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壓縮機的種類和特點

壓縮機的主要種類列于圖1A，下面是各種壓縮機的定義。凸輪式，膜片式和擴散泵等壓縮機沒有列入其中，是因為它們用途特殊而尺寸相對較小 。

容積式壓縮機--是將一定量的連續(xù)氣流限制于一個封閉的空間里，使壓力升高。

往復(fù)式壓縮機--是容積式壓縮機，其壓縮元件是一個活塞，在氣缸內(nèi)作往復(fù)運動。

回轉(zhuǎn)式壓縮機--是容積式壓縮機，壓縮是由旋轉(zhuǎn)元件的強制運動實現(xiàn)的。

滑片式壓縮機--是回轉(zhuǎn)式變?nèi)輭嚎s機，其軸向滑片在同圓柱缸體偏心的轉(zhuǎn)子上作徑向滑動。截留于滑片之間的空氣被壓縮后排出。

液體-活塞式壓縮機--是回轉(zhuǎn)容積式壓縮機，在其中水或其它液體當(dāng)作活塞來壓縮氣體，然后將氣體排出。

羅茨雙轉(zhuǎn)子式壓縮機--屬回轉(zhuǎn)容積式壓縮機，在其中兩個羅茨轉(zhuǎn)子互相嚙合從而將氣體截住，并將其從進氣口送到排氣口。沒有內(nèi)部壓縮。

螺桿壓縮機--是回轉(zhuǎn)容積式壓縮機，在其中兩個帶有螺旋型齒輪的轉(zhuǎn)子相互嚙合，從而將氣體壓縮并排出。

速度型壓縮機--是回轉(zhuǎn)式連續(xù)氣流壓縮機，在其中高速旋轉(zhuǎn)的葉片使通過它的氣體加速，從而將速度能轉(zhuǎn)化為壓力。這種轉(zhuǎn)化部分發(fā)生在旋轉(zhuǎn)葉片上，部分發(fā)生在固定的擴壓器或回流器擋板上。

離心式壓縮機--屬速度型壓縮機，在其中有一個或多個旋轉(zhuǎn)葉輪（葉片通常在側(cè)面）使氣體加速。主氣流是徑向的。

軸流式壓縮機--屬速度型壓縮機，在其中氣體由裝有葉片的轉(zhuǎn)子加速。主氣流是軸向的。

混合流式壓縮機--也屬速度型壓縮機，其轉(zhuǎn)子的形狀結(jié)合了離心式和軸流式兩者的一些特點。

噴射式壓縮機--利用高速氣體或蒸汽噴射流帶走吸入的氣體，然后在擴壓器上將混合氣體的速度轉(zhuǎn)化為壓力。

紡織行業(yè)生產(chǎn)用空壓機的選型對比

壓縮空氣是現(xiàn)代紡織企業(yè)生產(chǎn)重要的動力源。紡織生產(chǎn)的工序多，各工序?qū)嚎s空氣的要求不盡相同，因而如何合理選配空氣壓縮機、使壓縮空氣

壓縮空氣是現(xiàn)代紡織企業(yè)生產(chǎn)重要的動力源。紡織生產(chǎn)的工序多，各工序?qū)嚎s空氣的要求不盡相同，因而如何合理選配空氣壓縮機、使壓縮空氣滿足各工序的生產(chǎn)工藝需要，是關(guān)系到現(xiàn)代紡織企業(yè)生產(chǎn)能否正常進行的一個重要因素。

我公司是一個擁有近10萬枚紗錠、近3000臺織機、200余臺噴氣織機的大型紡織企業(yè)。由于企業(yè)的不斷發(fā)展，生產(chǎn)設(shè)備在不斷更新，壓縮空氣的使用范圍和消耗量也在隨著市場對產(chǎn)品質(zhì)量的提高而不斷擴大。所以，配套空壓站的設(shè)備更新、改造要求日益迫切，這就使紡織生產(chǎn)用空壓機的選型問題成為紡織企業(yè)動力設(shè)備工程技術(shù)人員的一個重要課題。

空壓機選型要保證滿足紡織生產(chǎn)各工藝設(shè)備對壓縮空氣的不同要求。噴氣織機是壓縮空氣使用量zui大的設(shè)備，為了保證噴氣織機的正常運行，作為引緯手段而使用的壓縮空氣質(zhì)量極為重要，壓縮空氣質(zhì)量的好壞，直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量。保證壓縮空氣的質(zhì)量，不僅能正常引緯，而且要保證噴氣織機的穩(wěn)定運行和有利于操作環(huán)境衛(wèi)生狀況。一般滿足噴氣織機要求的壓縮空氣源，只要再符合使用壓力需要，就能供紡織各工序的工藝設(shè)備使用。通過參考各型噴氣織機的使用要求，其所需壓縮空氣的質(zhì)量指標(biāo)主要有：

⒈切實去除液態(tài)水分，盡可能去除氣態(tài)水分，壓力露點10℃以下；

⒉去除油氣懸體（0.8~1.0）μ的油離子以上的油分；

⒊去除（0.3~1.0）μ以上的粉塵和碳粉粒子；

⒋壓力不低于0.7Mpa。

考慮到壓縮空氣較遠(yuǎn)距離輸送的影響，選擇額定排氣壓力0.8Mpa的機型也完滿足壓縮空氣作為軋輥加壓、捻接和儀表等用氣的質(zhì)量要求。

我們公司從八十年代初就開始選用無油活塞空氣壓縮機，八十年代中后期又選用無油螺桿空氣壓縮機，九十年始裝備從美國引進的離心式空氣壓縮機；在公司的小型空壓站還使用了合資生產(chǎn)的噴油螺桿空氣壓縮機，經(jīng)過近十年的運行，對各機型的空氣壓縮機性能和使用情況也有了深切體會，我們對此總結(jié)、對比如下：

1.各機型設(shè)備工作原理：

1.1 活塞式空氣壓縮機：活塞式空氣壓縮機是利用曲軸帶動活塞的往復(fù)運動使氣缸腔內(nèi)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，該機型的工作原理、特性所限，為了供氣穩(wěn)定，一般活塞式空氣壓縮機都配備有儲氣罐。

1.2 螺桿式空氣壓縮機：螺桿式空氣壓縮機是利用陰陽螺桿轉(zhuǎn)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(xù)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(wěn)定，一般不需要配備儲氣罐。

1.3 離心式空氣壓縮機：離心式空氣壓縮機是由葉輪帶動氣體做高速旋轉(zhuǎn)，使氣體產(chǎn)生離心力，由于氣體在葉輪里的擴壓流動，從而使氣體通過葉輪后的流速和壓力得到提高，連續(xù)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(fù)荷穩(wěn)定時離心式空氣壓縮機工作穩(wěn)定、可靠。

各機型設(shè)備的優(yōu)缺點對比見表一。

特點 活塞式空氣壓縮機螺桿式空氣壓縮機離心式空氣壓縮機

優(yōu) 點 ①壓力范圍大；②氣量調(diào)節(jié)對壓力影響??；③設(shè)備價格低，初投資低；④操作方便；⑤使用壽命長①單位排氣量體積小，節(jié)省占地面積；②易損件少，運轉(zhuǎn)可靠、壽命較長；③運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、振動小，排氣穩(wěn)定；④可按需要排氣量供氣；⑤操作相對簡單①結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕，排氣量范圍大；②易損件少，運轉(zhuǎn)可靠、壽命長；③排氣不受潤滑油污染，供氣品質(zhì)高；④大排量時效率高、且有利于節(jié)能

缺 　　點 ①設(shè)備體積大且笨重；

②結(jié)構(gòu)復(fù)雜、易損件多，修工作量大；

③運行時振動和噪聲較大，設(shè)備安裝基礎(chǔ)要求高；

④運行維護費用相對較高

①運轉(zhuǎn)噪音高、需消聲降噪；

②功耗相對稍高；

③*運轉(zhuǎn)后螺桿間隙會變大，定期修復(fù)或更換費用較大。

①操作相對復(fù)雜，運行維護要求高；

②排氣量變化大時易喘振；

③排氣量變化對機械效率影響大；

④齒輪箱噪聲大；

⑤設(shè)備技術(shù)含量高，維護費用較大

2.各機型設(shè)備的性能特點對比：我們參考設(shè)備制造廠家的產(chǎn)品介紹，對各機型的設(shè)備性能參數(shù)列表做一定量比較。各機型設(shè)備的性能參數(shù)定量對比見表二。

設(shè) 備 參 數(shù) 機 型某國產(chǎn)品牌活塞某合資品牌螺桿某進口品牌離心

排氣量(m3/h)404043

機組型式無油、水冷無油、水冷 水冷

排氣壓力(Mpa)0.70.80.7

電機功率(KW)250≤280248

冷卻水量(m3/h)≤9.623.518

外形尺寸(mm)3500×1900×29002450×1650×19003000×1829×2108

總重量(t)9.64.25.66

噪聲dB(A) --   78 --

機組冷卻風(fēng)扇無需安裝廠家機組自帶無需另行安裝

冷卻前排氣溫度（℃）150 190 130

3.各機型設(shè)備初投資對比： 為了說明各機型設(shè)備的初投資情況，我們?nèi)砸陨鲜鰴C型為例來列表對比，見表三。

單位：萬元

設(shè) 備 參 數(shù) 機 型 某國產(chǎn)品牌活塞 某合資品牌螺桿 某進口品牌離心

機組型式無油、水冷 無油、水冷 水冷

排氣量(m3/h) 40 40 43

機組主機 24.8 79.6 78.85($9.5)

冷卻水泵 0.075 0.15 0.12

冷卻塔 0.375 0.75 0.6

合 計 25.25 80.5 79.57

備注：

3.1 機組價格均不含冷干機，活塞式空氣壓縮機不含儲氣罐。

3.2 由于單臺流量不便于計算，冷卻塔和水泵價格為折算得出。

3.3 進口設(shè)備的報價為美元，按$1=￥8.30換算為人民幣。

4.各機型設(shè)備年運行費用對比： 我們?nèi)砸郧拔乃鰴C型為例、以通常的運行和維護條件對其年運行費用列表對比來加以說明，見表四。

單位：萬元

設(shè) 備 參 數(shù) 機 型某國產(chǎn)品牌活塞 某合資品牌螺桿 某進口品牌離心

機組主機耗電79.380 (250KW)84.143 (265KW) 78.745 (248KW)

冷卻耗電冷卻水泵0.595 (1.875KW) 1.191 (3.75KW)  0.953 (3KW)

冷卻塔 0.238 (0.75KW) 0.476 (1.5KW)  0.381 (1.2KW)

冷卻水損耗 0.29 0.71 0.54

設(shè)備折舊  1.654 5.307 5.257

維修費用    1.20.80.7

合 計 83.357 92.627 86.576

備注：

4.1耗電按每年運行350天，電力負(fù)荷滿載率90%、工業(yè)電價0.42元/KWh計算。

4.2冷卻水日耗量按冷卻水量的2%、工業(yè)水費1.80元/m3計算。

4.3設(shè)備折舊按機組價格除以15年的使用壽命計算。

4.4維修費用根據(jù)日常消耗統(tǒng)計和經(jīng)驗數(shù)據(jù)得出。

5.設(shè)備*效果及其它：我們再以前文所述機型和計算為例，對其*使用的運行費用列表對比來加以說明，見表五。

單位：萬元 表五 設(shè) 備 參 數(shù) 機 型 某國產(chǎn)品牌活塞 某合資品牌螺桿 某進口品牌離心 設(shè)備初投資 25.25 80.5 79.57 年運行費用 83.357 92.627 86.576 15年運行費用 1250.355 1389.405 1298.64

5.1 活塞式和離心式空氣壓縮機沒有主電機冷卻風(fēng)扇，實際使用中一般不需要再另行安裝，所以沒有這部分附加耗電費用。

5.2 活塞式空氣壓縮機由于需要每年進行大修，一般還要考慮到一個月的大修期間不能再運行；另外相對于其他機型，每年大修的人員工資成本約增加0.4萬元左右。

5.3 螺桿式空氣壓縮機的轉(zhuǎn)子表面一般為特殊涂層，隨著運行磨損，涂層會脫落；并且由于軸封磨損容易造成壓縮空氣質(zhì)量的惡化，每連續(xù)運行5年需要更換機頭，這部分費用每次大約需要15萬元左右，這與使用單位的機組維護水平有關(guān)。

變頻式壓縮機之特點:  ?

壓縮機壓力度達0.1 kg/cm2以下。 注: 度系指FUZZY控制精度，不包含空車上限設(shè)定值。  ?

利用降低壓縮機組轉(zhuǎn)速來比例降低負(fù)載，節(jié)能效果*。 ?

部分負(fù)載時降低轉(zhuǎn)速使機組壽命延長。 ?

降低運轉(zhuǎn)噪音。  ?

適用于有油螺桿式壓縮機。 ?

齒輪及皮帶等傳動裝置可省略，減少機械損失并降低成本，增加機體可靠度。 ?  LED面板可顯示運轉(zhuǎn)壓力，排氣溫度及設(shè)定壓力。顯示值可經(jīng)由內(nèi)部參數(shù) 設(shè)定之。

設(shè)定壓力(壓縮機)可視系統(tǒng)需求在面板上調(diào)整。  ?

使用變頻器固有的軟性起動特性，無起動大電流。  ?

多臺運轉(zhuǎn)時只需裝設(shè)其中一至數(shù)臺即可*監(jiān)控系統(tǒng)之壓力。 ?

50Hz及60Hz共享控制模塊：  變頻式壓縮機是如何控制的呢？與傳統(tǒng)式壓縮機zui大的不同之處在于變頻式壓縮機的馬達是由變頻器所驅(qū)動。不論我們所使用電源是50Hz或60Hz，變頻器均先將其轉(zhuǎn)成直流電，轉(zhuǎn)換成直流電之后，再依指令輸出成我們所要使用的交流電頻率。此頻率可為任意頻率，而不再局限于50Hz或60Hz變頻器雖可改變頻率，但是應(yīng)該要運轉(zhuǎn)在多少頻率則必須由外部下達指令。所以變頻式壓縮機除了以變頻器為馬達之驅(qū)動器外，還要另外有一控制器以隨時調(diào)變變頻器的輸出頻率。

因此控制器需具有如下之基本功能：

1、 接收排氣端或系統(tǒng)之壓力信號并送至控制器之運算單元。

2、 輸出變頻器運轉(zhuǎn)頻率調(diào)變指令。

3、 穩(wěn)定輸出壓力。(目前大都設(shè)為0.1 bar)

4、 輸出變頻器起動指令。 

5、 接受運轉(zhuǎn)信息，如故障指令、警告指令，以保護機組