近年來,
螺桿空壓機替代
活塞空壓機近乎成為一種趨勢,而與此同時,特殊氣體螺桿壓縮機也在逐步替代一些特殊氣體活塞壓縮機,并呈逐日加快之勢。
在制冷行業,冷媒螺桿壓縮機幾乎與螺桿
空壓機同時起步,同步發展。之前,由于螺桿壓縮機在其它特殊氣體領域的動作比活塞壓縮機慢,活塞壓縮機幾乎占領了幾乎所有的特殊氣體壓縮機,F在螺桿空壓機已進入特殊氣體壓縮機市場,并不斷擴大其適用范圍。不得不說,由于螺桿壓縮機可靠性高,體積小,重量輕,維護方便和無人值守的特點,使人們看到了這種替代的優勢。
活塞壓縮機“無所不能”的時代正在改寫。
單雙螺桿壓縮機的優勢
雙螺桿壓縮機最早由德國人 H . Kri gar 在 1 878 年提出,直到 1934 年瑞典皇家理工學院 A . Lysholm 才奠定了螺桿式壓縮機 SRM 技術,并開始在工業上應用,且取得了快速發展。 1957 年噴油螺桿空壓機投入市場, 1961 年,研制成功噴油螺桿式制冷壓縮機和工藝壓縮機。
法國人辛麥恩 1960 。年發明了單螺桿壓縮機。七十年代主要用作噴油空壓機,八十年代由于采用了浮動星輪技術,單螺桿壓縮機在技術上才真正成熟,應用范圍也日益擴大。
由于當時國外的多個壓縮機制造商購買了 SRM的專利技術,使得雙螺桿壓縮機得到快速發展。
單螺桿壓縮機因其結構更加合理,迅速的應用到軍方,并被開發國家保護起來,技術一直相對獨立。單螺桿壓縮機問世后,不同的人不斷地在對單雙螺桿壓縮機進行比較。一般人認為單螺桿壓縮機與雙螺桿壓縮機比較有三大優勢: 1 、螺桿軸承理論上不承受軸向力,車由承壽命特別長。 2 、單螺桿壓縮機振動小,噪聲低。 3 、單螺桿壓縮機可在高壓下工作。
其實單螺桿壓縮機相對于雙螺桿壓縮機的優點不僅在于上述幾點,具體在于:
1 、螺桿軸承理論上不受軸向力,軸承壽命長,另一個特點是軸承室可以設計的比較大,而雙螺桿的軸承外徑必須小于兩螺桿中心距之半,這對中高壓壓縮機比較重要;
2 、相同氣量的單螺桿壓縮機每一轉形成的基元容積數目較雙螺桿壓縮機多一倍以上,基元容積多而小。雙螺桿壓縮機的陽螺桿為5頭時,每轉形成5個基元容積;而單螺桿壓縮機的蝸桿為 6 頭時,每轉形成 12 個基元容積。此點使得單螺桿壓縮機的口貳夜對基元容積的冷卻作用得到強化,并使壓縮機振動減;
3 、單螺桿壓縮機沒有雙螺桿壓縮機的泄漏三角形;
4 、單螺桿壓縮機役有雙螺桿壓縮機的排氣側端面間隙產生的泄漏;
5 、單螺桿的泄漏通道雖然較多,但由于 3 、4 兩點的原因,泄漏總量比雙螺桿壓縮機小,隨之而來的不僅是能源利用效率高;由于泄漏相對小,使得單螺桿壓縮機可以實現相對高的壓縮比;
6 、由于單螺桿壓縮機的技術開發力度和開發層次不及雙螺桿壓縮機,所以單螺桿壓縮機較雙螺桿壓縮機更有技術潛力可發掘,因而就更具有提高發展的空間。例如:日本大金公司生產的噴油單螺桿冷凍(空調)機,與該公司原生產的”貢油雙螺桿冷凍(空調)機相比,在滿負荷時節能 1 。%一 15 % ,在部分負荷時節能 25 %一 40 % ,免維修間隔時間達 4 萬小時。八十年代出現的不噴油(噴制冷液)單螺桿冷凍(空調)機由于減少了油液粘性損失,比噴油機更節能,制冷系數提高 5 % ,九十年代大型單螺桿冷凍(空調)機的水平全面達到或超過了最節能的透平式冷凍(空調)機,嚙合副的壽命長達 4 萬小時,成本卻比透平式低得多。
國內單螺桿壓縮機在中壓領域的優勢也說明了上述 6 點。
現在單螺桿還無法做成干螺桿壓縮機,限制了單螺桿壓縮機在需要干螺桿場合的發揮,雖然用噴水單螺桿和噴特殊冷卻液可以彌補一部分,但究竟不失為遺憾。
但是,單螺桿壓縮機更適合于中高壓壓縮機是一個不爭的事實。
螺桿壓縮機頂級型線為替代活塞壓縮機奠定了基礎
雙螺桿壓縮機的 D 型線已發展成不可超越的頂級型線,人們在 D 型線上做的一些小修改構成了現今最高效的新型線族。在理論上其它型線幾乎不可超越該型線族,只有與該型線族性能接近的可能。
單螺桿型線出現了有兩條接觸線的齒形,三條接觸線的齒形,多接觸線齒形和“無限多條接觸線”的型線。后者使嚙合副的接觸應力大大降低,從根本上保證了在正常情況下,嚙合副磨損很小,同時減少了泄漏,提高了容積效率,降低了功耗。
單雙螺桿壓縮機頂級型線的成型,奠定了螺桿壓縮機超越活塞壓縮機的基礎。
螺桿壓縮機適合壓縮帶液氣體是替代活塞壓縮機的另一大優勢
活塞壓縮機最怕吸氣帶液而發生液擊,而”貳夜是提高螺桿壓縮機效率的重要手段之一,螺桿壓縮機不僅不怕帶液,還要”貢液。螺桿壓縮機帶液能力的容積比為 1 飛. 6 % , 即 10 。。。飛 6000ppm ,而且不會聚集,隨著基元容積排氣而排出基元容積,役有可能像活塞壓縮機一樣,聚集于活塞端面。
例如:氣量為 1 。赫靦 in ,排氣壓力 sbar 的口貳由螺桿空壓機,其滿載噴油量約為 79L 靦 in ;而在氣量調節為 4 。%時,由于吸氣壓力低至。. 4bar 左右,其噴油量變為 82L 靦 in 。此時空壓機的油氣容積比為 2 . 6 % ,即 2600opp ,。如此高的油氣容積比,相當于在大氣露點為 27 ℃ 時(我國的歷史最高值),空壓機排氣壓力為 1 obar 時壓縮空氣冷卻到吸氣溫度時壓縮空氣所含冷凝水的 2 倍。
螺桿壓縮機如此大的吸氣帶液容忍度非常適合于壓縮臨界溫度低的氣體,且不發生壓力爆漲現象。螺桿壓縮機已做成油氣混輸泵。輸送液體的泵不允許有內壓縮比的,壓縮含液量大的氣體時,要調整螺桿壓縮機的內容積比,使之不會在容許的非正常工況下發生機破。
螺桿壓縮機適用于壓縮不同氣體分子量的混合氣體、腐蝕性氣體的能力和經濟性,是活塞壓縮機所不及的。這里,不僅是替代,而且是比活塞壓縮機做的更好。