北京秦藤供应链研究所
孙前进物流研究室
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两级压缩螺杆空压机技术分析及应用前景

    在许多化工工艺流程与空气动力系统中,空压机是不可或缺的设备。虽然人们试图通过各种努力来取代空压机,并也取得了部分成效。但由于其流量及压力波动较大、环保设施投入较大等原因,在可以预期的将来,空压机仍然无法被全面取代。

    自第一台螺杆空压机诞生以来,螺杆空压机技术取得了长足的进步。进入21世纪,螺杆空压机已成为化工工艺流程与气体动力领域所用空压机的三大主流之一。

    最先发展起来的螺杆空压机是无油螺杆空压机机,1957年喷油螺杆空气空压机投入了市场应用,1961年又研制成功了喷油螺杆制冷空压机和螺杆工艺空压机。螺杆空压机具有结构简单、工作可靠及操作方便等一系列独特的优点。正是由于螺杆空压机结构简单、易损件少、排气温度低、压比大,尤其是不怕气体中带液、尘压缩等特点,使得动力工艺和制冷用的螺杆式空压机(包括螺杆式空压机、螺杆式制冷机等),在国内外得到了飞速的发展。在1--60M3/MIN的流量和小于等于20Barg的压力范围内得到广泛应用,在欧、美、日等西方发达国家的占有率已接近100%。

    目前,国内、外螺杆空压机仍以单级压缩为主流,喷油螺杆空气空压机仅以单级压缩就可以达到常用的动力系统排气压力。但从能耗角度考虑,采用两级压缩可有效降低能耗。为此,有些空压机生产厂商如:英格索兰公司在75KW以上的喷油螺杆空压机中,推出了两级压缩的机型。在同等功率下,可比单级压缩的喷油螺杆空压机多12--18%的气量。或者说,在压缩同等气量下,两级压缩比单级压缩平均可节省15%的功率。两级压缩每级压缩比低,转子和轴承承受的轴向力和径向力小,加上转子直径大,转速低,所以运行更可靠,具有单级喷油螺杆空压机的所有优点。下面将对其优点逐一进行分析:

    1.压缩效率较高。

    它将一级压缩转子和二级压缩转子组合在一个机壳内,并分别通过齿轮直接传动,使每级转子都获得最佳线速度,压缩效率较高。

    2.冷却效果好

    采用高效的内置喷帘式冷却方式,不但冷却效果好,而且又可降低级间的压力损失。

    3.减少轴承负荷

    每一级压缩过程中会因压缩比低而降低轴承的负荷,延长主机的寿命和提高了日常运作的稳定性,从而保证压缩机高效且可靠。

    4.能耗低

    先说单级压缩,当气体在压缩机中进行压缩时,阴阳转子先进行吸气阶段,从大气中吸入压力为p1的外界环境气体,进行等压吸气,然后阴阳转子啮合,进行压缩。而采用两级压缩时,气体在压缩机中进行压缩,阴阳转子先进行吸气,从大气中吸入为压力p1的外界环境气体,进行等压吸气,然后阴阳转子啮合,再进行压缩。

    5.传动效率高,可靠性好

    电机与转子之间采用齿轮直联的传动方式,能同时驱动两级转子,结构简单部件少。实践证明:这种传动方式是唯一不需要维护的传动系统,主机与电机的位置保持永久的同轴度,操作过程中不需要重新校准。

    6.便于维护

    目前国内市场螺杆空压机主机部分主要部件均为进口元件,先进的生产制造工艺,使得元件性能稳定,使用寿命长,维护量较低。使用两级压缩技术,每级压缩压缩比都比单级压缩压缩比低,使得包括轴承、转子等关键部件负荷变小,延长了使用寿命,降低了频繁维护所需的成本。此种将两组螺杆合在一个壳体内的两级压缩的空压机,起到了有些系统需要两组空压机来实现两级压缩的要求。不仅结构简单,同时维护量比需要两组空压机来实现两级压缩的要求的场合减少了1/2

    综上,两级压缩螺杆空压机具有单级压缩螺杆空压机所不可比拟的优点,在外形设计、工作环境、安装维修、高效节能、运行费用等诸多方面都绝对的优势。选用两级压缩螺杆空压机尽管初期投资大,但在短期内能收回多出的投资。目前两级压缩螺杆空压机的工艺设计不断提高,成本逐步下降,性能提高。近几年问世以来,在冶金、电子电力、医药、包装、化工、食品、采矿、纺织、交通等众多领域,逐步推广使用开来,受到了用户的好评。虽然目前市场占有量较低,但随着人们认识的提高,其良好的节能效果、运行稳定、维护简单等优点,必将被受青睐。两级压缩螺杆空压机也必将成为空压机市场的新贵,成为供应压缩空气的主流产品  

责任编辑:芯彤

 

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