螺杆式空压机技术与应用

尚玉婷，尚小斌

1山西吕梁学院；2山西晋煤集团晋圣公司

螺杆式空压机技术与应用

尚玉婷1，尚小斌2

1山西吕梁学院；2山西晋煤集团晋圣公司

螺杆式空压机是一种重要动力来源，在工厂，工程施工，矿上开采，石油钻井，船航修造等广泛应用各个领域，随着经济的发展，在这个重视经济效益和社会效益的社会，空气压缩机也逐步更新换代，向着节能，高效的方向发展。本文主要对螺杆式空压机在各个领域中的技术，应用加以说明。

目前，我国动力来源主要采用复式活塞式空气压缩机进行生产，螺杆式空气压缩机在市场应用相对少。原因如下：1、活塞式空压机比螺杆式空压机的制造难度，生产成本，价格低，但附属构管网复杂。2、活塞式空压机在中国领域使用已有一段历史，相对而言积累了更多的经验，使螺杆式空气压缩机在性能故障方面有很大的提高。3、螺杆式空气压缩机相对使用少，人们对它的了解不深，其性能故障率减少，特点都不了解。

我们不能忽略活塞式空气压缩机的很多缺点，例如，活塞式空气压缩机体积大，噪音大，操作繁琐，缸垫容易损坏，因而维修费用很多。随着科技的进步，生产的螺杆式空气压缩机体积小，重量轻，易于移动，排气稳定，振动和噪音小等多优势，自动化程度高，使人工成本降低，因而在各个领域应用螺杆式空气压缩机后产生更多的经济效益和社会效益。

一.螺旋式空气压缩机的设计

1.螺旋式空气压缩机的历史

典的阿尔夫里斯霍尔姆在1934年首先提出螺旋式空气压缩机并由瑞典的公司制造出来，在中国单、双螺杆空气压缩机，近几年在制造技术方面取得很大发展，不同生产厂家能生产出不同排量的螺杆式空气压缩机，使螺杆式空气压缩机在不同领域应用广泛，发挥作用。

2.螺旋式空气压缩机的工作原理

外部空气由卸荷阀进入主机，主机由一个圆柱螺杆和两个对称配置的平面星轮组成，啮合后装在机壳内螺杆蜗槽，机壳和星轮面构成封闭空气的齿间容积，螺杆运转时带动星轮旋转，星轮的作用相当于往复压缩机的活塞，星轮在蜗槽内相对移动，蜗槽内的气体相应的压缩和排出，带有压力的气体排出主机后，在设备内部经过吸出油和水分再经过冷却后，进行压缩空气管网使用。

3.螺旋式空气压缩机的性能

（1）能适应各种工地状况变化，工作效率在不同环境变化不大；

（2）排气量恒定，排气压变化不会影响排气量的变化；

（3）不论转速为多少，它的内压力比不变。[1]

4.螺旋式空气压缩机的性能

螺旋式空气压缩机的主要性能优势有3个：高效、节能、稳定。随着科技的发展，螺旋式空气压缩机的制造也在不断完善，新型的不对称线应用于主机转子的制造之中。如德国的GHH型线，瑞典的X型线、日本的α、β型线以及国内的XP型线，效率高，节能效果好。强制输气是螺杆式空气压缩机的另一个特点，即排气气压变化几乎不会造成排气量的变化排，排气压力每升高或降低1MPa，排气量相应减少或增加1%左右，同时，螺杆式空气压缩机的内压力比与转速无关，任何转速时的内压比几乎为定值[2]。

排气量、排气气压、转速在一定范围内的变化并不会造成效率的巨大变化，并且效率还是可以保持在较高的数值。同时，因为螺旋式空气压缩机的转速高，没有减速器，可以连续输气，使得输气的脉动性很小，如果没有其他特殊要求，可以不需另外再安装储气罐。

二.螺旋式空气压缩机在煤矿生产中的应用

1.螺旋式空气压缩机在经济节能方面的应用

虽然活塞式空气压缩机造价低，操作熟悉，螺旋式空气压缩机造价高，需要再培养一批熟练操作的工人，但从长期看，它的高效率的生产将会带来更多的经济效益。因而我国的一些煤矿也在逐步更新，开始使用螺旋式空气压缩机。

在生产中，常见的螺旋式压缩机有两种：单螺旋杆空气压缩机和双螺旋杆空气压缩机。关于它们的比较如下：[1]

从经济节能的角度考虑，润滑油的螺旋式空气压缩机更好，主要是润滑油消耗量少，维护简单，噪音小。活塞式空气压缩机润滑油消耗量多，缸体与活塞积碳形成多，维护量大，噪音大。

2.螺旋式空气压缩机在提高效益方面的应用

综合保护功能是螺旋式空气压缩机的一大优势。即使遇到卸载延时停车，主电机过载停机，排气温度过高停车，风扇电机过载停车等问题时，螺旋式空气压缩机也不会发生重大故障，花费高额的维修费用。此外，水冷机组设有恒温阀自动控制机组排温，风冷机组设有独立的风扇冷却系统，这些系统的设立会大大降低螺旋式空气压缩机发生故障的可能性。

全电脑自动控制是螺旋式空气压缩机的另一大优势。全电脑自动控制以PLC(可编程控制器)为中心，实现IMMI(可触摸屏)工业人机界面，实现人机对话，全中文操作显示系统，操作简单，直观[3]。这种装置能提供全方位的压缩机维护信息，实现维护提示，能打印压力曲线，提供压缩空气使用量动态分布，能够历史报警，方便用户观测螺旋式空气压缩机的使用状态，不需要像活塞式空气压缩机一样，要专人看守无，减少了企业的人工劳动成本。

此外，我国的制造螺旋式空气压缩机的零部件主要依赖进口，进口的零部件都是有着元件，这使得螺旋式空气压缩机的寿命大大增加，相应的减少了维修费用。

结语

综上所述，螺杆式空气压缩机有着活塞式空气压缩机不可比拟的优点，无论是在外型设计、工作环境、安装维修、自动控制、高效节能、运行费用等诸多方面，都有其独特的优势。尽管螺杆式空气压缩机的初期投资比活塞式空气压缩机的初期投资较大，但它在其运行过程中故障率低，维修费用低，可在短期内收回多出的投资。此外其环保的外型设计和自动化控制，又大大地改善了工作条件。

目前，随着科技的发展，螺杆式空气压缩机的工艺设计还在不断提高，未来将会更广泛的使用螺旋式空气压缩机。

[1]尚小斌.基于螺杆式空气压缩机在生产中的应用分析[J].中国机械.2014(06)

[2]陆秀平.螺杆式空压机在煤矿的应用探讨[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2009(05)

[3]高相家,陈放.螺杆空压机变频节能改造的经济分析和技术方案[J].压缩机技术.2009(03)