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2019-12
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二级压缩与二段压缩有何不同

今天为大家介绍螺杆压缩机的技术原理,以及来讲一讲目前市场上正热门的“二级压缩”。

无油干螺杆压缩机要达到7-10公斤的排气压力,必须要用到二级压缩。那么何为二级压缩呢?二级压缩有哪些优势和哪些劣势呢?

所谓二级压缩就是指,压缩空气经过一级压缩以后先进行冷却,降低温度,再进行第二级的压缩。由于中间的冷却作用,实现同样的压缩比,分两次压缩比一次压缩,温升大大减小,压缩对应的耗功也会减少。

无油螺杆压缩机二级压缩流程图

以110KW、8公斤无油干螺杆为例,其机头为典型的两级压缩。空气首先进入一级压缩转子,经过压缩之后进入冷却器进行中间冷却,然后经过汽水分离器去除冷凝水之后,再进入二级压缩转子进行第二次压缩。无油干螺杆在压缩空气的过程中,单级压比约为3,温升约在150℃左右。

还有一种压缩方式,从结构上看与二级压缩非常相似,但又有所区别,这就是目前市场上很多宣称所谓的“喷油螺杆二级压缩技术”---实质是“二段压缩”。这些宣称“喷油螺杆二级压缩”更加节能的厂家在介绍其节能技术时都会讲,因为两段压缩比单级压缩更接近于等温压缩,所以更加节能。然而事实果真如此么?

二段压缩的喷油螺杆压缩机机头

我们知道喷油螺杆压缩机,由于在压缩过程中有润滑油的参与,吸收了大量的压缩热,即使压比超过11,温升仍可控制在60℃以内。同时由于喷油螺杆压缩机因为压缩过程中有润滑油的参与,机头排气端油气混合物的温度既不能过高(过高会缩短润滑油的使用寿命,甚至导致润滑油结焦),也不能过低(过低会有冷凝水产出,导致润滑油乳化),喷油螺杆的机头排气温度基本被限制在75-100℃之间。喷油螺杆压缩机,不管是单级压缩还是两段压缩,其机头排气温度并无大的差异。因此很多厂家所宣称的“喷油螺杆二级压缩技术”比单级压缩更加接近等温压缩说法,在原理上无法立足。目前市面上的“喷油螺杆二级压缩机头”要么压根没有中间冷却,要么只是在级间加入油帘,冷却效果极其有限,实际上应该称之为“二段压缩”更为贴切。

既然“等温压缩”无法说通,那为何市面上很多厂家的“喷油螺杆二段压缩”产品比其单级压缩产品,在能效方面确实提升很多,原因又在哪里呢?我们知道由于设计和制造的原因,螺杆式压缩机转子之间都不可避免的存在一定的间隙(压缩机专业术语叫余隙容积)。一方面,压比越大,螺杆转子之间压缩空气的泄露量也就越大;另一方面,每一段的压缩终了,余隙容积里的受压缩的空气会重新膨胀至入口压力,压比越大,余隙容积里的压缩空气所占整个受压缩空气的比例就越大。综合这两个因素,减小压比,同样起到了节能压缩功,提升能效的作用。


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一、空压机房的选址


1. 空压机机房应尽量选择在凉爽、干净、通风良好的地方,环境温度在 0-40℃之间。


2. 空压机房应有起吊设备,如没有安装行车等标准起重设备,则至少也需要有叉车、龙门架等临时吊装设备,及这些设备的安装位置或进出的通道。


3. 空压机应绝对避免直接安装在室外,以免淋到雨水和被太阳暴晒及过多的灰尘进入机组。


4. 空压机应绝对避免安装在没有通风的狭小空间内,以免机组出现排气高温等不良情况。


5. 空压机应绝对避免安装在环境中粉尘较多的地方,尤其是喷沙设备附近,以免机组过快磨损。


6. 空压机应绝对避免安装在空气中含有可燃气体、腐蚀性气体及较多水汽的地方,以免引起可能的爆炸或内部锈蚀。



二、空压机房的布局和空压机的放置


1. 空压机后面应安装储气罐,储气罐的容积应在空压机每分钟排气量的 20%以上,并安排人员定期排水。


2. 如空压机房还有干燥机,则储气罐必须安装在干燥机之前,以便让空压机排出的压缩空气在进入干燥机之前有适当的缓冲和冷却,干燥机需要有旁通阀以便日后检修。


3. 空压机应直接放置在能承载空压机重量的平整的水平水泥地面上。


4. 没有特殊要求,空压机不需要垫高或安装避震垫。


5. 空压机与周围墙壁或其他设备之间要保持1.5m 以上的距离,以方便空压机的检查与维修。



三、空压机的管道连接


1. 空压机排气管道连接:


空压机的排气管道为避免冷凝水回流,排气管应从上方接入总管,如有多台空压机,则更需要此种接法,请参照附图二。


空压机排气管道的直径应等于或大于机组上的排气口直径。


排气管与空压机之间要安装隔离球阀,但一般不需要安装止回阀。


2. 水冷空压机冷却水管连接:


空压机冷却水进水管必须安装过滤密度为 40目左右的“Y”形或其他形式的高效水过滤器。


冷却水进出水管和冷却水总管之间必须安装隔离球阀,球阀和空压机之间的管道上要装冬季放水小阀。


冷却水进出水管上最好能安装水压表和水温表。



四、水冷空压机的冷却水


1. 冷却水水压一般控制在 0.3-0.5 MPa 之间,进出水压差要在 0.15 Mpa以上。


2. 冷却水水温应控制在 35℃以下,一般情况下冷却水系统都需要安装冷却塔。


3. 冷却水参考流量如下,可根据机组的功率大小调整选用,如需要更精确的流量,请参照空压机使用说明书:


100 HP以下:15m3/h;100- 200 HP:20m3/h;


200- 300 HP:25m3/h;300 HP以上:30m3/h;


4. 水质要求:


pH值:6.8 < pH < 8


总溶解固体量:< 450 毫克/升


总硬度(用CaCO3来表示):< 300毫克/升


悬浮物:< 50 毫克/升


氯化物( Cl- ):< 150 毫克/升


5. 客户水质应定期检测,水质如达不到上述要求,则必须用专业的水处理方法对冷却水进行必要的处理,直到水质达标为止。


6. 由于深井水的水质硬度特别大,应避免直接使用的深井水。


备注:万一冷却器在日后的使用中结垢,不能用酸洗的方法除垢,应使用专业的水处理方法,采用对金属不产生腐蚀的药剂清洗冷却器。



五、空压机的通风


空压机的运行时会产生很大热量,通常情况下,这些热量需要排到室外,以免空压机房温度过高,超出规定的正常工业环境温度,即最高温度不高于 40℃,保持空压机房正常的环境温度有下列几种方法:


1. 如机组功率不大,机房比较宽敞,则可考虑直接在机房墙的高处安装排气风机,直接将机房内的热空气排到室外,排气风扇的排风量可参考下面的公式 a)或b)。


2. 如机组功率较大,则可用风道将热风引出到室外,风道的截面大小要与空压机本身的通风口相同,并且整个通风道从头到尾不能收缩,风道转弯不能过急,要保证适当的弧度。


3. 风道长度如超过 5m,或有风道后空压机房温度仍然过高,则需要在风道的出口加装抽风机以加强空压机通风,选用风机的排风量可由下面的公式 a)或b)计算得到:


a) 风冷空压机的通风量:Qv =0.92 N/dT m3/s


b) 水冷空压机的通风量:Qv = 0.1N/dT m3/s


备注:上两式中:


Qv = 机组必需的通风量 m3/s


N = 以KW为单位的压缩机的轴功率


dT = 空压机房的温升,一般取 8 ℃



六、空压机的主电路电缆安装


1. 低压电源的电缆配置请参照使用说明书。


2. 低压电源的进线线路上必须安装标准熔断丝和隔离空气开关,熔断丝和隔离开关要安装在离空压机较近,容易接近和控制的地方。


3. 高压电缆请根据有资质的设计单位按国家标准设计后安装。


4. 高压马达外壳必须拉单独的接地线接地。


5. 电缆线安装时不能有太大的应力,以免日后电缆松动而引发短路。


6. 电缆不能和金属快口相接触,以免日后电缆被割破而引发短路。


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今天是二十四节气之一大暑,意味着夏天高温天气已经来临了!在炎炎的太阳下的,滚滚热浪扑面而来。而这时无论是一线的设备维护人员还是空压机设备的本身,都需要承受了户外高温带来的考验。


1夏季设备高温的解决方法

空压机在高温环境工作时,我们又该如何给设备做好降温工作让空压机安然度夏呢?节能空压机系统有妙招,接下来小编将带你了解给空压机设备降温的有效方法:

一、提供通风的使用环境为空压机提供一个良好的舒适环境,空压机房因具备良好的通风功能、远离热源和灰尘较大的环境,使之有效的排除空压机所产生的热量,避免热量积聚造成空压机房高温。

二、定期巡检、按时更换配件设备负责人员需定时检查空压机设备的散热系统,易耗品备件需定时按使用要求进行更换,保证空压机内部散热系统的正常运行。

三、设备出现高温的常见故障1、散热器堵塞。

当空压机周围环境飞尘较多时,空压机长期运行就会造成散热器外表黏附一层粉尘或油污,而内部结构也容易因油垢积累而堵塞,影响散热效果。

2、油气分离器芯太脏

当油气分离器芯太脏时,油因阻力过大而影响循环,造成过热停机。如遇到这种情况,应从加载前后的压差进行判断,当两端压差为开机之初时的3陪或最大压差达到0.1Mpa时,就应该清理或更换油气分离器芯。

3、冷却油油面过低

当空压机冷机检查时,油面低于检视管下端时应立即进行补充。

4、油标号低或是油质差

用户为按照操作说明使用对应型号的原厂冷却剂或冷却剂混用,使得冷却剂回黏度及比热达不到标准,从而造成温度过高。

5、风扇胶带断裂或者松弛

当胶带断裂时空压机运转5min左右就会因为温度过高而自动停机,如胶带太松会打滑,使风扇转速降低,影响散热,因此需更换或调整风扇胶带的松紧度。

6、断油阀失灵

在滤油器与压缩机之间有个断油阀,当断油阀无法开启时,润滑油无法及时冷却,压缩机启动后温度迅速上升,大约1Min左右就会自动停机。应拆下压缩机主机排气端的温度塞,发现温度塞上干燥无油,亦会有青烟从孔中飘出。打开空压机检修孔,拆下断油阀,用手指轻轻拨动阀杆,看能否前后推动或能否轻松复位。如果拨动或回位困难,则需进一步降断油阀解体。如果阀杆或阀孔有油垢,则需用细砂纸打磨直至能轻松滑动;如果弹簧折断或有异物卡入也会影响阀杆运动,此时需要更换弹簧或清洗弹簧或弹簧座。

7、滤油器太脏

当压缩机中的滤油器太脏时,阻力油无法按正常流量进入压缩机,压缩机会因冷却润油不足而迅速升温,当进出油压差超过0.18Mpa时就需要更换滤芯。

8、温控器旁通阀处于开启位置

温控器旁通阀在冷机时处于开启位置,温度升高后逐渐关闭。当它失灵后就可能一直处于开启位置,冷却油就从此处而不通过散热器直接回流空压机,所以温度会慢慢升高二导致停机。检修方法与断油阀检修方法相似。

9、排气压力过高

当排气压力超过额定压力时,长时间运行就会因压缩机负荷过重而升温导致空压机停机。如出现这种情况需要先检查和调节压力阀。

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