螺杆机与活塞机

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1、螺杆式空压机与活塞式空压机优势比较活塞式空气压缩机(以下简称活塞机)的工作原理是靠其在气缸内做往复运动的活塞，使容积缩小而提高气体压力。属容积型往复式压缩机，其结构由机体、曲轴、连杆、活塞、活塞环和气阀组件等组成。螺杆式空气压缩机(以下简称螺杆机)的工作原理是靠一对平行排列、相互啮合的螺杆转子与机壳形成压缩腔，通过螺杆转子齿间容积的变化而提高气体压力。属容积型回转式压缩机，其结构由一对螺杆转子、一个机壳与一对端盖组成。螺杆机和活塞机虽同属于容积型压缩机，但前者比后者的结构要简单的多。螺杆机是作为替代中低压活塞机的一项新技术进入我国的。其相对于活塞机具有能耗低、出气品质高(含尘

2、含油量底，排气温度低)、排气压力稳定、脉动很小、故障率低、可靠性好、效率高、噪声低、振动小、无维修工况和实现自动化控制等显著优点。国家有关部门曾于2000年发文，要求国内企业在中低压空压机的使用上，逐步淘汰运行费用高、可靠性低的活塞机，用高效安全可靠的螺杆机取而代之。螺杆机在发达国家已普遍使用。目前，我国矿山空气动力用的压缩机，仍以活塞机为主，而螺杆机的使用则较少。这主要是由于历史原因造成的：活塞机价格便宜，长期使用积累了一定的经验，培养了一支熟练的操作、维修队伍；螺杆机售价高，对螺杆机的性能、特点不太了解。然而，长期的使用习惯及观念，使我们缺乏对2种机型的全面认识和客观评价

3、，本文仅就2种机型的一些基本概念以及技术经济指标加以比较。2基本概念及技术经济指标比较2．1比功率从理论上讲，螺杆机的比功率要略高于活塞机。螺杆式空压机与活塞式空压机的技术经济指标比较对同为新机的能效对比而言，螺杆机并不占优势，因为新活塞机的技术参数(排气量、排气压力和比功率等)比新螺杆机还好。但随着磨损的增加，新活塞机的效率会明显下降，螺杆机的优势方能显现出来。2．2稳定性、可靠性与效率活塞机因结构复杂且具有诸多易损件和复杂的管路系统，因此连续运行的稳定性和可靠性差。这一方面会影响生产造成损失；另一方面也会增加维修和管理等的费用。螺杆机因结构简单合理无易损件，亦无复杂的管路

4、系统，因此具有较高的稳定性和可靠性。可大大降低因维修影响生产而造成的损失；具有很高的性价比。与螺杆机相比，活塞机不仅稳定性和可靠性差，而且效率低，特别是在长期连续运行工况时，其技术经济性更差。由于活塞机的压缩腔内很多都是易损件(即使保养到位，也会随时发生故障)，其磨损和损坏都将造成气体压缩时的更大泄漏，最终导致气量减少和效率降低。尤其是冷却系统因水的原因或结垢严重时，将导致机体和排气高温，甚至会造成机体和排气管路发生燃烧与爆炸事故(时有发生)。另外，大中型活塞机停机后再启动，需人工放净气体后才能重启动。螺杆机中不存在影响效率的易损件，进行压缩的一对螺杆转子及机壳之间并不直接接

5、触，因而不会产生磨损。虽然螺杆转子存在较大的轴向力和径向力，但这不是致命的。螺杆机的寿命取决于轴承寿命，目前市场上各种品牌的螺杆机均通过安装推力轴承来抵消轴向力，同时采用精度较高的SKF轴承，轴承寿命均在6—12万小时以上。螺杆机只要保养到位，定期更换“三滤”和润滑油，一般不会发生故障。因此长期连续运行的稳定性、可靠性与效率要远远优于活塞机。2．3振动、噪声与脉动活塞机为往复式运动机构，其存在着不可消除的惯性力，因此运行时振动大，噪声高；所以活塞机安装时必须做钢筋混凝土基础；另外，由于是往复间断性供气，所以气流脉动较大，故需安装较大的储气罐。螺杆机为回转式运动机构，其平衡性好

6、，振动小、噪声低，无需安装基础；另外，其输气平稳，气流脉动很小，如生产工艺无特殊要求，可不用安装储气罐，能够满足要求较高气质气量用户的需求。虽然从本质上讲，活塞机的噪声比螺杆机低，但由于活塞机体积庞大，而螺杆机体积较小，故前者大多采用机组敞开式结构，而后者则普遍采用机组全罩式隔音箱体结构。因此，螺杆机装置目前通常被称为“低噪声”压缩机。2．4自动化控制活塞机基本没有自动化控制系统(有机站进行自动化控制系统改造后，效果亦不理想)。设备只能在满载、半载和空载3种状态下运行(老设备只有满载和空载2种状态)。而我们知道，一般空压机站的设计会预留20％余量，即实际用气量一般在空压机站能

7、力的80％状态。活塞机在用气量波动大的工况下，不能按实际用气量供气，这时机站的某台设备(多台联动时)就会产生频繁的满载、半载或空载变换。老设备则只能在满载和空载状态变换。或停机(系统长时超压空载)、再启动(系统欠压)。但频繁的开机对电网冲击较大；同时，反复的停机、开启对机器的使用寿命亦影响较大；再者，如前所述，停机后再启动，需人工放净气体后才能重启，十分麻烦。螺杆机具有完善的自动化控制与保护系统，属于机电一体化产品，便于设备的维护与管理。螺杆机在较宽的排气量、排气压力和转速范围内，效率变化不大，并可保持