气源装置及系统

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1、第八章气源装置及系统第一节概述第二节压缩空气第三节气源系统及空气净化处理装置第四节压缩空气的输送第一节概述气压传动是以压缩空气作为工作介质，对能量进行传递和转换的一种传动方式。气动系统由动力元件（气压发生装置）、执行元件（气缸或气动马达）、辅助元件（气源处理元件）、控制元件（控制阀）组成。一、气动系统工作原理通过气压发生装置将原动机输出的机械能转变为空气的压力能，利用管路、各种控制阀及辅助元件将压力能传送到执行元件，再转换成机械能，从而完成直线运动或回转运动，并对外做功。气动系统工作原理图二、气动技术的应用准则自动化实现的主要方式有

2、：机械方式、电气方式、液压方式和气动方式等。任何一种方式都不是万能的：在对实际生产设备、生产线进行自动化设计和改造时，必须对各种技术进行比较，扬长避短，选出最适合的方式、或几种方式的组合，以使设备更简单、更经济，工作更可靠、更安全。气压传动与控制广泛应用于工业领域各部门：气动系统掌握容易，结构简单，操作方便，整个系统的可靠性和安全性较好，系统维护保养较容易。气压传动控制与其它控制方式的性能比较第二节压缩空气压缩空气的作用：在气动系统中，压缩空气是传递信号和动力的工作介质，它通过控制元件控制执行机构，以实现动作。一、空气1.空气的组成

3、空气的组成（地表附近）成分氮(N2）氧(O2）氩（Ar）二氧化碳(CO2）其他体积分数（%）78.0320.950.9320.030.078质量分数（%）75.5023.101.280.0450.0752.空气的性质(1）密度:单位体积内所含气体的质量称为密度，用ρ表示，单位为kg/m3。式中m——空气的质量，单位为kg；V——空气的体积，单位为m3。一、空气2.空气的性质（2）压缩性和膨胀性。一般把气体体积随压力增大而减小的性质称为压缩性；气体体积随温度升高而增大的性质称为膨胀性。气体的压缩性和膨胀性远大于液体的压缩性，计算时应考

4、虑。（3）粘度。空气的粘度受温度的影响较大，受压力影响甚微，可忽略不计。空气的运动粘度随温度变化的关系见表9-2。一、空气0204060801000.1330.1570.1760.1960.2100.238空气的运动粘度与温度的关系（压力0.1013MPa）（4）空气湿度：通常把空气分为湿空气与干空气两类，含有水蒸气的空气称为湿空气，不含有水蒸气的空气称为干空气。一、空气（4）空气湿度湿空气所含水蒸气程度用空气湿度和含湿量来表示，含湿量是指在含有质量湿空气中所混合的水蒸气的质量，称为该湿空气的质量含湿量。空气湿度是指在1m3体积湿空

5、气中所混合的水蒸气的质量，称为该湿空气空气湿度，表示方法分为绝对湿度和相对湿度。一、空气1）绝对湿度：1m3湿空气中所含水蒸气的质量称为绝对湿度，也就是湿空气中水蒸气的密度。单位为：kg/m3。2）饱和绝对湿度：空气中水蒸气的含量是有极限的。在一定的温度和压力下，空气中所含水蒸气达到最大极限时，这时的湿空气称为饱和湿空气。在一定温度下，1m3的饱和湿空气中，所含水蒸气的质量称为饱和湿空气的绝对湿度，用表示，即3）相对湿度：在同一温度和压力下，湿空气的绝对湿度和饱和绝对湿度之比称为该湿空气在此温度和压力下的相对湿度。一、空气（5）空气

6、露点:在保持压力不变的温度下，降低未饱和湿空气的温度，使其达到饱和状态时的温度称为露点。即湿空气冷却到露点温度以下，就会有水滴析出。实践中采用降温法去除湿空气中的水分即是根据这个原理。（6）空气的压力:指其各组成气体分压力之和。分压力是指这种气体在相同温度下，单独占空气总容积时所的压力。(1)理想气体:无粘性的气体称为理想气体。(2)实际气体:有粘性的气体称为实际气体。(3)流量:常有体积流量和质量流量。二、气体的力学性能1）体积流量第二节压缩空气2）质量流量:（4）气阻:在气动系统中，气流通过某元件时的压力降与流量之比称该元件的气

7、阻。（5）气体流速1）声速:声音在空气中的传播速度称为声速。2）马赫数:气流速度与声速之比称为马赫数。二、气体的力学性能三、气体状态方程气体的三个状态参数是压力P、温度T和体积V。气体状态方程是描述气体处于某一平衡状态时，这三个参数之间的关系。1.理想气体的状态方程一定质量的理想气体在状态变化的某一稳定瞬时，有以下气体状态方程成立：三、气体状态方程2.理想气体的状态变化过程1）等容过程：2）等压过程：3）等温过程：4）绝热过程：三、气体状态方程2.理想气体的状态变化过程或式中k——绝热指数；对干空气k取1.4，对饱和蒸气k取1.3。

8、三、气体状态方程例9-1：由空气压缩机往储气罐内充入压缩空气，使罐内压力由P1=0.1MPa(绝对压力)升到P2=0.25MPa(绝对压力)，气罐温度从室温T1=15°C升到T2，充气结束后，气罐温度又逐渐降至室温，此时罐内压力为P2