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2-1 氣壓組件之簡介 ( 下圖可按滑鼠右鍵 放大顯示 )

2-1 氣壓組件之簡介 ( 下圖可按滑鼠右鍵 放大顯示 ). 2-2 壓縮空氣供給系統. 空氣壓縮機的種類與選用 空氣壓縮機的種類，依工作原理可分為：. 2-2-1 往復式壓縮機. 利用活塞在汽缸內來回移動吸入氣體加以壓縮，其特性如下： 1. 效率高，惟需較堅固之地基；其單級和雙級為目前氣壓控制使用最普及者。 2. 因此型為衝程作用，故輸出壓力有浪壓的現象，是震動最大的一種空壓機。 3. 輸出量由數 cfm 至 7000 cfm ( 約 ) 。 4. 雙級以上，在各級間，須有中間冷卻裝置，如圖 2-1 以降低各級進口空氣溫度 ，可節省所需動力。

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2-1 氣壓組件之簡介 ( 下圖可按滑鼠右鍵 放大顯示 )

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  1. 2-1氣壓組件之簡介(下圖可按滑鼠右鍵放大顯示)2-1氣壓組件之簡介(下圖可按滑鼠右鍵放大顯示)

  2. 2-2壓縮空氣供給系統 • 空氣壓縮機的種類與選用 空氣壓縮機的種類，依工作原理可分為：

  3. 2-2-1往復式壓縮機 利用活塞在汽缸內來回移動吸入氣體加以壓縮，其特性如下： 1. 效率高，惟需較堅固之地基；其單級和雙級為目前氣壓控制使用最普及者。 2. 因此型為衝程作用，故輸出壓力有浪壓的現象，是震動最大的一種空壓機。 3. 輸出量由數cfm至7000 cfm ( 約)。 4. 雙級以上，在各級間，須有中間冷卻裝置，如圖2-1以降低各級進口空氣溫度 ，可節省所需動力。 5. 輸出壓力與級數之關係如下： • (一) 往復活塞式壓縮機

  4. (二) 往復膜片式壓縮機 • 1.將活塞利用一膜片與空氣吸入室隔離，可使壓縮空氣不與含潤滑油的往復機件接觸，如圖2-2所示。 • 2.適用於食品、醫藥及化學工業等需較清潔之壓縮空氣者。 • 3.輸出量只有數 。

  5. 2-2-2迴轉式壓縮機(一) 輪葉式壓縮機

  6. (二) 魯氏 (Roots) 壓縮機

  7. (三) 螺旋式壓縮機

  8. 2-2-3氣流式壓縮機(一) 離心式 ( 徑流式 ) 壓縮機1. 在低輸出壓時，其效率較往復式高。2. 為達經濟效率，必須在額定負載之狀況下使用。3. 輸出壓力範圍為0.5~300 bar。4. 輸出量達到2000 cfm ( 約) 時，才合乎經濟使用範圍。5. 在全負載下，輸出量到達6000 cfm ( 約) 時效率比往復式高。

  9. (二) 軸流式壓縮機 • 1. 輸出量可達。 • 2. 軸流式較不易設計，在相當小的直徑中，就可擁有相當高的流量、壓縮比以及效率。適合於空間受限制之場合 ( 如飛機 )。

  10. 空氣壓縮機之選用

  11. 2-2-4　壓縮機的安裝 • 1. 為使壓縮機的保養檢查容易，安裝時周圍應留有空隙。 • 2. 與設備分開 ( 另安裝於通風良好，避免日光直射及靠近 熱源處 )。 • 3. 選定基礎要堅固，儘可能減少振動。 • 4. 所吸取之自由空氣必須為乾燥無塵埃之乾淨空氣。 • 5. 安裝於廠房之中央 ( 方便配管，但需考慮噪音隔絕 )。

  12. 2-3 壓縮空氣之乾燥處理 • 壓縮空氣中水分含量之多寡，需特別注意，因為操作環境的溫度改變到低於空氣的露點溫度時，此時水蒸氣即會凝結成水滴，如此凝結水不適時予以處理，而繼續使用，對氣壓元件會造成生銹 ( 壽命降低 )，甚至於作動不良等情況發生。 • 在一大氣壓力下，每立方公尺之空氣在不同之溫度下，所能含有之最大水蒸氣量，可由圖2-8得知。

  13. 2-8 空氣露點表 2-8 空氣露點圖表

  14. 2-1 2-1 • 某空氣壓縮機吸入，60% 相對濕度的自由空氣，吸氣量1400 ，問： • (a) 吸入空氣每小時含水量多少？ • (b) 若壓縮後溫度為，體積為，則此時有無凝結水？如果有凝結水，並計算其量。 • (c) 經管路輸送至某耗氣設備，其時壓縮空氣溫度已降至，則有多少凝結水排出？ • 查圖表2-8得之露點如下： • (a) 壓縮前含水量： • (b) 壓縮後空氣含水蒸氣量： • 則凝結水排量： • (c) 耗氣設備處之壓縮空氣含水蒸氣量： • 此時在管路中有 之凝結水產生。 2-1

  15. 2-3-1後冷卻器 (After-Cooler) • 由於空氣壓縮機排出的空氣必須儘快冷卻，如圖2-9所示，為一後冷卻器之結構圖，其目的可使壓縮空氣冷卻至室溫，且可保持空氣管路的清淨 ( 分離外來物質與水分 )，同時可避免油霧與高溫空氣混合物所造成之爆炸事故發生。

  16. 2-3-2乾燥處理方式(一)潮解式吸收乾燥器

  17. (二) 再生式乾燥器 ( 或稱吸附式乾燥器 )

  18. (三) 冷凍式乾燥器

  19. 2-4 空氣儲存器與蓄壓器 • (一) 空氣儲存器 (Air Receiver) • 空氣儲存器是安裝於壓縮機的下游，用以儲存壓縮機輸送來之壓縮空氣其功能已於上節敘述。在大型壓縮機系統中，裝置時須加上一後冷卻器與油 - 水分離器，才能接上空氣儲存器。 • 空氣儲存器的大小是由壓縮空氣耗損與壓縮機容積比率而定。氣壓系統中，空氣儲存器通常須具有良好儲存功能，因為在許多例子中，空氣損耗常是連續不斷的，空氣儲存器大小的決定並不困難，一般上是：

  20. (二) 蓄壓器 (Accumulator) • 蓄壓器可說是第二個空氣儲存器，其間之區別是空氣儲存器容量要比蓄壓器容量大的多。其主要功能是抑止管路送來之壓力變化，儘可能使每一個耗氣元件的工作維持定值。如果系統只有主要壓縮機以供給壓縮空氣至許多站 (shops) 時，每一站都須裝蓄壓器。如此壓力在長距離的傳輸下，壓降方得以補償且管路 (pipe) 中的流速方能保持最佳。

  21. 2-5 供氣管之配管方式 • (一) 直線管路

  22. (二) 環狀管路

  23. (三) 高低壓環狀管路

  24. 2-6 壓縮空氣的調理 • 若壓縮空氣調理不良，可能產生下列現象： • 1. 氣壓缸及閥瓣中的活動件快速磨耗 ( 由於潤滑不良 )。 • 2. 在潤滑器中積水。 • 3. 工作元件之速度緩慢。 • 4. 工作元件操作速度不良 ( 工作壓力不均所致 )。 壓縮空氣調理組 (三點組合)，依序包含空氣濾清器、調壓閥及潤滑器。 如下表所示：

  25. (一) 空氣濾清器

  26. (二) 調壓閥 ( 壓力調節器、減壓閥 )

  27. (三) 潤滑器

  28. 2.功能：在為氣壓組件提供適當的潤滑，以便降低移動的磨耗，而得以延長氣壓組件的壽命並可防銹蝕。2.功能：在為氣壓組件提供適當的潤滑，以便降低移動的磨耗，而得以延長氣壓組件的壽命並可防銹蝕。

  29. 2-7 能量轉換機件(Actuator，致動器或驅動元件 ) • 致動器為將氣壓能轉變成機械能的元件 ，一般依其運動方式可分為三大類：

  30. 2-7-1　直線往復運動之致動器 ( 氣壓缸 ) • (一) 單動氣壓缸

  31. (二) 膜片式單動氣壓缸

  32. (三) 滾捲膜片式單動氣壓缸

  33. (四) 雙動氣壓缸1.雙動單桿氣壓缸

  34. 2. 雙動雙桿氣壓缸

  35. (五) 緩衝型氣壓缸

  36. 緩衝裝置的型態

  37. (六) 特殊型氣壓缸 (Special-Type Cylinder) • 1. 無桿式氣壓缸 (Rodless Cylinder) • 特點如下： • (1) 可以縮短裝配空間 • (2) 輕量耐久 • (3) 二向運動平穩 • (4) 可以製造特長行程氣壓缸 • (5) 連接架上可直接載重

  38. 2. 衝擊式氣壓缸 (Impact Cylinder)當壓縮空氣流入B空間 ( 預昇壓室 ) 時，起初只有C面積受到壓力。因此B空間之壓力必須慢慢增高，等到昇壓後推動C面積之出力，足以克服活塞之阻力時，活塞開始右移，此時在B空間之壓力隨即瞬間作用於活塞之全部面積。因此可以產生強大的加速力，使活塞以高達 之速度前進。

  39. 3. 串聯式氣壓缸 (Tandem Cylinder)(1) 由二具雙動氣壓缸前後串聯成一單元，因此活塞桿出力幾乎可增加一倍。(2) 通常是用在須小直徑 ( 空間限制 ) 而能獲得大出力時選用。活塞桿之直徑、強度必須予以考慮，以防超負荷產生撓曲。

  40. 4. 多位置氣壓缸 (Multi-Position Cylinder)(1) 亦稱反推力式氣壓缸 (Opposed-thrust Cylinder) 。(2) 如兩氣壓缸的行程相等，則有三個端點位置，若兩氣壓缸的行程長度不一，則有四個端點位置。(3) 常用來選別材料或成品。

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