【壓縮機網(wǎng)】前言

　　面對市場(chǎng)上各式各樣不同功效的壓縮機，很多用戶(hù)在選型方面無(wú)法有一個(gè)確切的認知，多數時(shí)候是因為對不同壓縮機的功效和性能不能完全了解，而導致無(wú)法合理選型，無(wú)法選擇可靠、高效、節能的壓縮機型，本文即對此進(jìn)行分析和解讀。

　　空壓機常見(jiàn)分類(lèi)及機型特性

　　根據用戶(hù)的具體情況和實(shí)際工藝要求，需選用適合生產(chǎn)需要的空氣壓縮機，既不宜貪大求洋盲目選擇優(yōu)質(zhì)高價(jià)的機型而多花費不必要的支出，也不能為了節省開(kāi)支而一味選取故障頻發(fā)的劣質(zhì)機型充數，畢竟空氣壓縮機是工業(yè)生產(chǎn)中的重要動(dòng)力設備?，F將常用的幾種壓縮機型的優(yōu)缺點(diǎn)和其適用范圍做一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹，希望能為用戶(hù)在選擇壓縮機的時(shí)候有所參考。

　　螺桿式空氣壓縮機

　　螺桿壓縮機是回轉容積式壓縮機的一種，在其中有兩個(gè)帶有螺旋型齒輪的轉子相互嚙合，從而將氣體壓縮并排出。

　　螺桿空氣壓縮機又分為單螺桿和雙螺桿；按壓縮過(guò)程中是否有潤滑油參與分為噴油和無(wú)油螺桿空壓機，無(wú)油壓縮機又分為干式和噴水兩種。螺桿空壓機總的來(lái)說(shuō)結構簡(jiǎn)單，易損件少，排氣溫度低，壓比大，尤其不怕氣體中帶液、帶塵壓縮，噴油螺桿式壓縮機的出現，使動(dòng)力工藝和制冷用的螺桿式壓縮機（包括螺桿式空壓機、螺桿式制冷機等）在國內外得到了飛速的發(fā)展。

　　工作原理：螺桿式空氣壓縮機是利用陰陽(yáng)螺桿轉子的相互嚙合使齒間容積不斷減小、氣體的壓力不斷提高，從而連續地產(chǎn)生壓縮空氣。螺桿式空氣壓縮機也屬于容積式壓縮機，但由于螺桿機型的工作原理，決定了相對于活塞式空氣壓縮機而言，螺桿式空氣壓縮機供氣穩定，一般不需要配備儲氣罐。

　　主要優(yōu)點(diǎn)：1、可靠性高：螺桿空壓機零部件少，易損件少，因而它運轉可靠，壽命長(cháng)。2、操作維護方便：操作人員不必經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間的專(zhuān)業(yè)培訓，可實(shí)現無(wú)人值守運轉，操作相對簡(jiǎn)單，可按需要排氣量供氣。3、動(dòng)力平衡性好：螺桿空壓機沒(méi)有不平衡慣性力，機器可以平穩地高速工作，可實(shí)現無(wú)基礎運轉，特別適合用做移動(dòng)式壓縮機，體積小，重量輕，占地面積少。4、適應性強：螺桿空壓機具有強制輸氣的特點(diǎn)，排氣量幾乎不受排氣壓力的影響，運轉平穩、振動(dòng)小，排氣穩定，在寬廣的范圍內能保持較高的效率。5、多相混輸：螺桿空壓機的轉子齒面間實(shí)際上留有間隙，因而能耐液體沖擊，可壓送含液氣體、含粉塵氣體、易聚合氣體等。6、單位排氣量體積小，節省占地面積。雖說(shuō)螺桿壓縮機具有以上優(yōu)點(diǎn)，但是要保持螺桿壓縮機組工作運行正常，安全可靠，工作壽命長(cháng)，還必須制定詳細的維護計劃。最好執行定人操作、定期維護、定期檢查保養，使壓縮機保持清潔、無(wú)油、無(wú)污垢。只有全面的掌握維護常識和熟悉故障的解決方法，才能保證壓縮機的平穩運行。

　　主要缺點(diǎn)：1、由于其具有較強的平衡性，能高速運轉，因此功耗相對高。2、長(cháng)期運轉后螺桿間隙會(huì )變大，定期修復或更換費用較大。

　　應用范圍：螺桿壓縮機具有可靠性高、維護方便、適應性強等獨特的優(yōu)點(diǎn)，隨著(zhù)對其研究的不斷深化和設計技術(shù)的持續提高，螺桿壓縮機的性能將會(huì )得到進(jìn)一步的改善，其應用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛。除傳統的應用場(chǎng)合外，螺桿壓縮機在燃料、電池等新領(lǐng)域的應用將迅速擴大。同時(shí)，由于螺桿式壓縮機工作可靠性的不斷提高，使之在一定范圍內已逐漸替代往復式壓縮機，并占據了離心式壓縮機的部分市場(chǎng)。

　　發(fā)展趨勢：在石化領(lǐng)域，目前國內離心壓縮機在高技術(shù)和特殊產(chǎn)品等方面還不能完全滿(mǎn)足國內的需要，在技術(shù)水平、質(zhì)量、成套性等方面與國外還有一些差距。但隨著(zhù)我國石化生產(chǎn)規模的不斷擴大，離心壓縮機在大型化方面不斷攻克新的課題，國內在設計制造這些大型氣體壓縮機已經(jīng)有了校成熟的經(jīng)驗。同時(shí)，由于受到單螺桿壓縮機的挑戰，部分雙螺桿空氣壓縮機市場(chǎng)被單螺桿壓縮機擠占，但國內雙螺桿工藝壓縮機仍將是一個(gè)發(fā)展方向。

　　離心式空氣壓縮機

　　離心式壓縮機是一種動(dòng)力式壓縮機，在其中有一個(gè)或多個(gè)旋轉葉輪（葉片通常在側面）使氣體加速，主氣流是徑向的。動(dòng)力式壓縮機又分為噴射式和透平式壓縮機，離心式壓縮機就屬于透平式壓縮機組。在離心式壓縮機中，高速旋轉的葉輪給予氣體的離心力作用，以及在擴壓通道中給予氣體的擴壓作用，使氣體壓力得到提高。

　　工作原理：離心式空氣壓縮機是由葉輪帶動(dòng)氣體做高速旋轉，使氣體產(chǎn)生離心力，由于氣體在葉輪里的擴壓流動(dòng)，從而使氣體通過(guò)葉輪后的流速和壓力得到提高，連續地生產(chǎn)出壓縮空氣。離心式空氣壓縮機屬于速度式壓縮機，在用氣負荷穩定時(shí)離心式空氣壓縮機工作穩定、可靠。

　　主要優(yōu)點(diǎn)：1、流量大、功率大、利于節能。透平機械流經(jīng)葉輪的介質(zhì)，一直是連續不斷的，氣缸的容積較大，葉輪能夠高速旋轉，故透平機械的排氣流量和發(fā)生的功率可大大增加。所以離心壓縮機排氣均勻，氣流無(wú)脈沖。2、結構緊湊、密封效果好、泄露現象少，因尺寸小，故而機組占地面積及重量都比同一氣量的活塞式壓縮機小得多。3、運轉平穩，操作可靠，因此它的運轉率高，有平坦的性能曲線(xiàn)，操作范圍較廣，維護費用及人員少。4、離心式壓縮機的壓縮過(guò)程可以做到絕對無(wú)油，機內不需要潤滑，這對許多領(lǐng)域的生產(chǎn)是很重要的。5、易損件少、運轉周期長(cháng)，運動(dòng)零件少而簡(jiǎn)單，且制造精度低，所以其制造費用相對低且可靠性高，易于實(shí)現自動(dòng)化和大型化。

　　主要缺點(diǎn)：1、離心式壓縮機目前還不適用于氣量太小及壓比過(guò)高的場(chǎng)合。2、離心式壓縮機的穩定工況區較窄，其氣量調節雖較方便，但經(jīng)濟性較差。氣流速度大，流道內的零部件有較大的摩擦損失。3、離心式壓縮機的效率一般仍低于活塞式壓縮機。操作的適應性差，氣體的性質(zhì)對操作性能有較大影響。在機組開(kāi)車(chē)、停車(chē)、運行中，負荷變化大。4、離心式壓縮機轉速較高，有可能產(chǎn)生機械振動(dòng)，在運行特性方面，會(huì )有喘振現象，對機器的危害極大。5、操作相對復雜，齒輪箱噪聲大，設備技術(shù)含量高，維護費用較大。

　　應用范圍：近些年，化學(xué)工業(yè)和大型化工廠(chǎng)的陸續建立，使得離心式壓縮機成為了壓縮和輸送化工生產(chǎn)中各種氣體的關(guān)鍵機器，占有極其重要的地位。隨著(zhù)氣體動(dòng)力學(xué)研究的發(fā)展，使離心壓縮機的效率不斷提高，又由于高壓密封，小流量窄葉輪的加工，多油楔軸承等技術(shù)關(guān)鍵的研制成功，解決了離心壓縮機向高壓力，寬流量范圍發(fā)展的一系列問(wèn)題，使離心式壓縮機的應用范圍大為擴展，以致在很多場(chǎng)合可取代往復壓縮機，而大大地擴大了應用范圍。有些化工基礎原料，如丙烯、乙烯、丁二烯、苯等可加工成塑料、纖維、橡膠等重要化工產(chǎn)品，在生產(chǎn)這種基礎原料的石油化工廠(chǎng)中，離心式壓縮機也占有重要地位，是關(guān)鍵設備之一。除此之外，其它如石油精煉，制冷等行業(yè)中，離心式壓縮機也是極為關(guān)鍵的設備。

　　發(fā)展趨勢：目前離心式壓縮機可用來(lái)壓縮和輸送化工生產(chǎn)中的各種氣體，并且它的排氣壓力比早期有了很大的提高，其最小氣量也有所降低，這就相應的擴大了離心式壓縮機的應用范圍。離心式壓縮機需要向大容量發(fā)展，以滿(mǎn)足我國石化生產(chǎn)規模不斷擴大的要求，同時(shí)隨著(zhù)新技術(shù)的發(fā)展、新型氣體密封、磁力軸承和無(wú)潤滑聯(lián)軸器的出現，離心壓縮機的發(fā)展趨勢主要表現為：不斷開(kāi)發(fā)高壓和小流量產(chǎn)品；進(jìn)一步研究三元流動(dòng)理論，將其應用到葉輪和葉片擴壓器等元件的設計中，以期達到高效機組；低噪聲化，采用噪聲防護以改善操作環(huán)境。尤其是隨著(zhù)化工和石油化工生產(chǎn)的發(fā)展，生產(chǎn)規模不斷地增大，離心式壓縮機憑借其優(yōu)越的性能，在諸多工業(yè)領(lǐng)域的應用將愈來(lái)愈為廣泛，發(fā)展趨勢良好。

　　活塞式壓縮機

　　活塞式壓縮機是一種最常見(jiàn)的容積式壓縮機，它由曲柄連桿機構將驅動(dòng)機的旋轉運動(dòng)變?yōu)榛钊耐鶑瓦\動(dòng)?；钊c氣缸共同組成壓縮機工作腔，依靠活塞在氣缸內的往復運動(dòng)，并借助進(jìn)、排氣閥的自動(dòng)開(kāi)閉，使氣體周期性地進(jìn)入氣缸工作腔，進(jìn)行壓縮和排出?；钊綁嚎s機主要由三大部分組成；運動(dòng)機構（曲軸、軸承、連桿、十字頭、皮帶輪或聯(lián)軸器等）、工作機構（氣缸、活塞、氣閥等）與機身。此外還有3個(gè)輔助系統：即潤滑系統、冷卻系統及調節系統。運動(dòng)機構是一種曲柄連桿機構，把曲軸的旋轉運動(dòng)變?yōu)槭诸^的往復運動(dòng)。機身用來(lái)支承和安裝整個(gè)運動(dòng)機構和工作機構。工作機構是實(shí)現壓縮機工作原理的主要部件。

　　工作原理：在氣壓傳動(dòng)中，通常采用容積型活塞式空氣壓縮機?；钊娇諝鈮嚎s機是利用曲軸帶動(dòng)活塞的往復運動(dòng)使氣缸腔內的氣體受到壓縮而不斷地產(chǎn)生壓縮空氣?；钊娇諝鈮嚎s機屬于容積式壓縮機，該機型受工作原理、特性所限，為了供氣穩定，一般活塞式空氣壓縮機都配備有儲氣罐。

　　主要優(yōu)點(diǎn)：1、適用壓力范圍廣。因依靠容積變化的原理工作，因而不論其流量大小，都能達到很高的工作壓力。目前已制成低、中、高、超高壓各種壓縮機，其中工業(yè)上超高壓壓縮機的工作壓力可達350MPa（3500kgf/cm2）。2、設備價(jià)格低、初投資少、操作方便、使用壽命長(cháng)。3、因壓縮過(guò)程屬封閉過(guò)程，所以熱效率較高。4、適應性強，排氣量范圍廣，且受排氣壓力變化的影響較小，當介質(zhì)重度改變時(shí)，其容積排量和排氣壓力的變化也較小。

　　主要缺點(diǎn)：1、慣性力大，轉速不能太高，故而機器較笨重，大排量時(shí)尤甚。2、結構復雜，易損件多，維修工作量大、維護費用相對較高。3、排氣不連續，氣流壓力脈動(dòng)，易產(chǎn)生氣柱振動(dòng)。4、運行時(shí)振動(dòng)和噪聲較大，設備安裝基礎要求高。由于活塞式機械僅能間斷地進(jìn)氣、排氣，氣缸容積較小，活塞往復運動(dòng)的速度不能太快，因而活塞機械的排氣量和發(fā)出的功率要受到很大的限制。

　　適用范圍：活塞式壓縮機屬于一種往復式壓縮機，壓力等級屬于中壓、高壓、超高壓等級，適合壓力較高場(chǎng)合適用，流量為中、小流量范圍主要適用于中、小排量，壓力較高場(chǎng)合。

　　發(fā)展趨勢：活塞式壓縮機是傳統領(lǐng)域應用最廣泛的壓縮機，但是隨著(zhù)其它回轉壓縮機等產(chǎn)品的崛起，其在很多領(lǐng)域，比如制冷的市場(chǎng)正逐步縮小。國內石化領(lǐng)域的重點(diǎn)乙烯建設工程以及近年來(lái)在煤炭領(lǐng)域的大力整頓，都將帶動(dòng)活塞式壓縮機技術(shù)及其行業(yè)的發(fā)展?；钊綁嚎s機主要是向大容量、高壓力、低噪聲、高效率、高可靠性等方向發(fā)展；不斷開(kāi)發(fā)變工況條件下運行的新型氣閥，提高氣閥壽命；在產(chǎn)品設計上，應用熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)理論，通過(guò)綜合模擬預測壓縮機在實(shí)際工況下的性能；強化壓縮機的機電一體化，采用計算自動(dòng)控制，實(shí)現優(yōu)化節能運行和聯(lián)機運行。為發(fā)揚優(yōu)點(diǎn)，克服缺點(diǎn)，在結構參數上趨向高轉速、短行程，使結構緊湊。同時(shí)延長(cháng)氣閥、密封元件等易損件的壽命，以提高運轉率。隨著(zhù)優(yōu)化設計理論和計算機技術(shù)的發(fā)展，為合理選取設計參數，提高效益開(kāi)創(chuàng )了新的前景。

　　滑片式壓縮機

　　滑片式壓縮機屬于回轉式壓縮機的一種，其軸向滑片在同圓柱缸體偏心的轉子上作徑向滑動(dòng)，截留于滑片之間的空氣被壓縮后排出?；剞D壓縮機中有兩種情況：一種是滑片裝在缸體上的槽內，因滑片不隨轉子做旋轉運動(dòng)，稱(chēng)之為固定滑（葉）片壓縮機，即滾動(dòng)活塞壓縮機；另一種是滑片裝在轉子的槽內，隨轉子做旋轉運動(dòng)，稱(chēng)之為旋轉滑（葉）片壓縮機，簡(jiǎn)稱(chēng)滑片或旋葉、旋片壓縮機。

　　工作原理：滑片壓縮機主要由機體（即氣缸）轉子即滑片等三部分組成。轉子外表面與氣缸內表呈圓形，轉子偏心的安裝在氣缸內，使二者相切，在氣缸內壁與轉子外表面間形成一個(gè)月牙形空間。轉子上開(kāi)有若干滑片槽，每個(gè)槽中裝有自由滑動(dòng)的滑片，轉子旋轉時(shí)，滑片受離心力的作用從槽中甩出，其端部緊貼在氣缸內表面上，把月牙形的空間分割成若干扇形小室，稱(chēng)之為基元。隨著(zhù)轉子的連續轉動(dòng)，基元容積從小到大周而復始在變化。

　　主要優(yōu)點(diǎn)：1、結構簡(jiǎn)單、零部件少，加工與裝配容易實(shí)現，維修方便。2、運轉平穩、噪聲低、振動(dòng)小、啟動(dòng)沖擊小。3、結構緊湊、體積小、重量輕，便于狹窄空間安裝。4、輸氣量大、流量均勻、脈動(dòng)性小，無(wú)需安裝大型儲氣器。

　　主要缺點(diǎn)：1、滑片與轉子、氣缸間機械磨擦較嚴重，磨損和能量損失較大。2、由于磨損較大，因此使用壽命和效率較低。

　　應用范圍：滑片式壓縮機主要作為空氣壓縮機使用，排氣量一般在0.3～40m3/min，市場(chǎng)占有率較低。按其之間的不同潤滑方式可分為滴油、噴油、無(wú)油三類(lèi)?；瑝嚎s機被廣泛的應用于各種壓縮空氣裝置、小型制冷空調裝置和汽車(chē)空調系統中。在化學(xué)工業(yè)和食品工業(yè)中，無(wú)油機器可用來(lái)輸送或加壓各種氣體，還可作為固體顆粒物料輸送的氣源?；瑱C械還可作為真空泵使用。

　　發(fā)展趨勢：旋葉式壓縮機是滑片式壓縮機的一種改型結構，由于它的起動(dòng)性能較好、壓縮過(guò)程力矩變化亦不大，目前主要用于微型轎車(chē)和一些排量較小的工具車(chē)的空調系統。高速下的動(dòng)力特性是這種壓縮機的主要技術(shù)研究方向。

　　空壓機選型原則及注意事項

　　對于市場(chǎng)上常見(jiàn)的幾種壓縮機，在選型時(shí)，需要做到以下幾點(diǎn)：

　　1、需要“以需定型”。結合客戶(hù)的需要，找到最佳的運行經(jīng)濟性，將來(lái)擴大規模均需要作出大量的決策。決策的基礎是壓縮空氣的用途或使用流程，著(zhù)眼點(diǎn)計算空氣需求量，儲備量和將來(lái)擴展的余地，而壓力是一決定因素，對能耗有很大影響，不同的壓力范圍用不同的壓縮機有時(shí)可能是經(jīng)濟性。

　　2、需要注意工作壓力的計算。壓縮空氣的設備決定了必需的工作壓力取決于壓縮機，設備、管路，最高的工作壓力決定必需的裝置壓力，而耗氣地點(diǎn)用減壓閥來(lái)滿(mǎn)足設備需求，在極端情況下，配一臺單獨空壓機很不經(jīng)濟。工作壓力：最終用戶(hù)+末級過(guò)濾+管路系統+塵粒過(guò)濾+干燥機+壓縮機。調節幅度壓力越高，耗電愈大，須考慮配管尺寸大小及長(cháng)度所造成的壓力降。列出各種機種之使用壓力，如使用壓力相差太多，則需購置不同壓力之空壓機，不可降低壓力使用，以增加費用支出。

　　3、空氣需用量計算。壓縮空氣是將電能轉化為空氣勢能，并借助壓縮空氣的膨脹對外做功的一種清潔的動(dòng)力，但是它對電能的消耗也是非常大的。一般說(shuō)來(lái)，將1m3的空氣壓縮至0.7MPa所需消耗的電能約為7kW。據統計，空壓站對電能的消耗約占整個(gè)企業(yè)電能總消耗的20%。這意味著(zhù)節約壓縮空氣并合理利用壓縮空氣將為您帶來(lái)新的利潤空間！空氣需用量：將全部工具+機器設備+相關(guān)流程空氣消耗量+泄漏+磨損+未來(lái)用氣+使用系數（采用標準值20%）。

　　4、壓縮機的數量與規格的確定。根據所需的靈活程度+控制系統+能量的效率（1）、選用一臺大機還是選用多臺小機？生產(chǎn)中停機事件的費用，電力的利用率，載（荷）的變化情況，壓縮空氣系統的成本，可利用樓面的空間。由于費用的原因，一個(gè)裝置中只用一臺壓縮機供應全部空氣，那么這個(gè)系統可以準備一個(gè)移動(dòng)式壓縮機的快速接口供使用時(shí)相接，可以用一臺舊的空壓機作為不昂貴的備用動(dòng)力提供儲備氣源。（2）、穩定性（一直非常重要的問(wèn)題）;（3）、能耗支出①管路泄漏；②用氣需求每時(shí)每刻不斷的波動(dòng)（這是最易被忽視的，也最為嚴重）③單機的輸出效率（選擇最好范圍的輸出效率機型）（4）、零配件的通用化多臺110kW機型的優(yōu)化組合可能是40-160m3/min，用氣范圍的最好選擇。（5）、運行分析應在一個(gè)星期內觀(guān)察，測量能量回收有90%以上回收。工作壓力在某段時(shí)間內，經(jīng)常下降控制系統可以參照生產(chǎn)的改變作出修改，改進(jìn)空壓機的使用另一因素是檢查是否漏氣。注意耗能比值，以求省電：實(shí)際排氣量/實(shí)耗馬達功率，值越大越耗電。

　　5、管路過(guò)濾器的選型通常情況下只需根據空氣壓縮機的流量，選擇處理量等于或略大于空氣壓縮機流量的過(guò)濾器即可。管路過(guò)濾器有不同的精度，對精度的選擇，取決于企業(yè)對空氣品質(zhì)的要求，當然，特殊情況也可以通過(guò)增加活性碳過(guò)濾器來(lái)進(jìn)行處理。

　　6、儲氣罐的選型通常簡(jiǎn)便的方法是空壓機出氣量（m3/min為單位）的15-30%。若是想加以計算，則可以通過(guò)相關(guān)公式。多數公式中V=空氣桶體積；Q=空壓機空量（m3/min）；8=常數（一般用于7bar時(shí)）；△P=壓差（bar，通常至少設定于0.6-1bar）另外，在選型時(shí)，還要針對客戶(hù)需要，確定工作壓力，既可滿(mǎn)足了客戶(hù)需要，又可節省投入成本。

　　結論

　　隨著(zhù)我國經(jīng)濟的發(fā)展，我國的壓縮機設計制造技術(shù)也有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，在某些方面的技術(shù)水平也已經(jīng)達到國際先進(jìn)水平，但在一些方面與國際先進(jìn)水平還存在一定差距。希望壓縮機用戶(hù)在選型上能夠切合實(shí)際，結合企業(yè)需求，選擇經(jīng)濟、可靠、高效、環(huán)保的壓縮機，避免因選型錯誤導致的機器維修、成本加大等問(wèn)題的出現。