尚玉婷，尚小斌

1山西呂梁學院；2山西晉煤集團晉圣公司

螺桿式空壓機技術與應用

尚玉婷1，尚小斌2

1山西呂梁學院；2山西晉煤集團晉圣公司

螺桿式空壓機是一種重要動力來源，在工廠，工程施工，礦上開采，石油鉆井，船航修造等廣泛應用各個領域，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，在這個重視經(jīng)濟效益和社會效益的社會，空氣壓縮機也逐步更新?lián)Q代，向著節(jié)能，高效的方向發(fā)展。本文主要對螺桿式空壓機在各個領域中的技術，應用加以說明。

目前，我國動力來源主要采用復式活塞式空氣壓縮機進行生產，螺桿式空氣壓縮機在市場應用相對少。原因如下：1、活塞式空壓機比螺桿式空壓機的制造難度，生產成本，價格低，但附屬構管網(wǎng)復雜。2、活塞式空壓機在中國領域使用已有一段歷史，相對而言積累了更多的經(jīng)驗，使螺桿式空氣壓縮機在性能故障方面有很大的提高。3、螺桿式空氣壓縮機相對使用少，人們對它的了解不深，其性能故障率減少，特點都不了解。

我們不能忽略活塞式空氣壓縮機的很多缺點，例如，活塞式空氣壓縮機體積大，噪音大，操作繁瑣，缸墊容易損壞，因而維修費用很多。隨著科技的進步，生產的螺桿式空氣壓縮機體積小，重量輕，易于移動，排氣穩(wěn)定，振動和噪音小等多優(yōu)勢，自動化程度高，使人工成本降低，因而在各個領域應用螺桿式空氣壓縮機后產生更多的經(jīng)濟效益和社會效益。

一.螺旋式空氣壓縮機的設計

1.螺旋式空氣壓縮機的歷史

典的阿爾夫里斯霍爾姆在1934年首先提出螺旋式空氣壓縮機并由瑞典的公司制造出來，在中國單、雙螺桿空氣壓縮機，近幾年在制造技術方面取得很大發(fā)展，不同生產廠家能生產出不同排量的螺桿式空氣壓縮機，使螺桿式空氣壓縮機在不同領域應用廣泛，發(fā)揮作用。

2.螺旋式空氣壓縮機的工作原理

外部空氣由卸荷閥進入主機，主機由一個圓柱螺桿和兩個對稱配置的平面星輪組成，嚙合后裝在機殼內螺桿蝸槽，機殼和星輪面構成封閉空氣的齒間容積，螺桿運轉時帶動星輪旋轉，星輪的作用相當于往復壓縮機的活塞，星輪在蝸槽內相對移動，蝸槽內的氣體相應的壓縮和排出，帶有壓力的氣體排出主機后，在設備內部經(jīng)過吸出油和水分再經(jīng)過冷卻后，進行壓縮空氣管網(wǎng)使用。

3.螺旋式空氣壓縮機的性能

（1）能適應各種工地狀況變化，工作效率在不同環(huán)境變化不大；

（2）排氣量恒定，排氣壓變化不會影響排氣量的變化；

（3）不論轉速為多少，它的內壓力比不變。[1]

4.螺旋式空氣壓縮機的性能

螺旋式空氣壓縮機的主要性能優(yōu)勢有3個：高效、節(jié)能、穩(wěn)定。隨著科技的發(fā)展，螺旋式空氣壓縮機的制造也在不斷完善，新型的不對稱線應用于主機轉子的制造之中。如德國的GHH型線，瑞典的X型線、日本的α、β型線以及國內的XP型線，效率高，節(jié)能效果好。強制輸氣是螺桿式空氣壓縮機的另一個特點，即排氣氣壓變化幾乎不會造成排氣量的變化排，排氣壓力每升高或降低1MPa，排氣量相應減少或增加1%左右，同時，螺桿式空氣壓縮機的內壓力比與轉速無關，任何轉速時的內壓比幾乎為定值[2]。

排氣量、排氣氣壓、轉速在一定范圍內的變化并不會造成效率的巨大變化，并且效率還是可以保持在較高的數(shù)值。同時，因為螺旋式空氣壓縮機的轉速高，沒有減速器，可以連續(xù)輸氣，使得輸氣的脈動性很小，如果沒有其他特殊要求，可以不需另外再安裝儲氣罐。

二.螺旋式空氣壓縮機在煤礦生產中的應用

1.螺旋式空氣壓縮機在經(jīng)濟節(jié)能方面的應用

雖然活塞式空氣壓縮機造價低，操作熟悉，螺旋式空氣壓縮機造價高，需要再培養(yǎng)一批熟練操作的工人，但從長期看，它的高效率的生產將會帶來更多的經(jīng)濟效益。因而我國的一些煤礦也在逐步更新，開始使用螺旋式空氣壓縮機。

在生產中，常見的螺旋式壓縮機有兩種：單螺旋桿空氣壓縮機和雙螺旋桿空氣壓縮機。關于它們的比較如下：[1]

從經(jīng)濟節(jié)能的角度考慮，潤滑油的螺旋式空氣壓縮機更好，主要是潤滑油消耗量少，維護簡單，噪音小?；钊娇諝鈮嚎s機潤滑油消耗量多，缸體與活塞積碳形成多，維護量大，噪音大。

2.螺旋式空氣壓縮機在提高效益方面的應用

綜合保護功能是螺旋式空氣壓縮機的一大優(yōu)勢。即使遇到卸載延時停車，主電機過載停機，排氣溫度過高停車，風扇電機過載停車等問題時，螺旋式空氣壓縮機也不會發(fā)生重大故障，花費高額的維修費用。此外，水冷機組設有恒溫閥自動控制機組排溫，風冷機組設有獨立的風扇冷卻系統(tǒng)，這些系統(tǒng)的設立會大大降低螺旋式空氣壓縮機發(fā)生故障的可能性。

全電腦自動控制是螺旋式空氣壓縮機的另一大優(yōu)勢。全電腦自動控制以PLC(可編程控制器)為中心，實現(xiàn)IMMI(可觸摸屏)工業(yè)人機界面，實現(xiàn)人機對話，全中文操作顯示系統(tǒng)，操作簡單，直觀[3]。這種裝置能提供全方位的壓縮機維護信息，實現(xiàn)維護提示，能打印壓力曲線，提供壓縮空氣使用量動態(tài)分布，能夠歷史報警，方便用戶觀測螺旋式空氣壓縮機的使用狀態(tài)，不需要像活塞式空氣壓縮機一樣，要專人看守無，減少了企業(yè)的人工勞動成本。

此外，我國的制造螺旋式空氣壓縮機的零部件主要依賴進口，進口的零部件都是有著元件，這使得螺旋式空氣壓縮機的壽命大大增加，相應的減少了維修費用。

結語

綜上所述，螺桿式空氣壓縮機有著活塞式空氣壓縮機不可比擬的優(yōu)點，無論是在外型設計、工作環(huán)境、安裝維修、自動控制、高效節(jié)能、運行費用等諸多方面，都有其獨特的優(yōu)勢。盡管螺桿式空氣壓縮機的初期投資比活塞式空氣壓縮機的初期投資較大，但它在其運行過程中故障率低，維修費用低，可在短期內收回多出的投資。此外其環(huán)保的外型設計和自動化控制，又大大地改善了工作條件。

目前，隨著科技的發(fā)展，螺桿式空氣壓縮機的工藝設計還在不斷提高，未來將會更廣泛的使用螺旋式空氣壓縮機。

[1]尚小斌.基于螺桿式空氣壓縮機在生產中的應用分析[J].中國機械.2014(06)

[2]陸秀平.螺桿式空壓機在煤礦的應用探討[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊).2009(05)

[3]高相家,陳放.螺桿空壓機變頻節(jié)能改造的經(jīng)濟分析和技術方案[J].壓縮機技術.2009(03)