持较高的效率。多相混输：螺杆空压机的转子齿面间实际上留有间隙，因而能耐液体冲击，可压送含液气体、含粉尘气体、易聚合气体等。
设计时尽量消除螺杆空压机类型缺点影响。其主要缺点：运转噪音较大、一般情况下需安装消声降噪设备；功耗相对稍高，长期运转后螺杆间隙会变大，定期修复或更换费用较大。因此本次设计选型选用变频控制机组以消除启动电流峰谷值对电动、机械组件的不良冲击、提高了节能效率、另可实现远程状态监控；采用持续水冷降温，减少设备损耗，提高机组寿命。从而综合的最大程度减少甚至消除螺杆空压机类型缺点的不利影响。
要保持气体压缩机组工作运行正常，安全可靠，工作寿命长，还必须制定详细的维护计划。好的规划是执行定人操作、定期维护、定期检查保养，使压缩机保持清洁、无油、无污垢。全面的掌握维护常识和熟悉故障的解决方法，确保压缩机组的平稳运行。
二、空压机组选型计算
选型过程总结为三步：1、先确定工作压力，再定相应容积流量，最后是供电容量。
功率与工作压力、容积流量三者之间的关系是：在功率不变的情况下，当转速发生变化时，容积流量和工作压力也相应发生变化；功率的选型是在满足工作压力和容积流量的条件下，供电容量能满足所匹配驱动电机的使用功率即可。
压缩机的数量与规格的确定因素，根据所需的灵活程度+控制系统+能量的效率
（1）选用一台大机还是选用多台小机；（2）稳定性；（3）能耗支出，管路泄漏的考虑；
（4）零配件的通用化（5）、运行分析
观察一个星期内，根据系统显示的技术数据压力、温度、湿度等，控制系统可以参照生产的改变作出修改，改进空压机组系统。
空压机计算式
一般情况下，用气设备采购时都能给该设备的耗气量和工作压力，按给定的数值计算空压机的规格大小。本项目使用方提交的数据是流量7.3m3/min，压力为1.0MPa；通过套用以下公式进行计算1.波义目定律：假设温度不变则某一定量气体的体积与压力成反比。V1/V2=P2/P1
2.查理定律：假设压力不变，则气体体积与温度成正比。V1/V2=T1/T2
3.博伊尔－查理定律（P1V1）/T1=（T2V2）/T2P：气体压力V：气体体积T：气体温度
4.排气温度计算公式T2=T1×r（K-1/K）T1=进气温度T2=排气温度
r=压缩比（P2/P）P1=进气压力P2=排气压力K=Cp/Cv值空气时K为1.4（热容比/空气之断热指数）
5.吸入状态风量的计算、功率计算（即Nm3/min换算为m3/min）
Nm3/min：是在0℃，1.kg/c㎡absg状态下之干燥空气量
V1=P0/（P1-Φ1·PD）（T1/T0）×V0（Nm3/hrdry）
V0=0℃，1.kg/c㎡abs，标准状态之干燥机空气量（Nm3/mindry）
Φa=大气相对湿度ta=大气空气温度（℃）T0=（°K）
P0=1.（kg/c㎡abs）T1=吸入温度=＋t（°K）
V1=装机所在地吸入状态所需之风量（m3/hr）
P1：吸入压力=大气压力Pa－吸入管道压降P1△=1.kg/c㎡abs-0.kg/c㎡=1.kg/c㎡abs
φ1=吸入状态空气相对湿度=φa×（P1/P0）=0.φa
PD=吸入温度的饱和蒸气压kg/c㎡Gabs（查表）=查表为mmHg换算为kg/c㎡abs1kg/c㎡=0.mHg
KW=（P1V/0.）×nK/（K-1）×﹝（P2/P1）（K-1）/nK-1﹞
P1=吸入压力（kg/c㎡Gabs）P2=排气压力（kg/c㎡Gabs）K=Cp/Cv值空气时K为1.4n=压缩段数KW=理论功率V=实际排气量m3/min
最后换算选用55KW空压机组。
二、缓冲罐的选型
通常简便的方法是空压机出气量（m/min为单位）的15-45%。本次设计取中间值计算所得2m的规格。应使用方对气流的低密杂质度较高要求，选用不锈钢压缩空气缓冲罐，兼具储气罐用途。压缩空气管道采用不锈钢无缝钢管、不锈钢无油球阀。
三、应使用方对气流有较高的无水要求，最终气流输出经微热再生式吸附式干燥机处理，安装不锈钢前置过滤器（带压差计）、不锈钢终过滤器（带压差计）、不锈钢精密过滤器（带压差计）在线露点监测器，安装压差传感、流量计，信号均反馈编号为DDC1现场控制器。
如前图所示系统，其中现场控制器DDC1根据各类系统的要求配置，并预留15%的余量，系统要求运行可靠、经济。控制箱的设备，凡需远传至动力值班室的运行参数、报警信号、控制信号等，应在其控制柜内预留通讯接口，所有设备采用相同通信协议。
