山東開啟鉆探---空壓機(jī)行業(yè)的

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簡介

棲霞35立方螺桿空壓機(jī)空壓機(jī)即變?nèi)菔綁嚎s機(jī)。這種壓縮機(jī)將封閉在一個密閉空間內(nèi)的空氣逐次壓縮（縮小其體積）從而提高其氣壓。往復(fù)式空壓機(jī)以汽缸內(nèi)的一個活塞作為壓縮位移的原件來完成以上的壓縮過程。當(dāng)壓縮過程僅靠活塞的一側(cè)來完成時。該往復(fù)式稱為單作用空壓機(jī)。

如果靠活塞的二頭來完成時稱為雙作用。分為進(jìn)氣閥和排氣閥.只有當(dāng)閥門兩側(cè)的壓差達(dá)到一定值后閥門才會打開。往復(fù)式空壓機(jī)在每一個氣缸上有許多彈簧式閥門。當(dāng)氣缸內(nèi)的壓力略低于進(jìn)氣壓力時。進(jìn)氣閥門打開。當(dāng)氣缸內(nèi)的壓力略高于排氣壓力時排氣閥門打開。該空壓機(jī)稱為單級空壓機(jī)。

棲霞35立方螺桿空壓機(jī)許多實際使用工況要超過單級空壓機(jī)的能力。壓縮比大小（排氣/進(jìn)氣壓力）會引起排氣溫度過熱或其他設(shè)計上的問題。如果壓縮過程由一個汽缸或一組單級的汽缸完成時。許多功率超過75Kw往復(fù)式空壓機(jī)被設(shè)計為多級機(jī)組。縮過程由雙級或多級組成。

級級之間一般有冷卻功能以降低進(jìn)入下一級的氣溫。具有壓力和氣量的廣泛選擇余地。往復(fù)式空壓機(jī)有噴油和無油兩種。螺桿空氣壓縮機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠及操作方便等一系列*的優(yōu)點，因而自誕生之日起就受到工業(yè)界的廣泛重視。經(jīng)過多年的發(fā)展，螺桿空壓機(jī)在1~60M3/MIN的流量和小于等于20Barg的壓力范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，在歐、美、日等西方經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的占有率已經(jīng)接近100％(幾乎*取代活塞式空氣壓縮機(jī))，而其中的99％以上是雙螺桿空氣壓縮機(jī)。

其單螺桿空壓機(jī)特點是減小輔機(jī)體積，降低成本。單螺桿壓縮機(jī)主機(jī)體積很小，而輔機(jī)部分相對較大，特別是油路系統(tǒng)中的油氣分離器，油冷卻器和油過濾器等的存在，使整機(jī)成本也相應(yīng)增加。完善品種規(guī)格，向大容量和小容量兩極發(fā)展。單螺桿壓縮機(jī)嚙合副加工精度要求高，使壓縮機(jī)的容量向兩極化發(fā)展受到技術(shù)上的限制，適用于制冷行業(yè)。

單螺桿空壓機(jī)起源于20世紀(jì)60年代，從名字上看，該種壓縮機(jī)的特征是只有一個螺桿轉(zhuǎn)子。但實際上，單螺桿空壓機(jī)卻有三根旋轉(zhuǎn)軸，即由一個螺桿轉(zhuǎn)子和兩個與螺桿轉(zhuǎn)子垂直的行星齒輪組成。作為螺桿空壓機(jī)家族的一員，單螺桿空壓機(jī)具有和雙螺桿空壓機(jī)相似的優(yōu)點，但由于存在以下幾個在工業(yè)上難以解決的難題使得其一直沒有得到大規(guī)模的推廣。

1、運動部件較多：

單螺桿空壓機(jī)有三個旋轉(zhuǎn)軸，而且螺桿和行星齒輪的剛性相差較大，運動中易變形不均勻，因而相互嚙合精度難以保證，所以容積效率較低。在目前市場上銷售的單螺桿壓縮機(jī)中行星齒輪均采用非金屬材料，耐磨性較差，在高速工作過程中，由于磨損較大，造成內(nèi)泄漏增大，因而工作一段時間后流量有較大衰減，一般經(jīng)過3000至4000小時的運轉(zhuǎn)后，流量平均衰減5~10％。所以單螺桿空壓機(jī)在工業(yè)應(yīng)用中的經(jīng)濟(jì)性極差。加上變形的不均勻引起的嚙合精度難以保證還會造成整機(jī)設(shè)備的機(jī)械穩(wěn)定性降低，因而故障率高，維修率高，進(jìn)一步限制了它的使用范圍。

2、行星齒輪的材料有待進(jìn)一步改善。

行星齒輪作為單螺桿壓縮機(jī)的核心部件之一，其主要作用是起密封作用。如果選用鋼制的行星齒輪，由于鋼材膨脹系數(shù)大，膨脹量大，所以必須在行星齒輪與螺桿間留較大的間隙，不但泄漏多，效率低，而且容易咬死造成重大故障：如果采用復(fù)合材料，雖然可以解決上述問題，但由于目前的復(fù)合材料強度低，耐磨性差，在運轉(zhuǎn)過程中的剪切力和機(jī)械磨擦的作用下，不僅很快就會損壞，造成內(nèi)部泄漏增大，效率下降，而且維修頻繁，增大維護(hù)人員勞動強度和維修成本。如何盡快找到一種強度高、膨脹度小且耐磨的材料成為各廠家需要解決的又一大問題。然而，就目前材料科學(xué)的進(jìn)展來看，短期內(nèi)難以得到根本性的解決。

3、螺桿型線有待進(jìn)一步的優(yōu)化。

由于以上兩個問題的存在而且在可以預(yù)見的未來也沒有很好的解決辦法，從而限制了單螺桿空壓機(jī)的推廣。所以科研機(jī)構(gòu)和各大型空壓機(jī)制造企業(yè)在單螺桿型線的研究上的投入不大，也一直沒有取得較大的進(jìn)展。如何找到的螺桿型線是大規(guī)模推廣前的又一項重大工作。但由于市場前景較差，各主要廠家的投入也不大，所以短期內(nèi)也難以有根本性的提高。

雙螺桿壓縮機(jī)則廣泛應(yīng)用于礦山、化工、動力、冶金、建筑、機(jī)械、制冷等工業(yè)部門，在寬廣的容量和工礦范圍內(nèi)，逐步替代了其他種類的壓縮機(jī)。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，螺桿壓縮機(jī)的銷售量已占有容積式壓縮機(jī)銷售量的80﹪以上，在所有正在運行的容積式壓縮機(jī)中，有50﹪是螺桿壓縮機(jī)。今后螺桿壓縮機(jī)的*人仍將不斷擴(kuò)大，特別是無油螺桿空氣壓縮機(jī)和各類螺桿工藝壓縮機(jī)，會獲得更快的發(fā)展。

雙螺桿空壓機(jī)誕生于20世紀(jì)30年代。它由一對平行布置、相互嚙合的轉(zhuǎn)子組成。工作時，一個轉(zhuǎn)子按順時針轉(zhuǎn)動，一個轉(zhuǎn)子按逆時針轉(zhuǎn)動，在相互嚙合的過程中，空氣被壓縮到所需要的壓力。雙螺桿壓縮機(jī)具有*的機(jī)械可靠性和優(yōu)良的動力平衡性，操作及維修亦十分方便，自問世之日起即引起工業(yè)界*的關(guān)注。經(jīng)過眾多的科研機(jī)構(gòu)和制造企業(yè)的大量理論研究工作和生產(chǎn)實踐，雙螺桿壓縮機(jī)于20世紀(jì)70年代已趨于成熟和完善，并獲得了*的市場成功，是目前市場中的主導(dǎo)產(chǎn)品。目前，國內(nèi)外的壓縮機(jī)生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的螺桿空壓機(jī)均為雙螺桿空氣壓縮機(jī)，而在市場中銷售的螺桿空壓機(jī)中，99％以上均為雙螺桿空氣壓縮機(jī)。選擇空壓機(jī)的基本準(zhǔn)則是經(jīng)濟(jì)性、可靠性與安全性。

一是應(yīng)考慮排氣壓力的高低和排氣量大小。一般用途空氣動力用壓縮機(jī)排氣壓力為0.7MPa，老標(biāo)準(zhǔn)為0.8MPa。目前社會上有一種排氣壓力為0.5MPa的空壓機(jī)，從使用角度看是不合理的，因為對風(fēng)動工具而言其壓力余量太小，輸氣距離稍遠(yuǎn)一些就不能使用。另外，從設(shè)計角度看，這種壓縮機(jī)設(shè)計為一級壓縮，壓比太大，易引起排氣溫度過高，造成氣缸積炭，導(dǎo)致事故發(fā)生。如果用戶所用的壓縮機(jī)大于0.8MPa，一般要特別制造，不能采取強行增壓的辦法，以免造成事故。

排氣量是空壓機(jī)的主要參數(shù)之一，選擇空壓機(jī)的氣量要和所需的排氣量相匹配，并留有10％的余量。如果用氣量大而空壓機(jī)排氣量小，風(fēng)動工具一開動，會造成空壓機(jī)排氣壓力的大大降低，而不能驅(qū)動風(fēng)動工具。當(dāng)然盲目追求大排氣量也是錯誤的，因為排氣量越大壓縮機(jī)配的電機(jī)越大，不但價格高，而且浪費購置資金，使用時也會浪費電力能源。

另外，在選排氣量時還要考慮高峰用量和通常用量及低谷用量。如果低谷用量較大，而通常用量和高峰用量都不大，國外通常的辦法是以較小排氣量的空壓機(jī)并聯(lián)取得較大的排氣量，隨著用氣量增大而逐一開機(jī)，這樣不但對電網(wǎng)有好處，而且能節(jié)約能源。

二是要考慮用氣場合和條件。如用氣場地狹小(船用、車用)，應(yīng)選立式；如用氣場合有長距離的變化(超過500米)，則應(yīng)考慮移動式；如果使用場合不能供電，則應(yīng)選擇柴油機(jī)驅(qū)動式；如果使用場合沒有自來水，就必須選擇風(fēng)冷式。

在風(fēng)冷、水冷兩種冷卻方式上，用戶常有錯誤的認(rèn)識，認(rèn)為水冷好，其實不然。國內(nèi)外小型壓縮機(jī)中風(fēng)冷式大約占到90％以上，這是因為在設(shè)計上風(fēng)冷簡便，使用時無需水源。而水冷式壓縮機(jī)的致命缺點有四：必須有完備的上下水系統(tǒng)，投資大；水冷式冷卻器壽命短；在北方冬季還容易凍壞氣缸；在正常的運轉(zhuǎn)中會浪費大量的水。

三是要考慮壓縮空氣質(zhì)量。一般空壓機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣均含有一定量潤滑油，并有一定量的水，有些場合是禁油和禁水的，這時不但對壓縮機(jī)選型要注意，必要時要增加附屬裝置。

解決的辦法：一是選用無潤滑壓縮機(jī)。這種壓縮機(jī)氣缸中基本上不含油，其活塞環(huán)和填料一般為聚四氟乙烯。但這種機(jī)器也有缺點，潤滑不良，故障率高；聚四氟乙烯也是一種有害物質(zhì)，食品、制藥行業(yè)不能使用；無潤滑壓縮機(jī)只能做到輸氣不含油，不能做到不含水。第二種也是常用的方法，是將空壓機(jī)(無論哪種)再加一級或二級凈化裝置或干燥器。這種裝置可使壓縮機(jī)空氣既不含油又不含水，使壓縮空氣中的含油水量在5ppm以下，可滿足工藝要求。

四是要考慮壓縮機(jī)運行的安全性。空壓機(jī)是一種帶壓工作的機(jī)器，工作時伴有溫升和壓力，其運行的安全性要放在*。國家對壓縮機(jī)的生產(chǎn)實行規(guī)范化的“兩證”制度，即壓縮機(jī)生產(chǎn)許可證和壓力容器生產(chǎn)許可證(儲氣罐)。因此，在選購壓縮機(jī)產(chǎn)品時，要嚴(yán)格審查“兩證”。

變頻螺桿空壓機(jī)優(yōu)點

a）氣壓穩(wěn)定：由于變頻螺桿機(jī)利用了變頻器的無極調(diào)速特點，通過控制器或變頻器內(nèi)部的PID調(diào)節(jié)，能對壓力實現(xiàn)快速調(diào)節(jié)控制;比工頻運行的上下限開關(guān)控制相比，氣壓穩(wěn)定性成指數(shù)級的提高

b)更節(jié)能：盡管各個廠家的螺桿空壓機(jī)采取了不同的節(jié)能運行模式，但由于變頻器是根據(jù)實際用氣量實時調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速的，用氣量低的時候還可以讓空壓機(jī)自動休眠，這樣就大大減少能源損失

c)啟動無沖擊：由于變頻器本身是一個軟啟動裝置，啟動電流zui大的額定電流的倆倍左右，跟工頻啟動一般在額定電流的6倍以上相比，啟動沖擊很小，這種沖擊不是對電網(wǎng)的，也有對整個機(jī)械系統(tǒng)的沖擊，也大大減少

d)噪音低，由于穩(wěn)定運行時運行頻率小于工頻，機(jī)械噪音下降，機(jī)械磨損小：

e)對儲氣罐容量要求小

變頻螺桿空壓機(jī)優(yōu)點

a)采用工變頻雙控系統(tǒng)，可以在工頻控制和變頻控制間切換，也可在變頻器故障時，直接改為工頻運行，不影響客戶使用

b)采用工變頻雙控系統(tǒng)，出現(xiàn)白班滿負(fù)荷或接近滿負(fù)荷運行時，夜班用氣量少時，可白班用工頻運行，夜班變頻運行，功能更強大，更合理，更節(jié)能

c)采用RS485串口通訊，實時顯示空壓機(jī)運行狀態(tài)和能效情況

變頻節(jié)能計算

變頻機(jī)組采用矢量控制技術(shù)，機(jī)組可以在極其寬廣的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，同時確保在電機(jī)升溫zui小的條件下得到合適的，足夠的轉(zhuǎn)矩去平穩(wěn)地驅(qū)動空壓機(jī)運轉(zhuǎn)

電機(jī)電流包含電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩分量和其他分量（如勵磁分量），矢量控制技術(shù)把電機(jī)的電流值進(jìn)行分配，從而情定產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電機(jī)電流分量和其他（如勵磁分量）的數(shù)值，矢量控制技術(shù)可以通過對電機(jī)端的電壓降的響應(yīng)，進(jìn)行優(yōu)化補償，在不增加電流的情況下，允許電機(jī)輸出zui大的轉(zhuǎn)矩，此功能對改善電機(jī)低速時溫升也有效

1.可變流量，避免加卸載控制的浪費

變頻機(jī)組通過變轉(zhuǎn)速控制技術(shù)，*根據(jù)工廠實際需求氣量產(chǎn)氣，降低了高負(fù)載運行電流，同時*避免可卸載浪費額定功率45%的損耗一,

變頻螺桿空壓機(jī)優(yōu)點

a）氣壓穩(wěn)定：由于變頻螺桿機(jī)利用了變頻器的無極調(diào)速特點，通過控制器或變頻器內(nèi)部的PID調(diào)節(jié)，能對壓力實現(xiàn)快速調(diào)節(jié)控制;比工頻運行的上下限開關(guān)控制相比，氣壓穩(wěn)定性成指數(shù)級的提高

b)更節(jié)能：盡管各個廠家的螺桿空壓機(jī)采取了不同的節(jié)能運行模式，但由于變頻器是根據(jù)實際用氣量實時調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速的，用氣量低的時候還可以讓空壓機(jī)自動休眠，這樣就大大減少能源損失

c)啟動無沖擊：由于變頻器本身是一個軟啟動裝置，啟動電流zui大的額定電流的倆倍左右，跟工頻啟動一般在額定電流的6倍以上相比，啟動沖擊很小，這種沖擊不是對電網(wǎng)的，也有對整個機(jī)械系統(tǒng)的沖擊，也大大減少

d)噪音低，由于穩(wěn)定運行時運行頻率小于工頻，機(jī)械噪音下降，機(jī)械磨損小：

e)對儲氣罐容量要求小

變頻螺桿空壓機(jī)優(yōu)點

a)采用工變頻雙控系統(tǒng)，可以在工頻控制和變頻控制間切換，也可在變頻器故障時，直接改為工頻運行，不影響客戶使用

b)采用工變頻雙控系統(tǒng)，出現(xiàn)白班滿負(fù)荷或接近滿負(fù)荷運行時，夜班用氣量少時，可白班用工頻運行，夜班變頻運行，功能更強大，更合理，更節(jié)能

c)采用RS485串口通訊，實時顯示空壓機(jī)運行狀態(tài)和能效情況

其特點可分為八點：

1、節(jié)能空氣進(jìn)氣系統(tǒng)

采用高效進(jìn)氣濾清器、高質(zhì)量的濾芯；采用*節(jié)能進(jìn)氣容量調(diào)節(jié)閥，停機(jī)空氣 不回流，不吐油，大口徑低壓降設(shè)計，吸氣效率達(dá)到化，有效降低能耗。

2、螺桿式空壓機(jī)主機(jī)

采用德國EUCOMP及AERZEN*主機(jī)，是典型的德國新產(chǎn)品：牢固、可靠、耐用、并且能源利用，外觀設(shè)計時尚現(xiàn)代。

3、優(yōu)質(zhì)高效電動機(jī)及電氣控制系統(tǒng)

采用全密F級絕緣高效電動機(jī)，搭載重型SKF進(jìn)口軸承；全品牌施耐德電氣元件，符合CE、UL及CSA安規(guī)認(rèn)證合格，安全性能高、使用壽命長。

4、高效的油氣分離系統(tǒng)

采用高效的油氣分離系統(tǒng)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)為經(jīng)特殊設(shè)計的簡體，內(nèi)置大尺寸的油氣分離器以及回油裝置，有效降低壓縮氣體的流速，使出口壓縮空氣含油量zui大程度的降低。

5、高效率的冷卻系統(tǒng)

采用重負(fù)荷低溫差(6~8℃)大型油冷卻器及空氣冷卻器，*的結(jié)構(gòu)設(shè)計和合理布置,加裝有溫度控制冷卻風(fēng)扇，散熱效率高，達(dá)成化的油溫控制，延長30%潤滑油壽命，確保機(jī)內(nèi)各部件和電器設(shè)備的散熱，使螺桿式空壓機(jī)的排氣溫度更低、效果更好。

6、無憂的防漏密封方案

設(shè)計過程中充分考慮管件的合理布排，采用錐度加O形圈的雙重密封方式，*杜絕漏油一滲漏。

7、防震與*

合理布置主體構(gòu)建與防震基座，布排優(yōu)良減震器，降低共振及低頻噪音傳導(dǎo)。

8、多重安全保護(hù)

采用從壓力、溫度、電流、機(jī)械傳動等*的安全保護(hù)，確保機(jī)械和人身安全。

1、使用變頻器后，空壓機(jī)的壓力設(shè)定可以是一點，即可以將滿足生產(chǎn)設(shè)備要求的zui低壓力作為設(shè)定壓力，變頻器將根據(jù)管網(wǎng)壓力上下波動的趨勢，調(diào)節(jié)空壓機(jī)轉(zhuǎn)速的快慢，甚至消除了空壓機(jī)的卸載運行，節(jié)約了電能。

2、由于系統(tǒng)中的變頻器使得管網(wǎng)上下壓力穩(wěn)定，可以降低甚至消除壓力的波動，從而使系統(tǒng)中所有運行的空壓機(jī)都在一個滿足生產(chǎn)要求的較低的壓力下運行，減少了壓力向上波動造成的功率損失。

3、由于空壓機(jī)不能排除在滿負(fù)載狀態(tài)下長時間運行的可能性，所以只能按zui大需求來決定電動機(jī)的容量，故設(shè)計容量一般偏大。在實際運行中，輕載運行的時間所占的比例是非常高的，如果采用變頻調(diào)速，可大大提高運行時的工作效率。

4、有些調(diào)節(jié)方式,即使在需求量較小的情況下，也不能減小電動機(jī)的運行功率。采用了變頻調(diào)速后，當(dāng)需求量較小的情況下，可降低電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，減小電動機(jī)的運行功率，從而進(jìn)一步實現(xiàn)節(jié)能。

5、單電動機(jī)拖動系統(tǒng)大多不能根據(jù)負(fù)載的輕重連續(xù)地調(diào)節(jié)。而采用了變頻調(diào)速后，則可以十分方便地進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)，能保持壓力、流量、溫度等參數(shù)的穩(wěn)定，從而大大提高壓縮機(jī)的工作性能