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概述

利川移動空壓機全新設備，螺桿空壓機，電機功率37KW，工作原理是由螺桿在氣缸內(nèi)轉動，使轉子齒槽之間的空氣不斷地產(chǎn)生周期性的容積變化，空氣則沿著轉子軸線由吸入側輸送至輸出側，實現(xiàn)螺桿式空壓機的吸氣、壓縮和排氣的全過程?？諌簷C的進氣口和出氣口分別位于殼體的兩端，陰轉子的槽與陽轉子齒被主電機驅動而旋轉。原空壓機的主電機運行方式為星三角降壓起動。作程序為：輸入啟動信號，控制系統(tǒng)接通啟動器線圈并打開斷油閥，空壓機在卸載模式下啟動，這時進氣閥處于關閉位置，而放氣閥打開以排放油氣分離器內(nèi)的壓力。等降壓數(shù)秒后空壓機開始加載運行，系統(tǒng)壓力開始上升。如果系統(tǒng)壓力上升到壓力開關上限值0.8Mpa，即起跳壓力，控制器使進氣閥關閉，油氣分離器放氣，壓縮機空載運行，直到系統(tǒng)壓力跌到壓力開關下限值0.6Mpa后，即回跳壓力下，控制器使進氣閥打開，油氣分離器放氣閥關閉，壓縮機打開，油氣分離器放氣閥關閉，壓縮機滿載運行。

一體機設計中的電機溫升問題
利川移動空壓機全新設備，目前的一體式螺桿主機，電機直接安裝在螺桿機頭的吸氣伸軸端。業(yè)內(nèi)很多人，提出了一體機電機溫升的質疑，認為電機直接與螺桿機頭做成一體，螺桿機頭的溫度會傳遞到電機側，導致電機散熱差、溫升高。對于此類觀點，依據(jù)本公司實際的設計與應用狀況，做如下幾點說明：
首先，電機溫升主要依賴于特定工況下的電機設計，筆者所在公司的一體式螺桿主機用永磁電機，是針對一體式結構和空壓行業(yè)的運行工況進行的特殊設計，如充裕的服務系數(shù)考慮，并經(jīng)過了詳細的測試確認，不同于市場上運用的通用型永磁電機設計，實際運行時電機溫升狀況良好。對于直接將市場上通用型永磁電機的定、轉子直接安裝在螺桿機頭端部的組裝方式，建議進行比較詳盡的測試，以確認該永磁電機是否適合空壓機特定的結構和工況。圖1為一臺一體式螺桿主機在溫升平衡情況下的溫度分布。由圖可見，即使在溫度平衡條件下，電機端的外殼溫度也不過在40℃左右。其次，對于螺桿主機本身，其壓縮空氣從吸氣端到排氣端，是一個壓力逐步增大的過程，相應的溫度也是一個逐步遞增的過程。通常狀況下，吸氣口的溫度接近氣溫，而控制排氣溫度的風機一般設定在大約85℃，所以排氣端的油氣混合物溫度限定在85℃左右，所以電機端的溫度不應超過此值。一臺螺桿單機頭產(chǎn)品在溫升平衡情況下的溫度分布情況，排氣端zui高溫度74.8℃，而電機端的zui高溫度也僅有60℃左右。
綜合以上分析可以看出，永磁電機直接安裝在螺桿機器的吸氣伸軸端，螺桿自身的溫升對電機的溫度影響并不大。所以，業(yè)內(nèi)某些電機公司對該結構提出溫升高及永磁體的退磁問題，只是自己的臆斷

防護等級問題

，螺桿壓縮機應用于比較廣泛的場合，有些應用場合環(huán)境比較差，環(huán)境中粉塵、雜質比較多。如果螺桿空壓機自身的防護做的不到位，對于IP23防護等級的一體式螺桿主機，在吸風冷卻時，粉塵、雜質等容易隨著冷卻風進入電機內(nèi)部，帶磁性的粉塵或雜質會吸附在永磁電機的轉子表面，累積到一定程度，會堵塞氣隙，zui終導致電機無法運行。所以，針對特定的使用場合，本公司也設計了相應的產(chǎn)品，推出IP54防護等級的一體式螺桿主機，

該結構*將冷卻風道移至電機外部，與市場上的IP54電機冷卻方式類同，但同時又秉承了本公司一體式螺桿主機無軸承結構的特點優(yōu)勢。

永磁一體機與控制的匹配問題

永磁驅動一體式螺桿主機，在使用過程中，與控制的匹配經(jīng)歷了選擇、磨合及相互調整，zui終達到了比較理想的匹配。當前的市場是一個性能與成本同等競爭的環(huán)境，單一的追求性能或單一的追求低價，是無法俘獲用戶的青睞?；诠P者所在公司的使用經(jīng)驗，做以下兩方面的話題探討。其一是轉速的選擇：對于一體式螺桿主機，基于其調頻的控制因素、電機的無軸承結構因素，在電機轉速的設計上具備了更寬的選擇，各大廠家對于設計轉速高和設計轉速低，各執(zhí)一詞。復盛空壓機|http://www.fsair。。ｃｎ設計高轉速，從電機設計角度，可以獲得更高的電機效率，從使用角度，采用直驅聯(lián)接替代目前市場上的皮帶機，避免了皮帶結構帶來的一系列缺陷，如效率損失，節(jié)能約1-2%、皮帶壽命差，皮帶結構帶來的軸向力等。雖然螺桿一體機運行噪音相對于低速略高，但只要空壓機系統(tǒng)能做良好的隔音措施，影響并不大。設計低轉速，從電機的震動與噪音角度，應該比較低，但其缺陷主要是需要較大的機頭實現(xiàn)同等排氣量；

其二是控制系統(tǒng)的選擇：目前空壓機行業(yè)競爭日趨激烈，對于永磁電機用變頻器功率選擇，希望也能實現(xiàn)與電機同檔。對于這樣的要求，變頻器廠家也在努力調整應對，但就這樣的要求，我們認為存在以下問題需要考慮。假設，一臺37kW的永磁電機驅動的空壓機，依據(jù)如下公式分析。在設計時，假設電壓取值為340V，設計的額定電流為74A，小于37kW變頻器的電流允許值，實現(xiàn)了同檔匹配的目的，但該機器安裝到客戶使用現(xiàn)場后，可能會出現(xiàn)如下情況。一種狀況：如該使用企業(yè)在用電高峰期，電網(wǎng)出現(xiàn)下差浮動，電機輸入電壓降低，要繼續(xù)維持37kW的輸出，只能采用提升電流來滿足，電流的長時間增加，zui終導致變頻器保護，空壓機不能正常工作；另外一種狀況：當該空壓機使用了較長時間后，濾網(wǎng)壓差變大，提供同等空氣用量的情況下，電機功率增大，由于電壓沒有上升空間，只能通過電流的增加來實現(xiàn)，也會出現(xiàn)變頻器保護情況。在這里需要說明的一點，空壓機的使用是壓力恒定，而壓力體現(xiàn)在電機驅動上，為恒轉矩輸出。對于永磁電機，轉矩大致可以線性地對應到電流，所以當出現(xiàn)濾網(wǎng)的壓差過高時，對于同檔配置變頻器的情況，可能會出現(xiàn)因電流過高出現(xiàn)變頻器保護，而該故障是無法通過降低轉速來解決的。

配置特點：

真正的原裝主機系統(tǒng)

螺桿主機是螺桿空壓機的心臟部件，直接決定能效與噪音。

德耐爾壓縮機均采用德國(AERZEN)艾錚或德耐爾德國制造原裝主機，SAP轉子型線，鍛鋼材質與德國轉子熱處理加工技術，比國內(nèi)球墨鑄鐵與研磨的轉子材質加工技術一個檔次，效率差近15%。

標準主機配置，低速傳動

德耐爾每臺壓縮機均選用標準或更高一檔壓縮主機生產(chǎn)，堅決杜絕小馬拉大車高轉速現(xiàn)象出現(xiàn)。

主機選配時，嚴格以低轉速與主機比功率為原則，真正的低轉速與低比功率，真正達到節(jié)能與的效果。

*的冷卻流場設計

的導向設計，使冷熱交換更*。

內(nèi)部金屬管氣油路設計，使?jié)櫥鋮s油路運行更高速，zui及時的帶走主機熱量，真正避免了主機高溫現(xiàn)象的出現(xiàn)。

系統(tǒng)優(yōu)化設計

技術人員對系統(tǒng)優(yōu)化設計使機組運行故障大幅降低，出氣量更加充分，使耗能比處于同行的行列。

智能控制

業(yè)內(nèi)的定時開關機全自動控制中心，電器元件均選用享譽世界的電器產(chǎn)品，可讓您在使用空壓機的過程中體會到由此帶來的可靠感與迅捷感。

進氣閥

高品質進氣閥可根據(jù)終端氣源需求的大小，對壓縮機氣量進行0-100﹪無極調整，從而降低了能耗。

進氣閥內(nèi)設有單向閥，以防止突然停機時，油和空氣回流。多種閥門均可用于固定式或移動式空壓機上。

壓力容器，是指盛裝氣體或者液體，承載一定壓力的密閉設備，其范圍規(guī)定為zui高工作壓力大于或者等于0.1MPa（表壓），且壓力與容積的乘積大于或者等于2.5MPa•L的氣體、液化氣體和zui高工作溫度高于或者等于標準沸點的液體的固定式容器和移動式容器；盛裝公稱工作壓力大于或者等于0.2MPa（表壓），且壓力與容積的乘積大于或者等于1.0MPa•L的氣體、液化氣體和標準沸點等于或者低于60℃液體的氣瓶；氧艙等

該系列活塞式壓縮機，分為風冷、水冷，氣缸的潤滑方式分有油及無油潤滑。安裝形式可分為有基礎、撬裝、車載式三類。機組由壓縮機主機、電機、聯(lián)軸器、管路系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)、電氣設備和輔助設備組成?？筛鶕?jù)用戶要求提供壓縮機開、停機自動化，排污自動化，壓縮機后處理系統(tǒng)，倉式金屬罩殼。為了防雨、防寒、防風沙、改善工作條件，車裝式空壓機還*金屬材料制成防護車廂，設備具有結構緊湊、維修方便等特點。

產(chǎn)品分類
空壓機能效標準中產(chǎn)品分為：直聯(lián)便攜式往復活塞空氣壓縮機、微型往復活塞空氣壓縮機、全無油潤滑往復活塞空氣壓縮機、一般用固定的往復活塞空氣壓縮機、一般用噴油螺桿空氣壓縮機、一般用噴油滑片空氣壓縮機6類。

能效限定值
直聯(lián)便攜式往復活塞空氣壓縮機的能效限定值按表1、表2的規(guī)定；微型往復活塞空氣壓縮機的能效限定值按表3的規(guī)定；全無油潤滑往復活塞空氣壓縮機的能效限定值按表4的規(guī)定；一般用固定的往復活塞空氣壓縮機的能效限定值按表5的規(guī)定；一般用噴油螺桿空氣壓縮機的能效限定值按表6的規(guī)定；一般用噴油滑片空氣壓縮機的能效限定值按表7的規(guī)定。

節(jié)能評價值
直聯(lián)便攜式往復活塞空氣壓縮機的能效限定值按表8、表9的規(guī)定；微型往復活塞空氣壓縮機的能效限定值按表10的規(guī)定；全無油潤滑往復活塞空氣壓縮機的能效限定值按表11的規(guī)定；一般用固定的往復活塞空氣壓縮機的能效限定值按表12的規(guī)定；一般用噴油螺桿空氣壓縮機的能效限定值按表13的規(guī)定；一般用噴油滑片空氣壓縮機的能效限定值按表14的規(guī)定。

設備設計原理

活塞式無油潤滑空氣壓縮機

活塞式無油潤滑空氣壓縮機由壓縮機主機、冷卻系統(tǒng)、調節(jié)系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、安全閥、電動機及控制設備等組成。壓縮機及電動機用螺栓緊固在機座上，機座用地腳螺栓固定在基礎上。工作時電動機通過連軸器直接驅動曲軸，帶動連桿、十字頭與活塞桿，使活塞在壓縮機的氣缸內(nèi)作往復運動，完成吸入、壓縮、排出等過程。該機為雙作用壓縮機，即活塞向上向下運動均有空氣吸入、壓縮和排出。

螺桿式空氣壓縮機

螺桿式空氣壓縮機由螺桿機頭、電動機、油氣分離桶、冷卻系統(tǒng)、空氣調節(jié)系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、安全閥及控制系統(tǒng)等組成。整機裝在1個箱體內(nèi)，自成一體，直接放在平整的水泥地面上即可，無需用地腳螺栓固定在基礎上。螺桿機頭是1種雙軸容積式回轉型壓縮機頭。1對高精密度主(陽)、副(陰)轉子水平且平行地裝于機殼內(nèi)部，主(陽)轉子有5個齒，而副（陰）轉子有6個齒。主轉子直徑大，副轉子直徑小。齒形成螺旋狀，兩者相互嚙合。主副轉子兩端分別由軸承支承定位。工作時電動機通過連軸器(或皮帶)直接帶主轉子，由于2轉子相互嚙合，主轉子直接帶動副轉子一同旋轉。冷卻液由壓縮機機殼下部的噴嘴直接噴入轉子嚙合部分，并與空氣混合，帶走因壓縮而產(chǎn)生的熱量，達到冷卻效果。同時形成液膜，防止轉子間金屬與金屬直接接觸及封閉轉子間和機殼間的間隙。噴入的冷卻液亦可減少高速壓縮所產(chǎn)生的噪音。螺桿式空壓機的主要部件為螺桿機頭、油氣分離桶。螺桿機頭通過吸氣過濾器和進氣控制閥吸氣，同時油注入空氣壓縮室，對機頭進行冷卻、密封以及對螺桿及軸承進行潤滑，壓縮室產(chǎn)生壓縮空氣。壓縮后生成的油氣混合氣體排放到油氣分離桶內(nèi)，由于機械離心力和重力的作用，絕大多數(shù)的油從油氣混合體中分離出來?？諝饨?jīng)過由硅酸硼玻璃纖維做成的油氣分離筒芯，幾乎所有的油霧都被分離出來。從油氣分離筒芯分離出來的油通過回油管回到螺桿機頭內(nèi)。在回油管上裝有油過濾器，回油經(jīng)過油過濾器過濾后，潔凈的油才流回至螺桿機頭內(nèi)。當油被分離出來后，壓縮空氣經(jīng)過zui小壓力控制閥離開油氣筒進入后冷卻器。后冷卻器把壓縮空氣冷卻后排到貯氣罐供各用氣單位使用。冷凝出來的水集中在貯氣罐內(nèi)，通過自動排水器或手動排出。

特點1、活塞式無油潤滑空氣壓縮機

無油潤滑空氣壓縮機氣缸內(nèi)的活塞環(huán)和填料裝置內(nèi)的填料均采用具自潤滑特性的填充聚四氟乙烯作為密封元件。因此，氣缸和填料裝置無須注入潤滑油潤滑，正常情況下經(jīng)過壓縮后的氣體基本純凈不含油污，無需增加除油裝置。該機的缺點為電機功率偏大，排氣壓力不夠穩(wěn)定，排氣溫度高，噪音偏大，檢修工作量大，維修費用偏高。

2、螺桿式空氣壓縮機

螺桿式空氣壓縮機陰、陽轉子間以及轉子與機體外殼的精密配合減小了氣體回流泄漏，提高了效率；只有轉子的相互嚙合，無氣缸的往復運動，減少了振動和噪音源。*的潤滑方式具有以下優(yōu)點，憑借自身所產(chǎn)生的壓力差，不斷向壓縮室和軸承注冷卻液，簡化了復雜的機械結構；注入冷卻液可在轉子之間形成液膜，副轉子可直接由主轉子帶動，無需借助高精密度的同步齒輪；噴入的冷卻液可以增加氣密的作用，減低因高頻壓縮所產(chǎn)生的噪音，還可吸收大量的壓縮熱，因此，單級壓縮比即使高達16也可使排氣溫度不致過高，轉子與機殼之間不會因熱膨脹系數(shù)不同而產(chǎn)生磨擦。因此，螺桿式空氣壓縮機具有振動小，無需用地腳螺栓固定在基礎上，電機功率低、噪音低、效率高、排氣壓力穩(wěn)定、且無易損件等優(yōu)點。該機的缺點為所壓縮出來的空氣含油，其含油量為1～3×10-6，對壓縮氣含油量要求嚴格的工序需增加除油裝置。該廠的壓縮空氣系統(tǒng)就增加了兩級除油裝置。由于ADC工序的壓縮空氣直接與產(chǎn)品ADC發(fā)泡劑接觸，因此對空氣的質量要求更加高，ADC工序用氣增加了三級除油裝置。