柴油空壓機組
選擇適當的柴油引擎空壓機需先考慮風壓力與吐出風量外,再考慮其他因素與或要求,如耗油、環保、噪音值、控制方式、效率與維護成本等。
確切的瞭解用氣端之用氣需求
首先要先確認工作種類,看工作需多大的壓力和空氣量,再來選擇適合的機型,一般工作有分為類:
氣動工具:7~10.5KG如氣動鎚、噴漆、噴砂等
氣動機具:10.5~13KG如鑽岩機、邊坡噴漿等
大型氣動機具:17.5~24KG如基樁機、鑽井等
風壓力Bar(kgf/cm²)
空氣壓縮機的風壓力以(公斤kgf/平方公分cm²)來顯示,除了以實際使用的壓力為基準外, 還必須加上空氣在輸送管路及清淨化系統中的壓力損失。壓縮空氣在管路中的損失,就如同交通工具在道路上行駛,當路寬、筆直且距離短、少彎路,便能減少在交通時間上的消耗。一般管路的損失約為0.5 fkgf/cm²,壓縮空氣如果須經清淨化系統處理,如乾燥或過濾器,進行這些程序,都會產生壓力降,大概是 0.3~0.5 fkg/cm²(過濾器或乾燥機)。確實瞭解各用氣端之最低使用壓力,以決定空壓機的額定排氣壓力。
空氣量CFM(m3/min)
柴油空壓機在選用上不只要比較型錄上標稱的風壓力(Bar或kgf/cm²),更還要注意空壓機的空氣量CFM(m3平方公尺/min分鐘)或稱出風量。所指的是空氣經過壓縮程序後,所輸出的空氣量。
一般來說,柴油空壓機耗油跟以下兩個個因素有關:
A. 燃油消耗率,不同品牌的柴油空壓機組,其燃油消耗率不同,消耗油量就不同。
B. 用氣量的大小,一般空壓機內置儲氣桶如果已打滿機組會降載讓引擎用待機的方式運行。此時耗油量會降低。
空壓機的噪音通常來自下列各處:
機體的運轉:壓縮過程中,快速的運轉作動產生機械的聲音,空氣吸進、排出的聲音,氣流的聲音,摩擦的聲音,及散熱風扇運轉的噪音。
動力源產生:電動機〈馬達〉或引擎帶動空壓機運轉,本身產生的運轉噪音。
機體不平衡:平衡校正不佳或安裝未重視水平皆會使機體及鈑金產生震動而發出噪音。
排氣的洩露:排氣管路的洩漏及高壓氣體的流動皆會產生噪音。
各機種由於其作動方式及結構不同,所產生的噪音程度也有差異:
開放型往復式:來自活塞往復式運動產生的噪音未做任何阻隔,隨聲波向環境散播。小馬力噪音小,不影響環境,大馬力噪音大,必須做適當處理。
箱型往復式:雖箱型內部機體與開放式機種相同,但因箱型鈑金經特殊設計,採用高級吸音材料,防震材料及阻隔音源的設計,降低了相當的震動及噪音。
螺旋式:由於螺旋式的作動方式不同,所產生的音頻與往復式不同。
螺旋式通常為箱型設計且其鈑金使用高級吸音材料,防震材料及阻隔音源的設計,因此噪音值通常較往復式低。
噪音的防止並非達到絕對無音的狀態,而是希望將過高的音量降至工作環境可接受、或與環境相對,一般皆要求在75分貝以下。由於使用以及經濟性的考量下,當環境上並無太大限制及需求下,開放式機型即是通常的選擇,在要求生活品質及工作品質環境又受限的情況下,箱型是適當的選擇。
空壓機依照其結構的不同,可區分為有油式空壓機及無油式空壓機兩種,使用者可依照工作上的實際需求來做選擇。
有油式:凡必須以潤滑油潤滑機體內部及壓縮部者稱為有油式,其產生的壓力空氣含有微量的油氣,雖含有微量的油份但仍適合一般工業使用,對某些工業使用而言,則可裝置過濾器以除去過多的含油量,通常新機在運轉若干小時後,就須更換一次潤滑油,之後須定期更換,若不定期更換或者是選用了不當的潤滑油,則會對空壓機內部零件造成損害,正確的潤滑油選擇和定期更換的間隔,請參考使用說書。適用對象:鋼鐵、塑膠、模具、加工業...及一般製造業使用。
無油式:無油式的零件採用特殊自潤性材質製作,不須藉由潤滑油,即可達到壓縮部的潤滑效果。所以產生的使用空氣中不帶油份,可滿足某些行業需要無油空氣的要求。適用對象:精密工業、醫療、食品、半導體、塗裝等產業。基本上有油式空壓機有廢油的問題,油污的問題,以及洩放水中含有油份這些都必須依照環保法規的要求妥善處理。
依照使用情況可選擇:
移動式:採用二輪或四輪以方便使用者移位的機動性要求。
固定式:需透過吊運來移動,定位時需注意固定強度及水平問題。
空壓機所壓縮後的空氣通常還是有空氣中濕度所殘留的水份,有些特殊機具是很怕濕氣進入造成設備內部零件生鏽,這時可以外接過濾器或乾燥機,也可以選用有乾燥功能的空壓機。但是此類空壓機只能去除吐出空氣中約30%的水份,如果要完全去除,須先將空氣導入外接氣桶,氣桶出口再加設除濕過濾裝置,這樣才能達到最佳乾燥效果!
在保養維護上,必須著重耗材使用時數及原廠保固要求,避免使用坊間維修商低價劣品。
以節能立場而言首要考量空壓機維護管理。機房要有適當的保養空間及必要的吊運設施與出入通道。操作人員與保養人員也應該施予不同的維修專業訓練。
1. 使用範圍
本安全資料表針對各種壓縮機指出其生命周期間可能的危害,並說明設計、安裝、操作、維修等層面的安全衛生需求。本安全資料表僅就壓縮機一般性安全需求加以討論,特殊用途的壓縮機,應依其對象增加安全衛生的特殊需求。本安全資料表不適用於軸輸入功率小於0.5千瓦,使用特殊氣體其最大容許工作壓力小於0.5巴,和使用於冷凍系統等的壓縮機。
2. 名詞解釋
(1) 壓縮機:壓縮空氣、氣體或蒸氣,使得被壓縮的流體壓力大於入口壓力的機械。壓縮機包含壓縮機本體及為了安全操作所需的各項附屬裝置和元件。
(2) 壓力:本安全資料表中的壓力指有效的表壓。
(3) 公稱釋放壓力:製造商所規範的壓縮機出口壓力。
(4) 最大容許工作壓力:製造商所規範的最大操作壓力。
(5) 最大容許工作溫度:製造商所規範的最大操作壓溫度。
(6) 危害性氣體或蒸氣:具有化學性、輻射性或生物性(如可燃性、爆炸性、不穩定性、發火性、腐蝕性、酸鹼性、毒性、或致癌性等)等特性的氣體或蒸氣,在壓縮機內反應、廢棄時或與外界環境反應時會產生危害性。危害性氣體或蒸氣可以是單一的純物質或是數種氣體或蒸氣的混合物。
(7) 跳脫:由限制裝置所啟動,自動將壓縮機停止。
(8) 空氣壓縮機:專為壓縮空氣使用的壓縮機。
(9) 無油式空氣壓縮機:壓縮空氣時不與油接觸的壓縮機。
(10) 油潤滑式空氣壓縮機:壓縮空氣時空氣與油接觸的壓縮機,但不包括注油式空氣壓縮機。
(11) 注油式空氣壓縮機:壓縮空氣時空氣與油混合的壓縮機。
(12) 氣體壓縮機:處理和壓縮危害性氣體的壓縮機。
(13) 氧氣壓縮機:處理和壓縮純氧或含氧量高(每百分比70摩耳以上)的混合氣體的壓縮機。
(14) 乙炔壓縮機:處理和壓縮乙炔的壓縮機。
(15) 高壓壓縮機:最大容許工作壓力超過40巴(1巴BAR=100KPa)的壓縮機。
(16) 低溫壓縮機:連續處理和壓縮除了空氣以外的流體,其入口溫度在0℃以下的壓縮機。
(17) 大型壓縮機:輸入軸功率大於1000千瓦(kW的壓縮機。
(18) 攜帶型壓縮機:附加輪子可以拖動的壓縮機。
(19) 制輪壓縮機:安裝在制輪上可以做短距離拖動或運輸的壓縮機。
3. 構造、形式種類、優點
壓縮機為壓縮流體、空氣、或氣體的機械設備,使得出口端的壓力高於入口端的壓力,以達到傳送或作功的目的。壓縮機的本體至少包括入口端,容器(如外殼),擠壓裝置(如氣缸、活塞、連桿等),出口端,閥門,動力裝置,控制器等。壓縮機的型式很多,依據其使用的對象和目的而不同,其優點在於利用流體或氣體的可壓縮性,增加其壓力,以達到運送或作功的目的。
4. 使用場所(作業)、行業、職種、相關作業環境
壓縮機的使用場所主要在將流體或氣體傳送,或將能量轉換成壓力能,再以壓力能達到做功的目的。使用壓縮機的行業很多,石化工業、製造業、甚至醫療業都會使用壓縮機,因此其職種及作業環境也相對的不同。
危害
壓縮機的潛在危害包括:機械性危害,電氣性危害、熱危害、噪音危害、使用或排放物質的危害、忽略人體工學的危害、電源供應異常或零件失效的危害、和誤用安全相關裝置的危害。其危害類型如下:
機械性危害:
- 切割、捲入、陷入或纏繞、磨擦、擦傷、高壓流體噴射、零件或物體彈出或飛射,應使用護罩或護蓋加以防護。
- 滑倒、絆倒或跌倒,應注意壓縮機使用的環境,避免地面濕滑,或壓縮機漏油,同時應避免電線任意棄置地面引起絆倒。
- 為避免壓縮機操作時的不穩定倒塌,應注意壓縮機的安裝和基座錨定。
電氣性危害:
- 直接或間接與帶電部位接觸,應使用絕緣物質或護蓋防護。
- 靜電現象,應加以接地。
- 外在電氣設備的干擾和電磁干擾,應加以遮蔽防護。
- 若為氣體壓縮機,應防止火花的產生,尤其是處理易燃性或易爆性物質的氣體壓縮機。
- 若為攜帶型或制輪壓縮機應注意電線的連接,以避免拖動時絆倒或損壞電線的絕緣被覆層。
熱危害:
燃燒或爆炸時造成灼傷或燙傷,人員接觸高溫或低溫的表面或物質。
噪音危害:
- 聽力損失,交談干擾,或環境噪音。
- 使用或排放物質的危害:
- 接觸或吸入有害的液體、氣體、霧滴、燻煙、蒸氣、和粉塵。
- 易燃性或易爆性物質引起的火災或爆炸。
- 使用生物性或微生物性物質所產生的危害。
- 氣體壓縮機內氣體反應、爆炸或分解;或是發生洩漏時,氣體與外界環境氣體反應造成的危害。
- 氣體壓縮機排放的氣體,與外界環境氣體反應造成的危害;或直接排放至大氣造成環境保護的危害。
- 氧氣壓縮機內氧氣與其他氣體反應,或氧氣與壓縮機的零件材料和閥件反應。
- 高壓壓縮機在高壓狀態時引起氣體、潤滑油、和不純物的反應。
- 不使用個人防護具。
- 控制裝置和儀器安裝位置不恰當。
- 攜帶型或制輪壓縮機的拖動把手設計不當或安裝位置不當,引起過大的下垂力。
能源供應異常或零件失效的危害:
- 能源供應異常或控制系統異常,引起誤動作或誤啟動。
- 零組件配合不當。
- 由於動態應力、機械疲勞、和反覆性壓力變化,導致機械零件的損壞。
- 氣體洩漏或排放引起的危害。
- 高壓壓縮機在高壓狀態時,因失效引起的洩漏。
- 攜帶型或制輪壓縮機的輪子失去剎車功能;移動或搬運時傾覆或掉落;或出口軟管破壞、劣化、或高壓噴出。
誤用安全相關裝置的危害:
- 1.未配置或錯誤安裝安全防護罩及安全防護裝置,安全標示、警告訊息和警告標識。
- 未使用或安裝能源供應斷路裝置,緊急停止裝置,安全維修和調整時所需的基本安全防護裝置、設備和附屬零組件。
2. 安全裝置之構造、作動、功用等原理
依據壓縮機不同的危害,其安全裝置的構造、作動、功用也不相同,詳細內容請參照"安全需求與對策"的內容"。
3. 相關作業環境之危害