螺桿機(jī)與離心機(jī)對(duì)比方案

螺桿式與離心式空壓機(jī)的技術(shù)比較一、螺桿式空氣壓縮機(jī)的基本原理和特點(diǎn)

1、基本原理：

螺桿式壓縮機(jī)的氣缸呈"∞”型,里面平行的布置著兩個(gè)按一定傳動(dòng)比例反向旋轉(zhuǎn)、相互嚙合的陰陽(yáng)螺旋轉(zhuǎn)子。

螺桿壓縮機(jī)工作時(shí)氣體經(jīng)吸入口分別進(jìn)入陰陽(yáng)螺桿的齒間空腔，隨著螺桿的不斷旋轉(zhuǎn)各自的齒間容積也不斷增大，當(dāng)齒間容積達(dá)到最大值時(shí)與吸氣口斷開(kāi)，吸氣過(guò)程結(jié)束。壓縮過(guò)程是緊隨其后進(jìn)行的，陰陽(yáng)螺桿的相互嚙合使齒間使齒間容積值不斷減小，氣體的壓力不斷提高，當(dāng)齒間容積與排氣口相通時(shí)，壓縮過(guò)程結(jié)束，進(jìn)入排氣過(guò)程；在排氣過(guò)程中螺桿的不斷旋轉(zhuǎn)連續(xù)的將壓縮空氣送至排氣管道。

2、主要特點(diǎn)：

就壓縮原理而言螺桿式與活塞式的壓縮機(jī)相同，屬于容積式；就運(yùn)動(dòng)形式而言螺桿式又與透平式一樣做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；所以螺桿式壓縮機(jī)兼有二者的特點(diǎn)。

A、轉(zhuǎn)速高、結(jié)構(gòu)緊湊；單位排氣量的體積、重量、占地面積均遠(yuǎn)比活塞機(jī)小。

B、沒(méi)有氣閥、活塞環(huán)等易損件，因而運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、壽命長(zhǎng)并易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離監(jiān)控。

C、進(jìn)排氣均勻，無(wú)壓力脈沖，加上沒(méi)有不平衡慣性力矩，安裝無(wú)需基礎(chǔ)。

D、噴油螺桿壓縮機(jī)可獲得高的單級(jí)壓比及低的排氣溫度。

E、具有強(qiáng)制排氣的特點(diǎn)，即排氣量不受排氣壓力的影響。

F、工作點(diǎn)在較大范圍內(nèi)吧變化時(shí)，機(jī)器效率變化不大，沒(méi)有速度型壓縮機(jī)在小排氣量時(shí)出現(xiàn)的喘振現(xiàn)象。

二、離心式空氣壓縮機(jī)基本原理和特點(diǎn)

1、基本原理

離心式空氣壓縮機(jī)是利用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪使空氣受到離心力的作用產(chǎn)生壓力，同時(shí)獲得速度，離開(kāi)葉輪后空氣經(jīng)擴(kuò)壓器等擴(kuò)張通道將動(dòng)能逐漸轉(zhuǎn)化成壓力能，從而使壓力得到提高，一級(jí)壓縮完成后再進(jìn)入下一級(jí)壓縮，至達(dá)到額定壓力后排出。

離心式空氣壓縮機(jī)一般由多級(jí)組成，排氣壓力越高所需級(jí)數(shù)越多，分為多段，段與段之間有中間氣體冷卻器。

2、主要特點(diǎn)

A、轉(zhuǎn)速高、結(jié)構(gòu)緊湊，排氣量范圍大；

B、制造、操作和維護(hù)的要求較高，難度大；

C、排氣量的變化對(duì)機(jī)械效率影響很大；

D、啟動(dòng)和停車過(guò)程中容易出現(xiàn)喘振現(xiàn)象；

E、齒輪箱噪聲大并不易防治；

F、壓縮空氣無(wú)潤(rùn)滑油冷卻，空氣品質(zhì)高；

三、噴油螺桿壓縮機(jī)、離心式機(jī)組的性能比較

性能參數(shù)德耐爾DA系XXX某公司離心機(jī)XXX

排氣量m3/min80113排氣壓力bar8.080

電機(jī)功率kw450630

器量調(diào)節(jié)范圍%40～10060～10060～100

電機(jī)安全系數(shù)1.151.15

比功率kw/m3/min5.156.33

以上數(shù)據(jù)表明，根據(jù)功耗情況若系統(tǒng)供氣量為200m3/min，按每年運(yùn)行時(shí)間為8000小時(shí)計(jì)，每度電費(fèi)1元，可得出如下結(jié)論：

A、德耐爾雙段式螺桿空氣壓縮機(jī)比某公司離心式空壓機(jī)每年節(jié)約電費(fèi)為：(6.33-5.15)*200*800*1=188.8萬(wàn)元

理論分析

1、從熱力學(xué)理論角度分析是很容易理解的。為了盡可能降低壓縮過(guò)程中的熱效率，增大比功率，上述三種機(jī)型都采用了多級(jí)壓縮中間冷卻的結(jié)構(gòu)形式，降低每一級(jí)的壓縮比。德耐爾雙段式螺桿空氣壓縮機(jī)在壓縮過(guò)程中有冷卻液噴入，吸收并帶走壓縮過(guò)程中產(chǎn)生的熱量，其整個(gè)壓縮過(guò)程近似為等溫的壓縮過(guò)程。而無(wú)油螺桿機(jī)、離心機(jī)在壓縮過(guò)程中無(wú)熱量交換，其壓縮應(yīng)為絕熱壓縮過(guò)程；依據(jù)熱力學(xué)理論，等溫壓縮比絕熱壓縮的效率高，所以壽力雙段式螺桿空氣壓縮機(jī)的功耗是最低的。

2、德耐爾雙段式螺桿空氣壓縮機(jī)中主機(jī)的轉(zhuǎn)子型線獨(dú)特的設(shè)計(jì)及高精度的加工也確保了較小的能耗及較高的壓縮效率。壽力機(jī)組中的陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子的次數(shù)比為4：6，使得陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子的直徑相同，剛度大，合理的長(zhǎng)徑比卻保了轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速較低，切線速度為最優(yōu)的25m/s。無(wú)油螺桿機(jī)組轉(zhuǎn)速近1萬(wàn)轉(zhuǎn)，離心機(jī)組的轉(zhuǎn)速高達(dá)2～3萬(wàn)轉(zhuǎn)，使主機(jī)壽命明顯下降。

3、德耐爾機(jī)組的螺桿陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子的齒頂、齒槽部分加工有節(jié)線和槽線，在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中能迅速形成高壓油膜，大大提高密封效果，降低主機(jī)的內(nèi)泄漏，從而提高機(jī)組效率。而無(wú)油螺桿機(jī)及離心機(jī)運(yùn)動(dòng)部件與殼體之間均無(wú)密封，所以其內(nèi)泄漏大，機(jī)組效率降低功耗大。

4、結(jié)論：從以上分析可見(jiàn)，無(wú)論從壓縮原理、部件結(jié)構(gòu)方面，壽力雙段式螺桿空氣壓縮機(jī)為客戶提供了更可靠的機(jī)組性能及高度的可靠性保障，并最大限度的降低了設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用，使用戶受益。

四、最佳的的氣量調(diào)節(jié)方式

德耐爾雙段式螺桿空氣壓縮機(jī)采用了其專利的氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，即壽力螺旋控制閥。在空壓機(jī)的日常使用過(guò)程中不可能總是滿負(fù)荷使用壓縮空氣，實(shí)際用氣量在不停波動(dòng)，所以幾乎所有的空壓系統(tǒng)都存在氣量調(diào)節(jié)的問(wèn)題壽力螺旋控制閥是通過(guò)改變螺桿的有效壓縮長(zhǎng)度改變排氣量，從而大幅度降低機(jī)組在部分負(fù)荷條件下的能耗。與進(jìn)氣蝶閥配合其氣量調(diào)節(jié)范圍可達(dá)40％～100％，節(jié)能效果顯著，可達(dá)17％。

而離心機(jī)多采用進(jìn)氣蝶閥調(diào)節(jié)，此種調(diào)節(jié)方式會(huì)使進(jìn)氣截留量增加，導(dǎo)致壓比增大，從而增加了在部分負(fù)荷時(shí)的能耗，不經(jīng)濟(jì)。

五、優(yōu)化的最佳整體結(jié)構(gòu)

在整體結(jié)構(gòu)方面，壽力空壓機(jī)采用模塊化設(shè)計(jì)，機(jī)組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，管路及監(jiān)控點(diǎn)少，所有控制管路均為不銹鋼管路，保證了機(jī)組極低的維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用。而離心機(jī)，其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，不但管路多而且監(jiān)控點(diǎn)很多，對(duì)操作人員要求高，一旦出現(xiàn)故障必須有原廠來(lái)維修，導(dǎo)致停機(jī)時(shí)間長(zhǎng)維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用高。

六、先進(jìn)的電腦監(jiān)控系統(tǒng)

德耐爾空壓機(jī)配置有先進(jìn)的高級(jí)電腦監(jiān)控系統(tǒng)，其芯片采用INTEL8051，功能強(qiáng)大，可以根據(jù)用戶的需求是時(shí)的設(shè)定運(yùn)行及保護(hù)參數(shù)，并可以在不增加任何設(shè)備的前提下很容易的實(shí)現(xiàn)多機(jī)聯(lián)控，采用專用軟件及塑膜轉(zhuǎn)換器可實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)的數(shù)據(jù)通訊，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。付：離心機(jī)與螺桿機(jī)比較內(nèi)容離心機(jī)螺桿機(jī)工作原理主要依靠離心式壓縮機(jī)中高速旋轉(zhuǎn)的葉輪產(chǎn)生的離心力產(chǎn)生動(dòng)力進(jìn)行制冷，由離心式壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流機(jī)構(gòu)、抽氣回收裝置、潤(rùn)滑系統(tǒng)和電氣控制柜等組成。利用螺桿式壓縮機(jī)中兩個(gè)陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子的相互嚙合，在機(jī)殼內(nèi)回轉(zhuǎn)而完成吸氣、壓縮與排氣過(guò)程。其組成部件主要有螺桿式壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、熱力膨脹閥、控制柜等組成運(yùn)行特點(diǎn)單機(jī)制冷量大，滿負(fù)荷效率稍高易損件少、部分負(fù)荷效率高及使用壽命長(zhǎng)傳動(dòng)特點(diǎn)離心轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速高，需要增速齒輪，葉輪葉片承受沖擊力大，故障率較高電機(jī)直連嚙合，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，運(yùn)行平穩(wěn)，維護(hù)方便容量調(diào)節(jié)一般離心機(jī)組的能量調(diào)節(jié)范圍為40～100%,在低于40%負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，離心機(jī)組比較容易發(fā)生“喘振”現(xiàn)象，“喘振”嚴(yán)重時(shí)，可以使機(jī)組的整個(gè)核心部件—葉輪被損壞，從而壓縮機(jī)報(bào)廢。目前很多離心機(jī)組廠家通過(guò)“補(bǔ)氣”手段使機(jī)組“喘振”臨界點(diǎn)達(dá)到“20%”或“10%”，而“補(bǔ)氣”消耗大量能量，使機(jī)組在50%以下效率很低。螺桿機(jī)利用油壓推動(dòng)滑閥開(kāi)關(guān)控制容量，調(diào)節(jié)方便快捷。部分負(fù)載時(shí)，絕無(wú)不平衡沖擊現(xiàn)象。對(duì)于多機(jī)頭的螺桿機(jī)組來(lái)說(shuō)，其能量調(diào)節(jié)范圍一般在7.5～100%之間，而且可以連續(xù)能量調(diào)節(jié)。對(duì)于空調(diào)負(fù)荷變化較大較頻繁的場(chǎng)合來(lái)說(shuō)，多機(jī)頭大容量螺桿機(jī)組可通過(guò)微電腦控制自適應(yīng)末端負(fù)荷變化，保持機(jī)組高效率運(yùn)行。維護(hù)保養(yǎng)離心機(jī)采用的是單壓縮機(jī)的形式，進(jìn)行維護(hù)、維修時(shí)，整臺(tái)機(jī)器需要關(guān)閉，停止制冷運(yùn)行。整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零部件易損件多，維護(hù)費(fèi)用也較高螺桿機(jī)為多壓縮機(jī)形式，且具有多個(gè)獨(dú)立制冷系統(tǒng)，在維護(hù)、維修狀態(tài)下，螺桿機(jī)可按需關(guān)閉單個(gè)制冷系統(tǒng)，剩余系統(tǒng)照常工作，不影響整體空調(diào)系統(tǒng)使用。機(jī)組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，零部件易損件少，維護(hù)費(fèi)用也較低啟動(dòng)電流以800RT為例，啟動(dòng)電流1500A，對(duì)電網(wǎng)沖擊力大以800RT為例，啟動(dòng)電流1000A，且逐個(gè)系統(tǒng)啟動(dòng)，對(duì)電網(wǎng)沖擊力小運(yùn)行費(fèi)用以800RT為例，年運(yùn)行2880小時(shí)，累計(jì)用電量約1053000kWh以800RT為例，年運(yùn)行2880小時(shí)，累計(jì)運(yùn)用電量約810000kWh，較離心機(jī)節(jié)電23%安全性單機(jī)頭設(shè)備，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行容易產(chǎn)生設(shè)