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螺杆压缩机最初原理,你知乎?

2019/06/06

如今,不少用户在如何选择合适自己应用场景的空气压缩机问题上,颇为困扰;为了让大家能够正确的选择合适的设备,我们介绍有关空气压缩机基础理论,揭示目前充斥在市场上的各种技术、原理、材料的真相,与大家一同探讨真正的节能高效空气动力系统。


双螺杆压缩机于20世纪30年代瑞典SRM公司的工程师发明,最初是无油双螺杆空气压缩机。喷油双螺杆压缩机自20世纪60年代开始推向市场,经过几十年的发展,已经成为应用最广泛的一类压缩机。


螺杆压缩机的机头主要由一对阴阳螺杆转子和一个内腔呈“8”字形的机壳构成。阴阳螺杆相互啮合,在润滑油的作用下,可以相互传动。阴阳螺杆转子上的凸齿、凹槽与机壳形成工作腔。在转子转动的过程中,齿槽与机壳形成的工作腔体积由大变小,从而实现气体的压缩。

螺杆压缩机作为一种回转式的容积式压缩机,它既具备了回转式压缩机连续输气、动力平衡好及运行稳定的优点;又具备有往复式压缩机强制打气优点。螺杆压缩机的容积流量几乎不受排气压力影响,在宽广的工况范围内都能保持较高的效率。


相对于无油螺杆压缩机,喷油螺杆压缩机在压缩过程中直接喷入润滑油,润滑油直接参与空气的压缩过程,然后再通过油气分离装置将润滑油和压缩空气分离。润滑油在喷油螺杆压缩机中主要有以下作用:


1. 润滑

由于润滑油的润滑作用,阴螺杆可有阳螺杆直接驱动,相比无油螺杆,可减少一对同步齿轮,简化了主机结构,降低了成本。

2. 密封

螺杆压缩机由于结构限制,螺杆转子与机壳之间需有一定间隙,润滑油形成的油膜可起到密封作用,减少转子与机壳之间的气体泄漏,提高了压缩效率。同时由于润滑油的密封作用,转子的转速可大幅度降低,对转子的加工精度要求也大大降低,从而减少了转子的加工成本。

3. 清洁

润滑油在压缩过程中可带走压缩空气中的杂质,减小对转子的磨损。

4. 抗氧化、防腐蚀

润滑油避免了螺杆转子遭受水汽的氧化和腐蚀,降低了对螺杆材质的要求。无油干螺杆为避免转子受到水汽的氧化和腐蚀,转子表面都有一层特殊涂层。



5. 冷却

气体在压缩过程中会释放出大量的热,润滑油在压缩过程中可以吸收绝大部分热量,因此喷油螺杆压缩机可以通过控制喷入机头的油量和温度来控制机头排气温度。如果没有冷却液在气体压缩过程中吸收热量,螺杆压缩机的单级压比一般只能达到3-4,此时即以达到转子所能承受的温度极限。此外由于热胀冷缩的作用,温度越高,压缩气体所耗功越大,压缩效率越低。(理论上讲,压缩过程中温升越小,压缩效率越高,即等温压缩最省功) 因此常规的7-10公斤的排气压力,喷油螺杆压缩机单级压缩即可实现,而无油干螺杆必须要分成两级。

综合以上因素,润滑油的加入大幅度降低了螺杆压缩机的制造加工难度,这也是为何喷油螺杆压缩机的售价远低于无油螺杆压缩机的原因所在。



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