大排量空氣壓縮機(jī)(排量在60Nm3/min以上)市場(chǎng)目前主要有離心式壓縮機(jī)和無油螺桿機(jī)兩個(gè)產(chǎn)品大類,每種壓縮機(jī)都有各自的專長,也有各自的使用范圍,它們不能相互替代,而將長期共存。因此非常有必要對(duì)兩種壓縮機(jī)進(jìn)行多方面的性能比較,從而可以在選用壓縮機(jī)時(shí)提供一定的參考,以免出現(xiàn)選型失誤。
螺桿機(jī)與離心機(jī)的性能比較
結(jié)論:一般離心式空壓機(jī)的整體化水平大大低于無油螺桿,現(xiàn)場(chǎng)安裝工作量大、費(fèi)用高。離心式壓縮機(jī)和無油螺桿壓縮機(jī)的基本構(gòu)成是差不多的,都是由驅(qū)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)子、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、密封系統(tǒng)、調(diào)節(jié)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。不過其某些分系統(tǒng)的內(nèi)涵及典型的供貨范圍卻是大相逕庭。
結(jié)論:正是由于離心式壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速高,需要在軸承和潤滑系統(tǒng)上采用較復(fù)雜的設(shè)計(jì),從而導(dǎo)致了它不宜頻繁啟停的特性。
結(jié)論:離心式壓縮機(jī)的潤滑系統(tǒng)比無油螺桿壓縮機(jī)的要復(fù)雜得多,相對(duì)來說可靠性要差一些,需要更多的維護(hù)。
通用離心式壓縮機(jī)主要采用兩類密封;迷宮式和碳環(huán)式。無油螺桿也采用相同原理的迷宮密封,只是在形式上略有不同。
結(jié)論:由于都采用了相同原理、相同性質(zhì)的密封,離心式和螺桿式壓縮機(jī)的密封壽命、封氣和封油的能力都差不多,都能保證100%無油的空氣品質(zhì)。
由于喘振現(xiàn)象的存在,在實(shí)現(xiàn)流量調(diào)節(jié)的同時(shí)又要徹底避開喘振,所以離心式壓縮機(jī)的調(diào)節(jié)方式與無油螺桿壓縮機(jī)迥然不同。目前用于通用離心式空壓機(jī)的調(diào)節(jié)方式主要有兩種:自動(dòng)雙模式和恒壓控制。這兩種方式都是通過控制系統(tǒng)對(duì)進(jìn)口節(jié)流閥和放空(旁通)閥進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。
(1)自動(dòng)雙模式
自動(dòng)雙模式是標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)方式,它可使排氣壓力控制在±0·1barG范圍內(nèi),對(duì)離心式壓縮機(jī)來說它也是最節(jié)能的調(diào)節(jié)方式。
(2)恒壓控制
恒壓控制是可選調(diào)節(jié)方式,它可使排氣壓力穩(wěn)定在±0.03barG范圍內(nèi),但如果供氣量經(jīng)常低于喘振氣量,將會(huì)有大量放氣,不節(jié)能。所以它常用在對(duì)排氣壓力有嚴(yán)格要求,供氣量又經(jīng)常穩(wěn)定在喘振流量以上的場(chǎng)合。
結(jié)論:只是離心式壓縮機(jī)對(duì)潤滑、傳動(dòng)和調(diào)節(jié)系統(tǒng)有一些特殊的要求,所以與無油螺桿相比,它的控制系統(tǒng)稍復(fù)雜,控制點(diǎn)稍多。但是一般離心式壓縮機(jī)標(biāo)準(zhǔn)供貨的控制系統(tǒng)都很簡(jiǎn)單,許多都是選供內(nèi)容。
從表8可見:離心式壓縮機(jī)的維護(hù)點(diǎn)要比無油螺桿壓縮機(jī)多。
(1)在膜制氮行業(yè),使用離心機(jī)或螺桿機(jī)作為空氣源都是可以的,因?yàn)閮烧叩漠a(chǎn)品氣的脈動(dòng)較小,連續(xù)性好,不會(huì)因?yàn)闅怏w流量、壓力的波動(dòng)影響氮?dú)獾馁|(zhì)量和產(chǎn)量。
(2)離心式壓縮機(jī)的效率低于螺桿式壓縮機(jī)的工作效率。離心機(jī)由于氣體流速快、能量損失較大,目前生產(chǎn)的離心式壓縮機(jī)的工作效率一般只有60%;而螺桿式壓縮機(jī)的工作效率可以達(dá)到70%~80%,單就節(jié)約能源方面考慮,使用螺桿機(jī)比使用離心機(jī)更為有效。
(3)單臺(tái)離心機(jī)的排量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于螺桿機(jī)。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研,目前體積較小的單臺(tái)離心機(jī)的排量可以達(dá)到80～120m3/min;而單臺(tái)高壓螺桿機(jī)的排氣量最大為60m3/min,即一臺(tái)離心機(jī)的產(chǎn)氣量基本與2臺(tái)螺桿機(jī)的產(chǎn)氣量相當(dāng)甚至更大。
(4)單級(jí)離心機(jī)的排氣壓力遠(yuǎn)低于螺桿機(jī)。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研,目前兩級(jí)壓縮的螺桿機(jī)其排氣壓力可以達(dá)到2.5MPa以上,而三級(jí)壓縮離心機(jī)的排氣壓力也只有1.6MPa,因此對(duì)于膜分離制氮而言,螺桿機(jī)更適用于耐高壓的柏美亞普利森膜管;而離心機(jī)、無油螺桿機(jī)則比較適用于壓力較低的PAKER膜管。
(5)氣體的含油量差距較大,離心機(jī)屬于無油潤滑,產(chǎn)氣中的含油量極低,膜管對(duì)氣體過濾要求較低;對(duì)膜管的使用壽命影響較小;而螺桿機(jī)由于普遍采用有油潤滑冷卻,其產(chǎn)氣中的含油量可以達(dá)到20×10-6,一旦過濾系統(tǒng)出現(xiàn)問題,將會(huì)對(duì)膜管的使用壽命產(chǎn)生影響。
(6)氣量調(diào)節(jié)。由于離心機(jī)在流量減小到一定程度時(shí)就會(huì)產(chǎn)生“喘振”現(xiàn)象,因此離心機(jī)的排氣量只能在70%~100%之間調(diào)節(jié);而螺桿機(jī)由于不存在“喘振”現(xiàn)象,采用容積調(diào)節(jié)時(shí),其排氣量可以在0～100%之間任意調(diào)節(jié)。
從上述結(jié)論可以看出,離心機(jī)和螺桿機(jī)作為膜制氮設(shè)備的氣源都是可行的,兩者各有利弊,互有短長,應(yīng)該根據(jù)具體情況分析進(jìn)行合理的選擇使用。
目前離心式無油空壓機(jī)市場(chǎng)占有率不斷提升。歡迎與翌露機(jī)械技術(shù)人員探討機(jī)型選擇與品牌概況，目前富達(dá)所有無油機(jī)型均為整機(jī)進(jìn)口自比利時(shí)阿特拉斯工廠。可靠性極佳，其中水潤滑螺桿機(jī)由于其潤滑介質(zhì)為水，幾乎等溫壓縮效率非常高55千瓦的氣量完全可以替代阿特拉斯干式雙螺桿無油機(jī)。而且最大壓力支持13公斤，而干式雙螺桿最大10公斤。
