螺桿壓縮機(jī)早在70年代初,我國就已有制造及應(yīng)用。 當(dāng)時(shí)在制造精度、 使用壽命等方面的缺陷,一定程度上牽制了其發(fā)展的廣度和深度。 直到改革開放后,國外先進(jìn)的軸承、 密封、 控制儀表等相繼被引進(jìn)或合資生產(chǎn),加之螺桿壓縮機(jī)自身設(shè)計(jì)、 制造技術(shù)受國外先進(jìn)設(shè)備、 管理理念的引進(jìn)或合資生產(chǎn),有了較快的發(fā)展,逐步走進(jìn)石油煉化、 煤化工、 精細(xì)化工等領(lǐng)域。
2螺桿式空氣壓縮機(jī)的概述
螺桿式空氣壓縮機(jī)是噴油單級(jí)雙螺桿壓縮機(jī),采用高效帶輪(或軸器)傳動(dòng),帶動(dòng)主機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行空氣壓縮,通過噴油對主機(jī)壓縮腔進(jìn)行冷卻和潤滑,壓縮腔排出的空氣和油混合氣體經(jīng)過粗,精兩道分離,將壓縮空氣中的油分離出來,最后得到潔凈的壓縮空氣。
雙螺桿空氣壓縮機(jī)具有優(yōu)良的可靠性能,機(jī)組重量輕,震動(dòng)小,噪聲低,操作方便,易損件少,運(yùn)行效率高是其最大的優(yōu)點(diǎn)。
3螺桿式壓縮機(jī)原理介紹
螺桿式壓縮機(jī)汽缸內(nèi)裝有一對互相嚙合的螺旋形陰陽轉(zhuǎn)子,兩轉(zhuǎn)子都有幾個(gè)凹形齒,兩者互相反向旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子之間和機(jī)殼與轉(zhuǎn)子之間的間隙僅為5~10絲,主轉(zhuǎn)子(又稱陽轉(zhuǎn)子或凸轉(zhuǎn)子),通過由發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)(多數(shù)為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)),另一轉(zhuǎn)子(又稱陰轉(zhuǎn)子或凹轉(zhuǎn)子)是由主轉(zhuǎn)子通過噴油形成的油膜進(jìn)行驅(qū)動(dòng),或由主轉(zhuǎn)子端和凹轉(zhuǎn)子端的同步齒輪驅(qū)動(dòng)。轉(zhuǎn)子的長度和直徑?jīng)Q定壓縮機(jī)排氣量(流量)和排氣壓力,轉(zhuǎn)子越長,壓力越高;轉(zhuǎn)子直徑越大,流量越大。
螺旋轉(zhuǎn)子凹槽經(jīng)過吸氣口時(shí)充滿氣體。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí),轉(zhuǎn)子凹槽被機(jī)殼壁封閉,形成壓縮腔室,當(dāng)轉(zhuǎn)子凹槽封閉后,潤滑油被噴入壓縮腔室,起密封。冷卻和潤滑作用。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)壓縮潤滑劑+氣體(簡稱油氣混合物)時(shí),壓縮腔室容積減小,向排氣口壓縮油氣混合物。當(dāng)壓縮腔室經(jīng)過排氣口時(shí),油氣混合物從壓縮機(jī)排出,完成一個(gè)吸氣-壓縮-排氣過程。螺桿機(jī)的每個(gè)轉(zhuǎn)子由減摩軸承所支承,軸承由靠近轉(zhuǎn)軸端部的端蓋固定。進(jìn)氣端由滾柱軸承支承,排氣端由一以對靠的賀錐滾柱支承通常是排氣端的軸承使轉(zhuǎn)子定位,也就是止推軸承,抵抗軸向推力,承受徑向載荷,并提供必須的軸向運(yùn)行最小間隙。
工作循環(huán)可分為吸氣,壓縮和排氣三個(gè)過程。隨著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),每對相互嚙合的齒相繼完成相同的工作循環(huán)。
4螺桿式壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn)
?。?)螺桿壓縮機(jī)與活塞壓縮機(jī)相同,都屬于容積式壓縮機(jī)。就使用效果來看螺桿空壓機(jī)有如下優(yōu)點(diǎn)。
(2)可靠性高。螺桿壓縮機(jī)零部件少,沒有易損件,因而它運(yùn)轉(zhuǎn)可靠,壽命長,大修間隔期可達(dá)4~8萬小時(shí)。
(3)操作維護(hù)方便。螺桿壓縮機(jī)自動(dòng)化程度高,操作人員不必經(jīng)過長時(shí)間的專業(yè)培訓(xùn),可實(shí)現(xiàn)無人值守運(yùn)轉(zhuǎn)。
?。?)動(dòng)力平衡好。螺桿壓縮機(jī)沒有不平衡慣性力,機(jī)器可平穩(wěn)地高速工作,可實(shí)現(xiàn)無基礎(chǔ)運(yùn)轉(zhuǎn),特別適合作移動(dòng)式壓縮機(jī),體積小,重量輕,占地面積少。
?。?)適應(yīng)性強(qiáng)。螺桿壓縮機(jī)具有強(qiáng)制輸氣的特點(diǎn),容積流量幾乎不受排氣壓力的影響,在寬闊的范圍內(nèi)能保持較高效率,在壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)不作任何改變的情況下,適用于多種工況。
5螺桿式壓縮機(jī)存在問題
過去對往復(fù)式壓縮機(jī)的認(rèn)識(shí)多于其它類型的壓縮機(jī),對螺桿壓縮機(jī)不敢輕易采用?,F(xiàn)在對螺桿壓縮機(jī)的安裝,調(diào)試,維護(hù)和維修技術(shù)能力,管理能力,文化水平等各方面都有了顯著的進(jìn)步,對螺桿壓縮機(jī)的易損件少,運(yùn)轉(zhuǎn)周期長,耐液,耐粉塵,耐焦油,輸氣量大而機(jī)組體積小等優(yōu)點(diǎn)有了充分的認(rèn)識(shí),他們希望在一些特殊的工藝流程段采用螺桿壓縮機(jī)。
?。?)為滿足低壓,大氣量要求,勢必加大氣缸的容量,目前一級(jí)氣缸的直徑已經(jīng)做到破記錄的1.5m,還往往需要2個(gè),甚至3個(gè)并聯(lián)。帶來的問題是如下。
?、僖蟾髁悴考募庸ぴO(shè)備大型化,增大制造成本;②受壓縮機(jī)的列間距的影響,維修空間變得狹小,維修困難;③由于缸徑太大,給傳統(tǒng)的加壓氣缸套的工藝帶來挑戰(zhàn),如果沒有缸套,一旦鏡面發(fā)生磨損(這是必然的),就只能更換整個(gè)氣缸體!經(jīng)濟(jì)損失相當(dāng)大;④大氣缸必然使用大氣閥,安裝,更換大氣閥,如同搬舉杠鈴片,工人的勞動(dòng)強(qiáng)度相當(dāng)大;⑤配用大型的活塞體,勢必加大其支撐環(huán)的摩擦力,加快支撐環(huán)的損害。
?。?)氣閥,活塞環(huán)是易損件,特別是在氣體含有煤焦油,粉塵等有害物質(zhì)時(shí),其壽命大大縮短,增大停機(jī)率。
?。?)活塞機(jī)大型化和其固有的傾覆力矩,要求建設(shè)大面積的廠房和深厚的基礎(chǔ)。
?。?)體中含水量高,稍不注意,容易造成液擊事故。
?。?)減小氣流脈動(dòng),需配巨大的緩沖器。
(6)塞機(jī)備品備件規(guī)格雜,數(shù)量多,壽命短,要求有一個(gè)備件小倉庫和專業(yè)管理人員,且占用庫存資金多。
正是這種變化,首先反映在空氣螺桿壓縮機(jī)上,十年以前還在使用者口中津津樂道的往復(fù)式空氣壓縮機(jī)已不再被人提起,替而代之的是空氣螺桿壓縮機(jī)。這種需求又極大地刺激了空氣螺桿壓縮機(jī)的制造商,除了國外各名家廠商紛紛搶占灘頭外,國內(nèi)新崛起的廠商也不下百十家,其中不少是采用購買國外的空氣螺桿壓縮機(jī)機(jī)頭在國內(nèi)配套組裝的。
6氣螺桿壓縮機(jī)制造業(yè)工藝特點(diǎn)
與空氣螺桿壓縮機(jī)制造業(yè)的迅猛發(fā)展比較,工藝氣螺桿壓縮機(jī)制造業(yè)的相對平靜是因?yàn)樗拈T檻較高所致。
?。?)氣螺桿壓縮機(jī)屬非標(biāo)產(chǎn)品,單件小批量,基本上是一機(jī)一套圖的模式。決定了它需要一支強(qiáng)有力的設(shè)計(jì)隊(duì)伍。不僅設(shè)計(jì)工作量大,更要求"專業(yè)".涉及機(jī),電,控制,容器,管道,結(jié)構(gòu)件等方方面面。雖然有些方面可以通過"外協(xié)"解決,但常受"交貨時(shí)間"所約束。(2)氣螺桿那樣,可以到外面買個(gè)螺桿機(jī)頭來組裝,要根據(jù)不同的工藝氣參數(shù)特性,選配轉(zhuǎn)子直徑和材料,轉(zhuǎn)速,密封等,在開發(fā)新機(jī)型時(shí),還需專業(yè)的轉(zhuǎn)子銑刀設(shè)計(jì)師。(3壓縮機(jī)需加工的零部件與往復(fù)式壓縮機(jī)相比,雖然少很多很多,卻也很專一。需數(shù)臺(tái)不同的轉(zhuǎn)子直徑范圍,更需不同規(guī)格的(至少要一臺(tái)套由產(chǎn)品定位來決定其具體規(guī)格)轉(zhuǎn)子加工數(shù)控銑床,這種銑床價(jià)格不菲,而且功能單一。除了加工轉(zhuǎn)子,其它功能全無。其它的,如殼體等加工設(shè)備可以考慮外協(xié)解決。
7結(jié)語
鑒于螺桿壓縮機(jī)日益廣泛地被市場認(rèn)同和接受;鑒于螺桿壓縮機(jī)市場需求和巨大的經(jīng)濟(jì)利益;也鑒于螺桿壓縮機(jī)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)技術(shù)的不斷更新所具有的挑戰(zhàn)性,在我國,促使工藝氣螺桿壓縮機(jī)發(fā)展的良好時(shí)機(jī)已經(jīng)到來。集中于少數(shù)幾家生產(chǎn)的格局一定會(huì)被打破,這必將對發(fā)展和促進(jìn)我國工藝螺桿壓縮機(jī)的技術(shù)和生產(chǎn)水平,趕超世界,帶來新的動(dòng)力。