螺杆式空壓機選購 螺杆式空壓機選擇標準
螺杆式空壓機選擇標準
因為噴油螺杆式壓縮機的設計製造要求相對較低，自主生產或購買組件組裝的國內外生產噴油壓縮機的廠商為數不少，可惜良莠不齊，給廣大用戶的選擇帶來不便。以下是我對辨別噴油螺杆壓縮機優劣所整理的需要觀察並了解的幾個方麵，以供參考。
1、壓縮機各性能參數的測試標準
（1）性能參數
國際通行測試標準為ISO1217，Ed3，Annex C-1996，負責任的生產廠商會在樣本的參數表下標明，但有部分廠商有意無意的省略該標準，隨意加大參數的數值，或者用GB標準來代替，意圖混淆視聽。缺少測試標準的數據人工痕跡明顯，毫無理論根據；而標明GB標準的參數值折算到ISO1217標準僅為原值的90%左右，這在空分製氧製氮這個需要精確參數值的行業中得到充分驗證，用戶需要謹慎對比。
（2）噪聲聲壓級
噪聲是綜合反映設計、製造水平的重要參數，其標準應為ISO2151 Pneurop/Cagi PN8NT C2，測量點為距噪聲源1米距測量（離地麵1米，離機器正麵1米）。有部分廠商會采用1.5米的測量距或者幹脆不標注參數標準，可想而知其數值上將會有多少水份，用戶需要謹慎對比。
2、壓縮機的工作效率及能耗
壓縮機是耗能大戶，螺杆式空壓機的工作效率及能耗並不取決於機組裝機電機功率，而應當是比功率（實際軸功率/排氣量）這一唯一數據，即單位產氣量所需耗費的電能，其值越小越好。
例：某型空壓機，電機裝機功率132kW，電機服務係數1.0，在8.5kg/cm2時排氣量為22.9m3/min，其比功率= 132×1.0/22.9 = 5.76：另一生產商產品電機裝機功率132kW，電機服務係數1.15，在8.5kg/cm2時排氣量為24m3/min,其比功率=250×1.15/24 = 6.33，可以看出，雖然後者從排氣量數值上來看是較大的，但因其電機的服務係數較高，其軸功率也偏高，反而使比功率偏高，單位產氣量將比前者多耗能。如上所比較的兩種，若壓縮機以日運行24小時計算，比功率高的後者全年將比前者多耗費電能（6.33-5.76）×24 m3/min×24h×330天=108, 345 kWh，每年10萬多度電能的額外支出，一年電費多支出108, 345kWh×0.55元/度=59,590元，12台多支出電費為71.5萬。
即使再打6折也支出電費42.9萬。由此可見非常可觀的超支費用，用戶需要謹慎對比參考。
3、主機轉子型線
全球螺杆型線的三大主流型線為：① AtlasCopco SAP型線；② GHH型線；③ SIGMA型線，均為精密磨削加工，特點是穩定，可靠，技術成熟，這在我國目前高等院校教科書中以典型加說明。三者是螺杆壓縮機行業核心技術的掌握者，其他生產商的技術多來源於此。雖然有部分生產商目前也已具備轉子加工設備，但多數是銑削加工而成，製造精度還有相當差距。
4、轉子布局
提高螺杆式空壓機排氣量的方法是：① 螺杆長度加長；② 增大螺杆直徑；③ 提高轉子轉數。加長螺杆長度將降低轉子剛性，提高轉數是以大幅犧牲軸承使用壽命為代價的，均不可取。故大多數生產商均采取增大轉子直徑的方法來提高壓縮機係列的排氣量，但是由理論及實際顯示螺杆線速度有一個最佳範圍：15-30m/s，在這範圍內效率最佳，損耗最小，而線速度等於轉速和螺杆半徑之積，這決定了螺杆直徑也不宜過大，這也就是雙螺杆壓縮機單機氣量適用中小氣量(一般小於30m3)；另外雙螺杆壓縮機的軸向力對主機壽命影響也較大。排氣量超過30m3的合理做法是采用兩對標準螺杆並聯，這樣可以確保較長的壽命及較高的工作效率（這正如大排量汽車由多缸發動機組成，而每缸是標準排量一樣）。
5、主機使用壽命
由於螺杆本身互不接觸（油膜隔離），主機壽命實際取決於軸承壽命。各種各樣的所謂主機保用時間都沒有實際意義，因為一般情況著名的螺杆壓縮機生產廠商采用的都是SKF等著名軸承產品，其設計壽命100,000小時以上。如壓縮機生產商未對軸承的生產商及設計壽命加以說明，用戶倒是要值得認真推敲。
6、連接傳動方式
（1）目前螺杆式空壓機主機軸與電機軸的連接傳動方式主要有皮帶連接、直接連接和聯 軸器連接三種方式：
a) 皮帶連接對主機衝擊小，能減少衝擊扭矩，保護主機，但效率低，大功率也不適合；b) 直接連接效率較高，但啟動衝擊力和磨損不容忽視，會影響主機壽命；
c) 彈性聯軸器連接則結合有二者優點。
（2）壓縮機主機與電機的連接方式有兩類：
a) 主機和電機外體剛性法蘭止口連接，可以保證永久對中，用戶維護的可操作性高；b) 主機與電機分別坐落在底板上，永久對中性差，生產商裝配方便，但用戶的可維護性降低。
7、傳動齒輪
壓縮機傳動齒輪及齒輪箱製造標準為AGM(美國齒輪製造商協會標準，同航空標準)。最高等級為AGM13，一般壓縮機齒輪采用的標準都低於AGM11。
8、電機分析
作為原動機，電機是最主要的能量轉換機構，而電機的性能主要由防護等級（IP表示，防水防塵能力，越高越好）溫升限製及絕緣等級來表示。並主要有全封閉強製風冷式TEFC（IP55、IP54或IP44）和開啟式ODP（IP23）兩種，TEFC電機要比ODP電機壽命更長。紡織、礦山與水泥行業粉塵較大，電機的全封閉至關重要。同規格上開啟式ODP（IP23）電機的采購成本要遠小於全封閉強製風冷式TEFC（IP55、IP 54或IP44）電機，這就是部分生產商采用並回避標明的主要原因，用戶需要謹慎對比。
9、油氣分離器
三級油氣分離器（離心、重力、過濾）保證了壓縮空氣品質，排氣殘油量一般為2~5ppm，若分離器內芯采用兩層過濾可以達到1ppm。但如用戶的係統終端殘油量需要小於1ppm，例如0.1ppm，則雙層過濾並不理想，因為雙層過濾是以犧牲管路壓力為代價的。無論2~5ppm還是1ppm，其機組後都要添加精密過濾器，每一種過濾器芯都有壓力降，額外的壓力降意味著增加的電能損耗。
10、氣量控製
傳統方式是節流式控製，主要有蝶閥、滑閥及其變形方式。由於這種方法在部分供氣時，主機壓縮比升高，而功率並不同比例下降，所以較耗能，並且氣量變化時閥一直處於動作狀態，伺服機構部件的增多將增加故障點。目前較多采用的是滿載/空載的調節方式，這種方式在部分供氣時采用同頻率的關閉進氣閥，使主機在滿載/空載兩種狀態下工作，較節流法節能很多。
11、壓縮機係統布局
螺杆式空壓機內的係統布局，實際上可以反映出製造商的設計製造理念，同時也可以看出自主生產商和購件組裝生產商的不同，大多數非自主生產的生產商是無法作到部件的良好布局的，僅僅是部件的簡單堆砌，各部件混裝於同一個空間中。好的布局應當是：螺杆壓縮機內部分冷室和熱室，使電機、電腦部分、空氣吸口處於冷室，以保證電機、電腦處於較好的工作環境，而空氣吸口可盡量保持吸到新鮮的冷卻空氣，以保證高的效率（吸入溫度每升高 5℃，效率下降 2%）；主機和油分離器處於熱室,使得潤滑油中的水蒸汽不易冷凝成水，防止乳化，以保證良好的潤滑性能，同時在冬季機組也可以較快的預熱起來，主機中可以合理的冷熱交換氣流。
12、內部管路聯接係統
主要有法蘭連接及管螺紋連接兩種。相對而言，采用法蘭連接可以多次拆裝無影響；而管螺紋連接多次拆裝後易產生泄漏。
13、潤滑油的用量及使用周期
潤滑油的用量反映機組的換熱效率的好壞；推薦使用周期取決於潤滑油的添加成分、油的本質、機組冷卻效果的高低等等。一般采用礦物油的換油周期推薦為不大於4000小時，合成油為8000小時。油作為傳動、換熱、降噪、汙染物的承載體，其使用周期不宜選擇過長（因為油本體壽命可能較長，但油品添加劑的壽命都有限）；但過短的周期也為用戶的維護製造麻煩。
14、冷卻方式
1、風冷與水冷在機器運行參數上沒有明顯區別，均適合長期連續運轉。
2、傳統觀念有水冷冷卻效果優於風冷的情況，這有兩方麵原因：
（1）能夠在大排量壓縮機上采用風冷方式的隻有少數一些技術完備，工藝一流的國際大公司方能作到，故眾多不具備這方麵能力的生產廠家長期在客戶中灌輸水冷優於風冷的觀念，形成思維慣性。
（2）忽略用水冷方式對循環水質的長期要求。
3、采用風冷方式優勢：
（1）沒有對水冷卻循環係統的設備前期投資、維護以及對循環係統及水質的長期依賴性。
（2）不需要定期為壓縮機的水冷卻器進行清洗與維護，減少了因維護而停產的風險。
（3）降低了前期投資及設備運行中的費用。
4．采用風冷方式應注意的事項：風冷有對空氣的依賴，前期工作是要製作導風罩，將壓縮機的進排風導出機房室外，可避免高溫天因冷卻空氣在機房內循環而造成的超溫停機。
15、換熱冷卻係統
1、螺杆式空壓機的冷卻換熱係統是保證壓縮機長期運行可靠性的重要分係統，其係統效能的高低反映在排氣溫度的高低，以及冷卻介質的單位時間用量。若達到同等排氣溫度，而冷卻介質的用量少，則意味著換熱效率高，用戶在循環介質使用費用上的節約。
2、換熱器的材質也是用戶需要考慮的，銅質冷卻器的單位麵積換熱效率較高，但不耐酸洗（水冷冷卻器長期使用有水垢的沉積，需要定期酸洗反衝除垢），酸洗次數多了後極易穿孔。現代較為優秀的換熱器的材質是不鏽鋼，因不鏽鋼材質耐酸堿，可反複酸洗。
16、電腦控製及空壓機聯網和中央遠程控製係統
真正意義上的專業控製器（可編程控製器PLC）應當具備有CPU、顯示器、完整輸入/出設備，具備現場編程功能，同時由模擬信號輸出轉變為數字信號輸出，使聯機綜合控製具備真正意義。
有部分生產商的控製器，實際上是PC控製板，為模擬信號輸出，不具備現場編程功能，並非PLC可編程控製器，其內部控製仍然用機械式壓力控製器來控製。所謂聯機控製也僅為模擬信號綜合應用而已。表征之一就是大量的發光二極管。
17、用戶維護的便利性
用戶維護上的便利性應當反映在：
1、維護點是否集中在一處，維護者是否容易接近；
2、各維護點上是否有方便用戶自主維護的措施。
18、壓縮機各分係統的零件配置
螺杆式空壓機是複雜的諸多分係統的綜合，其機組的好壞取決於各係統均能良好的匹配與運行，外在表征的特性主要由噪聲及運行可靠性兩項指標反映。而各分係統的零件配置將起決定作用。“木桶效應”--古代水桶能裝多少水，並不取決於最長的木片，而是取決於最短的木片。壓縮機是個複雜的綜合係統，其性能的好壞並不取決於采用了某種著名生產商的部件，而是往往取決於設備中所采用的性能最不穩定部件及設備各部件的總體設計理念和結構布局。
19、售後服務承諾
1、產品的任何特殊質保條款都應當是由產品製造商自己出具方有效力，在這方麵經銷 商/代理商是不可能代表生產商的。實際上國際壓縮機行業約定質保期為調試後12個月。
2、特殊的質保條款都是暗含著大量對使用者的嚴格要求（有許多條款客觀上是客戶不容易做到的，例如：機組若出現故障，用戶不可以觸動任何部件），客戶應當確認是否可以完全嚴格作到，否則毫無意義。因為用戶未來約束生產商的依據仍然是契約，這和合同在法律上是同等效力的，並不代表多一份契約就多了一份約束。實際上用戶在緊張的日常生產中是不可能去等待鑒定和維修的，用戶不但需要得到設備的所有權，更應當得到自主使用權、自主維護權等等。
單級壓縮與雙級壓縮如何選擇？
兩級壓縮螺杆壓縮機節能宣傳是基於偽科學的商業炒作。
壓縮過程中輸入壓縮機的功率都將轉化為熱量。壓縮高溫氣體需要消耗更多的能量，所以壓縮機必須采取冷卻措施。
壓縮過程中溫升越低，壓縮機越節能。理想的壓縮過程是等溫壓縮，既壓縮過程中溫度保持不變。活塞式壓縮機、透平式壓縮機和無油螺杆機壓縮過程中沒有有效的冷卻手段，所以往往把壓縮過程分成多級進行，每級出口設級間冷卻器，把溫度降到接近環境溫度後，去除冷凝水，然後送入下一級繼續進行壓縮。這種波段式的壓縮過程可以限定最高溫度在安全範圍內，同時使平均溫度較為接近等溫。所以對於活塞式壓縮機、透平式壓縮機和無油螺杆機，在有中間冷卻器的情況下，多級壓縮有利於節能。
噴油螺杆壓縮機是利用潤滑油吸收壓縮過程中的熱量。按重量計算，單位時間噴進主機內的潤滑油是空氣流量的十倍，由於潤滑油吸收熱量的能力又遠遠大於空氣，所以大量壓縮熱被潤滑油吸收，使壓縮過程的溫升保持在低水平。潤滑油吸收的熱量約占輸入功率的90%。噴油內冷是螺杆壓縮機得以迅速發展的關鍵技術。可以說螺杆壓縮機之所以能夠取代活塞壓縮機成為市場主流機種完全是借助於獨特的冷卻方式。
噴油螺杆壓縮機獨特的冷卻方式使它在普通排氣壓力範圍內，如1.3MPa排氣壓力以下，不需要也不能夠采用多級壓縮的方式。首先，在充分發揮噴油內冷技術優勢的條件下，壓縮過程已經接近等溫過程，所以噴油螺杆壓縮機沒有必要采用多級壓縮。其次，沒有級間冷卻器，多級壓縮沒有任何節能效果。再者，如果采用級間冷卻，進入下一級的氣體溫度必然低於相應壓力下的露點溫度，會有大量水分析出，必須設置級間油水分離與排除元件，否則含有大量水分的潤滑油一旦進入下一級，就會導致潤滑嚴重惡化，加劇轉子和軸承磨損。油與水的分離需要在靜止狀態下保持若幹小時，排水元件又必須具有識別油水界麵的能力。所以級間油水分離與排除是含級間冷卻器的多級壓縮螺杆壓縮機不可逾越的障礙。
目前噴油螺杆壓縮機采用兩級壓縮隻是為了改善更高排氣壓力下軸承負荷過大問題，與節能毫無關係。1.3MPa排氣壓力以下采用兩級壓縮完全是一種市場促銷需要，個別外企鼓吹兩級壓縮節能是基於偽科學的商業炒作，或者說是商業欺詐行為。對若幹兩級壓縮噴油螺杆壓縮機應用實例的調查也表明，不但沒有節能效果，故障率也明顯高於單級壓縮產品。
噴油螺杆壓縮機節能的最有效措施是低轉速。在低轉速下油與氣之間的熱交換更完善，噴油內冷的技術優勢發揮的更充分。在低轉速下軸承的摩擦損失更小。在低轉速下主機進排氣孔通徑較大，氣流阻力更小。節能型螺杆壓縮機必須是低轉速的螺杆壓縮機。轉速是螺杆壓縮機節能與否的最關鍵的判據。
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