問

▍雙螺桿壓縮機的應(yīng)用范圍有哪些？

答

※ 噴油螺桿空氣壓縮機

噴油螺桿空氣壓縮機分為固定式和移動式兩類。

固定式的使用場所不變，用電動機驅(qū)動，具有較好的消聲措施，主要為各種氣動工具及氣控儀表提供壓縮空氣。

移動式適合于在野外流動作業(yè)場所，采用內(nèi)燃機或電動機驅(qū)動。

動力用的噴油螺桿空氣壓縮機已系列化，一般都是在大氣壓力下吸入氣體，單級排氣壓力有0.5MPa~1.3MPa居多。少數(shù)用于驅(qū)動大型風(fēng)鉆的兩級壓縮機，排氣壓力可達到2.6MPa。

噴油螺桿空氣壓縮機目前的容積流量范圍以0.2~100m³/min為主。

 

由于油氣分離和氣體凈化技術(shù)的發(fā)展，噴油螺桿空氣壓縮機越來越多地被用到對空氣品質(zhì)要求比較高的應(yīng)用場合，如食品、醫(yī)藥等行業(yè)，占據(jù)了許多原屬無油壓縮機的市場。

當(dāng)然，有很多這方面的應(yīng)用主要是因價格方面的考慮，畢竟無油機的價格過于高昂，對于一些非關(guān)鍵的用氣，企業(yè)主也能接受經(jīng)過處理達到“無油”標(biāo)準(zhǔn)的噴油螺桿空氣壓縮機。

※ 噴油螺桿制冷壓縮機

螺桿制冷壓縮機都采用噴油潤滑的方式運行。

按與電動機聯(lián)接方式的不同，分為開啟式、半封閉式和全封閉式三種。

 

開啟式-通過聯(lián)軸器與電動機相連，要求在壓縮機伸出軸上加裝可靠的軸封，以防制冷劑和潤滑油泄露。

半封閉式-電動機與壓縮機作為一體，中間用法蘭聯(lián)接，能有效防止制冷劑和潤滑油的泄露，并采用制冷劑冷卻電機，消除了開啟式機組中電動機冷卻風(fēng)扇的噪聲。

全封閉式-電動機與壓縮機封閉在一容器內(nèi)，徹底消除了制冷劑和潤滑油的泄露，噪聲也比較低。

目前，半封閉和全封閉式螺桿制冷壓縮機廣泛應(yīng)用于民用住宅和商用樓房的中央空調(diào)系統(tǒng)，產(chǎn)量遠遠大于開啟式。

此外，螺桿制冷壓縮機還用于工業(yè)制冷、食品冷凍、冷藏，以及各種交通運輸工具的制冷裝置中。絕大多數(shù)螺桿制冷壓縮機中采用R22或NH?制冷劑，也有一些采用R134a或R410A等制冷劑。

 

在環(huán)境溫度下工作時，單級螺桿制冷壓縮機可達-25℃的蒸發(fā)溫度，采用經(jīng)濟器或雙級壓縮，可達-40℃的蒸發(fā)溫度。另外，已有越來越多的螺桿制冷壓縮機用作熱泵，可向高達100℃的熱源傳送熱量。既能供冷又能供暖的冷熱兩用螺桿機組，近年來發(fā)展很快。

目前螺桿制冷壓縮機標(biāo)準(zhǔn)工況下制冷量范圍為1-~2500kW.

 

※ 噴油螺桿工藝壓縮機

噴油螺桿工業(yè)壓縮機用來壓縮各種工業(yè)流程中的氣體。既包括CO?和N?這樣的惰性氣體，也包括像H?和He這樣的輕氣體，還包括一些化學(xué)性質(zhì)活潑的氣體，如HCI、CLH?等。

由于其要求相似，通常噴油螺桿工藝壓縮機是由噴油螺桿制冷壓縮機改造而成，運行于其設(shè)計工況之內(nèi)。

 

噴油螺桿工藝壓縮機的工作壓力由工藝流程確定，單級壓比可達10，排氣壓力通常小于4.5MPa，但最高可達9.0MPa，容積流量范圍為1~200m³/min。

 

※ 干式螺桿壓縮機

干式螺桿壓縮機可用來作為空氣壓縮機或工藝壓縮機，壓縮過程中沒有液體內(nèi)冷卻和潤滑。

干式螺桿壓縮機轉(zhuǎn)速往往很高，對軸承和軸封要求較高，而且排氣溫度也較高，單級壓比小。

 

目前一般干式螺桿壓縮機的單級壓比為1.5~3.5，雙級壓比可達8~10，排氣壓力通常小于2.5MPa，容積流量為3~500m³/min.

 

※ 噴水螺桿壓縮機

為了降低干式螺桿壓縮機的排氣溫度，提高單級排氣壓力，發(fā)展了向壓縮腔噴水的無油螺桿壓縮機。

由于水不具有潤滑性，故這類壓縮機中也設(shè)有同步齒輪，結(jié)構(gòu)基本與干式螺桿壓縮機相同。在壓縮腔與軸承、齒輪間，也需有可靠的軸封，以使噴入的水與潤滑油相隔離。

在其它場合，有時也使用向壓縮機內(nèi)噴入液體這一方法。例如，有些氣體在壓縮時，由于溫度或壓力的改變，可能發(fā)生聚合反應(yīng)，會在轉(zhuǎn)子和機殼上沉積一層塑料狀的薄層。在壓縮機運行的時候，這也許不存在問題，但當(dāng)壓縮機停止運行時，它就會將轉(zhuǎn)子“粘”在一起，從而造成壓縮機不能再次啟動。

另外，有些氣體混合物中含有像瀝青類的化合物時，也會產(chǎn)生同樣的問題。在這些情況下，可以向壓縮機入口噴入適當(dāng)?shù)娜軇詻_掉這些化合物。溶劑的噴入可以是連續(xù)的，也可以在壓縮機停機前噴入。

 

※ 其它螺桿機械

螺桿壓縮機可作為真空泵使用，單級真空度可達98%，能耗較其它類型真空泵低20%~50%。

 

與螺桿壓縮機功能相反的螺桿膨脹機，還用于高壓氣體的動力回收和低品位熱源的動力轉(zhuǎn)換等場合。用螺桿膨脹機替代制冷系統(tǒng)中的節(jié)流閥后，整個制冷系統(tǒng)的綜合性能可以得到提高。

另外，與螺桿壓縮機類似的螺桿多相混輸泵，可進行油、氣、水多相混輸，用于降低采油成本和提高油井產(chǎn)量。

 

問

▍螺桿壓縮機發(fā)展歷程

答

20世紀(jì)30年代，瑞典工程師Alf Lysholm在對燃氣輪機進行研究時，希望找到一種作回轉(zhuǎn)運動的壓縮機，要求其轉(zhuǎn)速比活塞壓縮機高得多，以便可由燃氣輪機直接驅(qū)動，并且不會發(fā)生踹振。為了達到上述目標(biāo)，他發(fā)明了螺桿壓縮機。

在理論上，螺桿壓縮機具有他所需要的那些特點，但由于必須具有非常大的容積流量，才能滿足燃氣輪機的要求，所以螺桿壓縮機并沒有在此領(lǐng)域獲得應(yīng)用。

盡管如此，Alf Lysholm及其所在的瑞典SRM公司，對螺桿壓縮機在其它領(lǐng)域的應(yīng)用，繼續(xù)進行了深入的研究。

1937年，Alf Lysholm在SRM公司研制成功了兩類螺桿壓縮機試驗樣機，并取得令人滿意的測試結(jié)果。1946年，位于蘇格蘭的英國James Howden公司，第一個從瑞典SRM公司獲得了生產(chǎn)螺桿壓縮機的許可證。隨后，歐洲、美國、日本的多家公司也陸續(xù)從瑞典SRM公司獲得了這種許可證，從事螺桿壓縮機的生產(chǎn)和銷售。

最先發(fā)展起來的螺桿壓縮機是無油螺桿壓縮機，1957年噴油螺桿空氣壓縮機投入應(yīng)用。1961年又研制成功了噴油螺桿制冷壓縮機和螺桿工藝壓縮機。經(jīng)過持續(xù)的基礎(chǔ)理論研究和產(chǎn)品開發(fā)實驗，通過對轉(zhuǎn)子型線的不斷改進和專用轉(zhuǎn)子加工設(shè)備的開發(fā)成功，螺桿壓縮機的優(yōu)越性能得到不斷的發(fā)揮。

 

 

問

▍螺桿式壓縮機的發(fā)展方向

答

螺桿壓縮機廣泛應(yīng)用于礦山、化工、動力、冶金、建筑、機械、制冷等工業(yè)部門，在寬廣的容量和工況范圍內(nèi)，逐步替代了其它種類的壓縮機。

螺桿壓縮機（尤指空氣壓縮機）銷售量已占所有空壓機銷售額50%以上，今后螺桿壓縮機的市場份額仍將不斷擴大，特別是無油螺桿空氣壓縮機和各類螺桿工藝壓縮機，會獲得更快的發(fā)展。

近幾年來，隨著國內(nèi)螺桿機頭的加工水平的提升，各種效率更高的螺桿機型不斷推出市場。例如兩級壓縮螺桿機在市場上表現(xiàn)得如火如荼。另外通過對螺桿空壓機的電機及電控系統(tǒng)改進，也產(chǎn)生了一批如永磁、變頻等提高現(xiàn)場綜合能效的螺桿空壓機。物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)與螺桿機的結(jié)合，使螺桿壓縮機智能化的提升空間得到極大的擴展。