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1、天津市阿特普科螺杆压缩机有限公司,压缩机原理,COMPRESSOR TYPES,压缩机种类,压缩机种类 空气和气体压缩机的基本原理分类,压缩机,容积式,动力式,喷射式,径向式(离心式),轴流式,往复式,旋转式,滑片式,液环式,螺杆式,罗茨式,直联式,十字头式,活塞式,迷宫式,膜片式,WORKING PRINCIPLES,工作原理,工作原理,容积式压缩机往复式,压缩气体体积从而提高气体压力,双作用气缸设计,活塞速度低更长的活塞环、轴承、密封和填料的寿命更低的转速更低的运行温度,P 系 列 活 塞 压 缩 机,高 可 靠 性,超长双倍中间隔离段保证了绝对无油的空气,P 系 列 活 塞 压 缩 机,
2、刮油环,完全无油的压缩腔,高 可 靠 性 和 长 寿 命,轻载(350g/cm2)PTFE活塞环设计，保证长寿命运行,工作原理,工 作 原 理 利 用 一 对 互 相 啮 合 的 阴 阳 螺 杆 在 不 断 回 转 的 过 程 中， 阴 阳 螺 杆 啮 合 所 密 封 住 的 几 个 空 间 体 积 的 变 化， 从 而 连 续 地 完 成 吸 气、 压 缩 和 排 气 的 过 程。 是 利 用 容 积 的 变 化 来 压 缩 气 体， 是 典 型 的 容 积 式 压 缩 机。,正位移式压缩机螺杆式,压缩气体体积从而提高气体压力,喷油螺杆压缩机-压缩腔内喷油，阳转子直接带动阴转子啮合(螺杆接触
3、)无油螺杆压缩机-压缩腔内无其它介质(无油),由同步齿轮带动阴阳转子啮合(转子不接触),无油和喷油螺杆压缩机,特 点： 高 内 压 比 更 低 的 比 功 率 SER 收 益： 低 能 耗,新 一 代 螺 杆,Atlas Copco 新一代的螺杆型线,阳转子,阴转子,6条槽,4个齿,新一代不对称型线的设计, 螺杆表面磨削加工；4/6齿结合， 转子直径相等，阴转子刚度高， 因此有更小弯曲和更小内部泄漏和损失；转子间的密封线几乎均有最小的间隙；无“敲击”，传送无脉冲的压缩空气排气端的出气孔最小( 漏气三角形小),更小内部泄漏和损失,型 线 设 计 要 求,轴 向 气 密 性 和 横 向 气 密 性
4、 高 接 触 线 长 度 尽 量 短 面 积 利 用 系 数 大 减 少 和 避 免 漏 气 三 角 形 重 量 轻 ， 刚 性 好 良 好 的 工 艺 性,螺 杆 齿 数 选 择,螺 杆 齿 数 可 选 择 24，33，34，44，45，46，56，57，68 等。46方 案 具 有 良 好 的 刚 度 ，并 能 使 阴 阳 螺 杆 的 刚 度 接 近 相 等 ，因 而 是 现 代 螺 杆 的 标 准 齿 数 。,螺 杆 型 线 的 演 变,99 Atlas Copco SAP 型 线70s Sigma Atlas Copco “X”型 线 Ecoscrew 60s SRM 不 对 称 型
5、线 一 统 天 下40s 圆 弧 对 称 型 线 流 行,Atlas Copco 的 最 新 螺 杆 型 线,标 准 Atlas Copco 型线 (SAP),Atlas Copco 的 最 新 螺 杆 型 线,SAP,Sigma,SAP型 线:4/6 齿 结 合 ，转 子 直 径 相 等相 对 于 5/6 齿 (Sigma)或 4/5 齿 (Cyclon) 结 合，阴转 子 有 更 高 的 刚 度 因 此 不 易 变 形 内 部 泄 漏 损 失 小Sigma 型 线 (Kaeser): 5/6 齿 结 合阴 转 子 直 径 小,Atlas Copco 的 最 新 螺 杆 型 线,SAP 型
6、线 : 由 于 压 缩 力 的 原 因 ，接 触 在 齿 侧 的 后 缘转 子 密 封 线 的 间 隙 已 达 到 最 小 化无“敲 击”，无 噪 音排 气 端 的 出 气 孔 最 小 (漏气 三 角 形 小 )最 小 内 部 泄 漏 和 损 失,Atlas Copco 的 最 新 螺 杆 型 线,SAP 型 线 能 磨 削 加 工表 面 光 洁 度 高、间 隙 小最 小 内 部 泄 漏 和 损 失,Atlas Copco 的 最 新 螺 杆 型 线,较 高 的 内 压 比 (10 bar)提 高 了 效 率 ，尤 其 在 10和13bar 机 型有 更 大 的 转 子 直 径齿 顶 速 度
7、(tip-speed）低 ，且 接 近 最 佳 速 度,Atlas Copco 的 最 新 螺 杆 型 线,SAP,重 量 因 子 100,Sigma,重 量 因 子 140,SAP型 线: 4/6 齿 结 合 ，转 子 直 径相 等同 等 功 率 时 ，设 计 更 为 紧 凑Sigma 型 线 (Kaeser): 5/6 齿 结 合 大 量 不 必 要 的 设 计 重量(多 余 重 量)同 等 功 率 时 ，重 量 增 加 40%,高 效 ，可 靠 和 紧 凑 的 设 计 七 大 理 由4/6 齿 结 合，转 子 直 径 相 等 ， 刚 度 高转 子 接 触 在 后 缘漏 气 三 角 形 小
8、 , 轴 向 气 密 性 好SAP 型 线 能 磨 削 加 工 表 面 精 度 高 ，齿 间 间 隙 小较 高 的 内 压 比 (10 bar ) 最 佳 齿 顶 速 度 (tip-speed )最 佳 重 量 比,Atlas Copco 的 最 新 螺 杆 型 线 SAP,螺杆压缩机特点兼有往复压缩机和离心压缩机的特点单位排气量的体积、重量、占地面积以及排气脉动均远比往复压缩机小没有气阀、活塞环等易损件，因而运转可靠，寿命长，易于实现远距离控制不存在不平衡惯性力和力矩，所以螺杆压缩机基础小，甚至可以无基础运转由于阴阳螺杆齿间实际上留有间隙，因而能耐液体冲击，可以压送含液气体、脏气体螺杆压缩机
9、有强制输气的特点，排气量几乎不受排气压力的影响螺杆压缩机在宽广的工况范围内，仍能保持较高的效率，没有离心机在小气量时喘振现象很强的中高频率噪音，必须采取消声减噪措施齿面是一空间曲面，需专用设备和刀具加工由于靠间隙密封及转子刚性限制，只适用于中、低压范围,排气端,进气端,圆柱轴承(径向)低压端,一套配对的4点接触球轴承(轴向)和圆柱轴承(径向)高压端,SKF最高等级径向和轴向重载止推轴承的组合,一流的轴承,螺杆主机转子和电机保持永久对中弹性联轴器的设计降低了启动扭矩的应力GA90-315 由高效全封闭风冷式电机驱动 (IP-55,绝缘等级F 级),GA 90-160 单主机,一体化的主机,GA2
10、00-315 机组采用2个转子并联的方式主动齿轮驱动2个固定在转子上的从动齿轮螺杆主机转子和电机保持永久对中弹性联轴器的设计降低了启动扭矩的应力GA90-315 由高效全封闭风冷式电机驱动 (IP-55,绝缘等级F 级),GA200-315 双主机,一体化的主机,低 功 耗 和 高 可 靠 性,来 源 于 优 异 的 螺 杆 型 线 整 体 化 的 设 计 高 效 的 配 套 件 四 十 多 年 成 熟 的 设 计 经 验,空气油气混合物油冷凝液,无油泵 简单、高效的调节系统维修量少、可靠性高,GA(W)90-160 PACK 流程图,ZR/ZT110-750 系列,ZR110-275流程图,
11、压缩空气,油,加载 / 卸载，控制器，放空阀和消音器,空气过滤器,油过滤器,油旁路阀,高压级主机,低压级主机,消音器,单向阀,油 泵,压缩空气出口,后冷却器,级间冷却器,油冷却器,水-分离器 和 排水,冷却水,油池,消音器,空气进口,出水,进水,工作原理,提高气体速度即(动能)1/2 mv 再转化成气体压力的提高,动力式压缩机,2,动力式压缩机离心式,工作原理,叶轮旋转旋转的叶轮叶片提高气体速度静止的扩压叶片使速度突然下降从而提高气体压力,工作原理,典型的离心式压缩机的一级,工作原理,压力升高的原理,工作原理,排气压力取决于空气离开叶轮时的速度,压力的变化:减小最后一级叶轮的直径,压力的变化,
12、工作原理,流量的变化:减小每级叶轮叶片的宽度,流量的变化,工作原理,径向叶轮+可用较小的叶轮直径获得同样的出口速度-但调节范围较小,后弯叶轮+更大的调节范围+更高的效率-较大的直径,叶轮的出口角,工作原理,排气压力100 %,输入功率100 %,吸入流量 (质量) 100 %,进气压力下降将使流量下降，反之亦然。,进气压力下降将使输入功率下降， 反之亦然。,进气压力的影响,离心式压缩机软特性,工作原理,离 心 压 缩 机 特 性,离心压缩机问世已约100多年! 无油螺杆压缩机在1950年问世无油螺杆主机有稳定的使用寿命(SPM 标准周期测定)，而离心压缩机主机寿命无法预测，需永久的振动监测复杂
13、工况机械故障多而且严重是离心压缩机的显著特点 (高速 - 机械平衡点多，适合于稳定工况、大排量)离心压缩机对于进气工况非常敏感，在35 时是其能耗相对有利点(空气密度低)，但此点并不具备年度平均代表性(一般应在20以下)放空调节使能量大量浪费而自动双模式有很大的局限性蝶阀连续调节需更高的能耗. ZR 无油螺杆可避免此现象，并可采用变频压缩机进一步降低能耗对于用户而言离心压缩机必须完善的附件配套才能正常运转机器,特 性 曲 线,容积式压缩机： 恒流型压缩机 压力比变化与轴功成正比动力式压缩机：1、恒压型压缩机2、压力变化能引起流量变化,进气温度与质量(空气密度)对轴功无影响轴功 压缩比,Powe
14、r P = P1 . V1 . ( ) - 1 ,nn-1,P2P1,Power P =,Hp . mh,轴功 进气温度、质量(空气密度)、压缩比,流量CAPACITY,容积式压缩机螺杆式,动力式压缩机,压 力,转 速 对 气 量 的 影 响,1、容积式压缩机流量与转速成正比，与压力无关,2、离心式压缩机压力与转速的平方成正比，即：,所以，频率(转速)变化 3%，每级出口压力变化 6%(对于3级离心压缩机，压力变化18%,功率,功 率 装 机 功 率 指 电 机 的 铭 牌 功 率。 并 不 直 接 反 应 压 缩 机 的 功 耗。 轴 功 率 是 指 压 缩 机 的 实 际 输 入 功 率。
15、 直 接 反 应 压 缩 机 的 功 耗。 机 组 功 率 指 螺 杆 压 缩 机 隔 噪 箱 中 包 括 压 缩 机、 马 达 和 其 他 所 有 辅 助 设 备 的 消 耗 功 率。 这 个 指 标 反 映 用 户 真 正 将 用 去 的 功 耗。 螺 杆 压 缩 机 电 机 服 务 系 数1.01.2 离 心 式 压 缩 机 电 机 服 务 系 数1.15,效率,效 率在 空 压 机 领 域 通 常 大 家 习 惯 使 用 功 率（kW） 与 气 量（m3/min 或 kg/min） 的 比 值- 比 功 率（kWmin/m3 或 kWmin/kg） 来 反 映 压 缩 机 的 效 率。 100 m3/min 以 上 离 心 式 压 缩 机 的 效 率 较 高。 100 m3/min 以 下 无 油 螺 杆 压 缩 机 的 效 率 较 高。,
