螺杆机与离心机对比方案

螺杆式与离心式空压机的技术比较

一、螺杆式空气压缩机的基本原理和特点

1、基本原理：

螺杆式压缩机的气缸呈"∞”型,里面平行的布置着两个按一定传动比例反向旋转、相互啮合的阴阳螺旋转子。

螺杆压缩机工作时气体经吸入口分别进入阴阳螺杆的齿间空腔，随着螺杆的不断旋转各自的齿间容积也不断增大，当齿间容积达到最大值时与吸气口断开，吸气过程结束。压缩过程是紧随其后进行的，阴阳螺杆的相互啮合使齿间使齿间容积值不断减小，气体的压力不断提高，当齿间容积与排气口相通时，压缩过程结束，进入排气过程；在排气过程中螺杆的不断旋转连续的将压缩空气送至排气管道。

2、主要特点：

就压缩原理而言螺杆式与活塞式的压缩机相同，属于容积式；就运动形式而言螺杆式又与透平式一样做高速旋转运动；所以螺杆式压缩机兼有二者的特点。

A、转速高、结构紧凑；单位排气量的体积、重量、占地面积均远比活塞机小。

B、没有气阀、活塞环等易损件，因而运转可靠、寿命长并易于实现远距离监控。

C、进排气均匀，无压力脉冲，加上没有不平衡惯性力矩，安装无需基础。

D、喷油螺杆压缩机可获得高的单级压比及低的排气温度。

E、具有强制排气的特点，即排气量不受排气压力的影响。

F、工作点在较大范围内吧变化时，机器效率变化不大，没有速度型压缩机在小排气量时出现的喘振现象。

二、离心式空气压缩机基本原理和特点

1、基本原理

离心式空气压缩机是利用高速旋转的叶轮使空气受到离心力的作用产生压力，同时获得速度，离开叶轮后空气经扩压器等扩张通道将动能逐渐转化成压力能，从而使压力得到提高，一级压缩完成后再进入下一级压缩，至达到额定压力后排出。

离心式空气压缩机一般由多级组成，排气压力越高所需级数越多，分为多段，段与段之间有中间气体冷却器。

2、主要特点

A、转速高、结构紧凑，排气量范围大；

B、制造、操作和维护的要求较高，难度大；

C、排气量的变化对机械效率影响很大；

D、启动和停车过程中容易出现喘振现象；

E、齿轮箱噪声大并不易防治；

F、压缩空气无润滑油冷却，空气品质高；

三、喷油螺杆压缩机、离心式机组的性能比较

性能参数德耐尔DA系 XXX 某公司离心机XXX

排气量 m3/min 80 113

排气压力 bar 8.0 80

电机功率 kw 450 630

器量调节范围 % 40～100 60～100 60～100

电机安全系数 1.15 1.15

比功率 kw/m3/min 5.15 6.33

以上数据表明，根据功耗情况若系统供气量为200m3/min，按每年运行时间为8000小时计，每度电费1元，可得出如下结论：

A、德耐尔双段式螺杆空气压缩机比某公司离心式空压机每年节约电费为：(6.33-

5.15)*200*800*1=188.8万元

理论分析

1、从热力学理论角度分析是很容易理解的。为了尽可能降低压缩过程中的热效率，增大比功率，上述三种机型都采用了多级压缩中间冷却的结构形式，降低每一级的压缩比。德耐尔双段式螺杆空气压缩机在压缩过程中有冷却液喷入，吸收并带走压缩过程中产生的热量，其整个压缩过程近似为等温的压缩过程。而无油螺杆机、离心机在压缩过程中无热量交换，其压缩应为绝热压缩过程；依据热力学理论，等温压缩比绝热压缩的效率高，所以寿力双段式螺杆空气压缩机的功耗是最低的。

2、德耐尔双段式螺杆空气压缩机中主机的转子型线独特的设计及高精度的加工也确保了较小的能耗及较高的压缩效率。寿力机组中的阴阳转子的次数比为4：6，使得阴阳转子的直径相同，刚度大，合理的长径比却保了转子转速较低，切线速度为最优的25m/s。无油螺杆机组转速近1万转，离心机组的转速高达2～3万转，使主机寿命明显下降。

3、德耐尔机组的螺杆阴阳转子的齿顶、齿槽部分加工有节线和槽线，在运转过程中能迅速形成高压油膜，大大提高密封效果，降低主机的内泄漏，从而提高机组效率。而无油螺杆机及离心机运动部件与壳体之间均无密封，所以其内泄漏大，机组效率降低功耗大。

4、结论：从以上分析可见，无论从压缩原理、部件结构方面，寿力双段式螺杆空气压缩机为客户提供了更可靠的机组性能及高度的可靠性保障，并最大限度的降低了设备的运行费用，使用户受益。

四、最佳的的气量调节方式

德耐尔双段式螺杆空气压缩机采用了其专利的气量调节系统，即寿力螺旋控制阀。在空压机的日常使用过程中不可能总是满负荷使用压缩空气，实际用气量在不停波动，所以几乎所有的空压系统都存在气量调节的问题寿力螺旋控制阀是通过改变螺杆的有效压缩长度改变排气量，从而大幅度降低机组在部分负荷条件下的能耗。与进气蝶阀配合其气量调节范围可达40％～100％，节能效果显著，可达17％。

而离心机多采用进气蝶阀调节，此种调节方式会使进气截留量增加，导致压比增大，从而增加了在部分负荷时的能耗，不经济。

五、优化的最佳整体结构

在整体结构方面，寿力空压机采用模块化设计，机组结构简洁，管路及监控点少，所有控制管路均为不锈钢管路，保证了机组极低的维护保养费用。而离心机，其结构较为复杂，不但管路多而且监控点很多，对操作人员要求高，一旦出现故障必须有原厂来维修，导致停机时间长维护保养费用高。

六、先进的电脑监控系统

德耐尔空压机配置有先进的高级电脑监控系统，其芯片采用INTEL8051，功能强大，可以根据用户的需求是时的设定运行及保护参数，并可以在不增加任何设备的前提下很容易的实现多机联控，采用专用软件及塑膜转换器可实现与PC机的数据通讯，实现远程监控。

离心机螺杆机COP性能对比

离心机组在机组负荷较低时容易发生喘振现象，严重时甚至损毁机组。

螺杆机组转子转速约为2950转/分钟，而离心机组转子转速约为9000转/分钟，高转速导致转子轴承磨损较大。

离心机组负荷－COP曲线