螺桿形線和離心機(jī)原理介紹

1、天津市阿特普科螺桿壓縮機(jī)有限公司壓縮機(jī)原理COMPRESSOR TYPES壓縮機(jī)種類壓縮機(jī)種類壓縮機(jī)種類 空氣和氣體壓縮機(jī)的基本原理分類 壓縮機(jī)壓縮機(jī)容積式容積式動(dòng)力式動(dòng)力式噴射式噴射式徑向式徑向式(離心式離心式)軸流式軸流式往復(fù)式往復(fù)式旋轉(zhuǎn)式旋轉(zhuǎn)式滑片式滑片式 液環(huán)式液環(huán)式 螺桿式螺桿式 羅茨式羅茨式 直聯(lián)式直聯(lián)式十字頭式十字頭式 活塞式活塞式迷宮式迷宮式膜片式膜片式WORKING PRINCIPLES工作原理工作原理工作原理容積式壓縮機(jī)往復(fù)式壓縮氣體體積從而提高氣體壓力雙作用氣缸設(shè)計(jì)雙作用氣缸設(shè)計(jì) 活塞速度低 更長(zhǎng)的活塞環(huán)、軸承、密封和填料的壽命 更低的轉(zhuǎn)速 更低的運(yùn)行溫度 P 系系 列列

2、 活活 塞塞 壓壓 縮縮 機(jī)機(jī)高高 可可 靠靠 性性 超長(zhǎng)雙倍中間隔離段保證了絕對(duì)無(wú)油的空氣P 系系 列列 活活 塞塞 壓壓 縮縮 機(jī)機(jī)刮油環(huán) 完全無(wú)油的壓縮腔完全無(wú)油的壓縮腔高高 可可 靠靠 性性 和和 長(zhǎng)長(zhǎng) 壽壽 命命輕載(350g/cm2)PTFE活塞環(huán)設(shè)計(jì)，保證長(zhǎng)壽命運(yùn)行 工作原理工工 作作 原原 理理 利 用 一 對(duì) 互 相 嚙 合 的 陰 陽(yáng) 螺 桿 在 不 斷 回 轉(zhuǎn) 的 過 程 中， 陰 陽(yáng) 螺 桿 嚙 合 所 密 封 住 的 幾 個(gè) 空 間 體 積 的 變 化， 從 而 連 續(xù) 地 完 成 吸 氣、 壓 縮 和 排 氣 的 過 程。 是 利 用 容 積 的 變 化 來(lái) 壓 縮

3、 氣 體， 是 典 型 的 容 積 式 壓 縮 機(jī)。陰轉(zhuǎn)子陰轉(zhuǎn)子陽(yáng)轉(zhuǎn)子陽(yáng)轉(zhuǎn)子正位移式壓縮機(jī)螺桿式壓縮氣體體積從而提高氣體壓力噴油噴油螺桿壓縮機(jī)螺桿壓縮機(jī)-壓縮腔內(nèi)噴油，壓縮腔內(nèi)噴油，陽(yáng)轉(zhuǎn)子直接帶動(dòng)陰轉(zhuǎn)子嚙合陽(yáng)轉(zhuǎn)子直接帶動(dòng)陰轉(zhuǎn)子嚙合(螺桿接觸螺桿接觸)無(wú)油無(wú)油螺桿壓縮機(jī)螺桿壓縮機(jī)-壓縮腔內(nèi)無(wú)其它介質(zhì)壓縮腔內(nèi)無(wú)其它介質(zhì)(無(wú)油無(wú)油),由同步齒輪帶動(dòng)陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子嚙合由同步齒輪帶動(dòng)陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子嚙合(轉(zhuǎn)子不接觸轉(zhuǎn)子不接觸)無(wú)油和噴油螺桿壓縮機(jī)無(wú)油和噴油螺桿壓縮機(jī) 特特 點(diǎn)：點(diǎn)： 高 內(nèi) 壓 比 更 低 的 比 功 率 SER 收收 益：益： 低 能 耗新 一 代 專 利 螺 桿 型 線螺 桿 表 面 磨 削 加

4、工GA 系 列 噴 油 螺 桿 壓 縮 機(jī) 新 一 代 螺 桿Atlas Copco 新一代的螺桿型線新一代的螺桿型線陽(yáng)轉(zhuǎn)子陽(yáng)轉(zhuǎn)子陰轉(zhuǎn)子陰轉(zhuǎn)子6 6條槽條槽4 4個(gè)齒個(gè)齒新一代不對(duì)稱型線的設(shè)計(jì), 螺桿表面磨削加工；4/6齒結(jié)合， 轉(zhuǎn)子直徑相等，陰轉(zhuǎn)子剛度高， 因此有更小彎曲和更小內(nèi)部泄漏和損失；轉(zhuǎn)子間的密封線幾乎均有最小的間隙；無(wú)“敲擊”，傳送無(wú)脈沖的壓縮空氣排氣端的出氣孔最小( 漏氣三角形小),更小內(nèi)部泄漏和損失 型型 線線 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 要要 求求 軸 向 氣 密 性 和 橫 向 氣 密 性 高 接 觸 線 長(zhǎng) 度 盡 量 短 面 積 利 用 系 數(shù) 大 減 少 和 避 免 漏 氣 三 角

5、形 重 量 輕 ， 剛 性 好 良 好 的 工 藝 性螺螺 桿桿 齒齒 數(shù)數(shù) 選選 擇擇 螺 桿 齒 數(shù) 可 選 擇 24，33，34，44，45，46，56，57，68 等。 46方 案 具 有 良 好 的 剛 度 ，并 能 使 陰 陽(yáng) 螺 桿 的 剛 度 接 近 相 等 ，因 而 是 現(xiàn) 代 螺 桿 的 標(biāo) 準(zhǔn) 齒 數(shù) 。螺螺 桿桿 型型 線線 的的 演演 變變Atlas Copco 的 最 新 螺 桿 型 線標(biāo)標(biāo) 準(zhǔn)準(zhǔn) Atlas Copco 型線型線 (SAP)Atlas Copco 的 最 新 螺 桿 型 線SAPSigma SAP型 線: 4/6 齒 結(jié) 合 ，轉(zhuǎn) 子 直 徑 相

6、等 相 對(duì) 于 5/6 齒 (Sigma)或 4/5 齒 (Cyclon) 結(jié) 合，陰轉(zhuǎn) 子 有 更 高 的 剛 度 因 此 不 易 變 形 內(nèi) 部 泄 漏 損 失 小 Sigma 型 線 (Kaeser): 5/6 齒 結(jié) 合 陰 轉(zhuǎn) 子 直 徑 小Atlas Copco 的 最 新 螺 桿 型 線SAP 型 線 : 由 于 壓 縮 力 的 原 因 ，接 觸 在 齒 側(cè) 的 后 緣 轉(zhuǎn) 子 密 封 線 的 間 隙 已 達(dá) 到 最 小 化 無(wú)“敲 擊”，無(wú) 噪 音 排 氣 端 的 出 氣 孔 最 小 (漏氣 三 角 形 小 ) 最 小 內(nèi) 部 泄 漏 和 損 失Atlas Copco 的 最

7、新 螺 桿 型 線 SAPSAP 型 線 能能 磨磨 削削 加加 工工 表表 面面 光光 潔潔 度度 高、間高、間 隙隙 小小 最最 小小 內(nèi)內(nèi) 部部 泄泄 漏漏 和和 損損 失失Atlas Copco 的 最 新 螺 桿 型 線 較 高 的 內(nèi) 壓 比 (10 bar) 提 高 了 效 率 ，尤 其 在 10和13bar 機(jī) 型 有 更 大 的 轉(zhuǎn) 子 直 徑 齒 頂 速 度 (tip-speed）低 ，且 接 近 最 佳 速 度Atlas Copco 的 最 新 螺 桿 型 線SAP重重 量量 因因 子子 100Sigma重重 量量 因因 子子 140 SAP型 線: 4/6 齒 結(jié) 合

8、，轉(zhuǎn) 子 直 徑相 等 同 等 功 率 時(shí) ，設(shè) 計(jì) 更 為 緊 湊 Sigma 型 線 (Kaeser): 5/6 齒 結(jié) 合 大 量 不 必 要 的 設(shè) 計(jì) 重量(多 余 重 量) 同 等 功 率 時(shí) ，重 量 增 加 40% 高高 效效 ，可，可 靠靠 和和 緊緊 湊湊 的的 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 七七 大大 理理 由由 4/6 齒 結(jié) 合，轉(zhuǎn) 子 直 徑 相 等 ， 剛 度 高 轉(zhuǎn) 子 接 觸 在 后 緣 漏 氣 三 角 形 小 , 軸 向 氣 密 性 好 SAP 型 線 能 磨 削 加 工 表 面 精 度 高 ，齒 間 間 隙 小 較 高 的 內(nèi) 壓 比 (10 bar ) 最 佳 齒 頂 速

9、 度 (tip-speed ) 最 佳 重 量 比Atlas Copco 的 最 新 螺 桿 型 線 螺桿壓縮機(jī)特點(diǎn) 兼有往復(fù)壓縮機(jī)和離心壓縮機(jī)的特點(diǎn) 單位排氣量的體積、重量、占地面積以及排氣脈動(dòng)均遠(yuǎn)比往復(fù)壓縮機(jī)小 沒有氣閥、活塞環(huán)等易損件，因而運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，壽命長(zhǎng)，易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制 不存在不平衡慣性力和力矩，所以螺桿壓縮機(jī)基礎(chǔ)小，甚至可以無(wú)基礎(chǔ)運(yùn)轉(zhuǎn) 由于陰陽(yáng)螺桿齒間實(shí)際上留有間隙，因而能耐液體沖擊，可以壓送含液氣體、臟氣體 螺桿壓縮機(jī)有強(qiáng)制輸氣的特點(diǎn)，排氣量幾乎不受排氣壓力的影響 螺桿壓縮機(jī)在寬廣的工況范圍內(nèi)，仍能保持較高的效率，沒有離心機(jī)在小氣量時(shí)喘振現(xiàn)象 很強(qiáng)的中高頻率噪音，必須采取消聲減

10、噪措施 齒面是一空間曲面，需專用設(shè)備和刀具加工 由于靠間隙密封及轉(zhuǎn)子剛性限制，只適用于中、低壓范圍排氣端排氣端進(jìn)氣端進(jìn)氣端4 圓柱軸承(徑向)4 低壓端4 一套配對(duì)的4點(diǎn)接觸球軸承(軸向)和圓柱軸承(徑向)4 高壓端SKF最高等級(jí)徑向和軸向重載止推軸承的組合最高等級(jí)徑向和軸向重載止推軸承的組合一流的軸承一流的軸承螺桿主機(jī)轉(zhuǎn)子和電機(jī)保持永久對(duì)中彈性聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)降低了啟動(dòng)扭矩的應(yīng)力GA90-315 由高效全封閉風(fēng)冷式電機(jī)驅(qū)動(dòng) (IP-55,絕緣等級(jí)F 級(jí))GA 90-160 單主機(jī)單主機(jī)一體化的主機(jī)一體化的主機(jī)GA200-315 機(jī)組采用2個(gè)轉(zhuǎn)子并聯(lián)的方式主動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)2個(gè)固定在轉(zhuǎn)子上的從動(dòng)齒輪螺桿

11、主機(jī)轉(zhuǎn)子和電機(jī)保持永久對(duì)中彈性聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)降低了啟動(dòng)扭矩的應(yīng)力GA90-315 由高效全封閉風(fēng)冷式電機(jī)驅(qū)動(dòng) (IP-55,絕緣等級(jí)F 級(jí))GA200-315 雙主機(jī)雙主機(jī)一體化的主機(jī)一體化的主機(jī) 低 功 耗 和 高 可 靠 性 新 一 代 ZR/ZT無(wú) 油 螺 桿 壓 縮 機(jī) 來(lái)來(lái) 源源 于于 優(yōu) 異 的 螺 桿 型 線 整 體 化 的 設(shè) 計(jì) 高 效 的 配 套 件 四 十 多 年 成 熟 的 設(shè) 計(jì) 經(jīng) 驗(yàn)空氣空氣油氣混合物油氣混合物油油冷凝液冷凝液4 無(wú)油泵無(wú)油泵 4 簡(jiǎn)單、高效的調(diào)節(jié)系統(tǒng)簡(jiǎn)單、高效的調(diào)節(jié)系統(tǒng)4 維修量少、可靠性高維修量少、可靠性高GA(W)90-160GA(W)90-1

12、60 PACK PACK 流程圖流程圖ZR/ZT110-750 系列系列ZR110-275流程圖流程圖壓縮空氣油加載 / 卸載，控制器，放空閥和消音器空氣過濾器油過濾器油旁路閥高壓級(jí)主機(jī)低壓級(jí)主機(jī)消音器單向閥油 泵壓縮空氣出口后冷卻器級(jí)間冷卻器油冷卻器水-分離器 和 排水冷卻水油池消音器空氣進(jìn)口出水進(jìn)水工作原理提高氣體速度即(動(dòng)能)1/2 mv 再轉(zhuǎn)化成氣體壓力的提高動(dòng)力式壓縮機(jī)2葉輪葉片擴(kuò)壓葉片動(dòng)力式壓縮機(jī)離心式工作原理壓力的升高遵循伯努利方程：P VM P 2葉輪葉片擴(kuò)壓葉片 葉輪旋轉(zhuǎn) 旋轉(zhuǎn)的葉輪葉片提高氣體速度 靜止的擴(kuò)壓葉片使速度突然下降從而提高氣體壓力工作原理蝸殼蝸殼葉輪葉輪擴(kuò)壓器擴(kuò)

13、壓器工作原理進(jìn)口法蘭進(jìn)口法蘭葉輪的葉輪的吸入口吸入口葉輪的葉輪的邊緣邊緣擴(kuò)壓器出口擴(kuò)壓器出口壓力在葉輪壓力在葉輪內(nèi)的升高內(nèi)的升高壓力在擴(kuò)壓器壓力在擴(kuò)壓器內(nèi)的升高內(nèi)的升高吸入壓力吸入壓力排氣壓力排氣壓力 壓 力 升 高 工作原理排氣壓力取決于空氣離排氣壓力取決于空氣離開葉輪時(shí)的速度開葉輪時(shí)的速度壓力的變化壓力的變化: 減小最后一級(jí)葉輪的直徑減小最后一級(jí)葉輪的直徑工作原理流量的變化流量的變化:減小每級(jí)葉輪葉片的寬度減小每級(jí)葉輪葉片的寬度工作原理徑向葉輪徑向葉輪+可用較小的葉輪直徑獲得同樣的出口速度可用較小的葉輪直徑獲得同樣的出口速度-但調(diào)節(jié)范圍較小但調(diào)節(jié)范圍較小后彎葉輪后彎葉輪+更大的調(diào)節(jié)范圍更大

14、的調(diào)節(jié)范圍+更高的效率更高的效率-較大的直徑較大的直徑工作原理排氣壓力排氣壓力100 %輸入功率輸入功率100 %吸入流量吸入流量 (質(zhì)量質(zhì)量) 100 %進(jìn)氣壓力下降將使流量進(jìn)氣壓力下降將使流量下降，反之亦然。下降，反之亦然。進(jìn)氣壓力下降將使輸入進(jìn)氣壓力下降將使輸入功率下降，功率下降， 反之亦然。反之亦然。離心式壓縮機(jī)軟特性工作原理離 心 壓 縮 機(jī) 特 性離心壓縮機(jī)問世已約100多年! 無(wú)油螺桿壓縮機(jī)在1950年問世無(wú)油螺桿主機(jī)有穩(wěn)定的使用壽命(SPM 標(biāo)準(zhǔn)周期測(cè)定)，而離心壓縮機(jī)主機(jī)壽命無(wú)法預(yù)測(cè)，需永久的振動(dòng)監(jiān)測(cè)復(fù)雜工況機(jī)械故障多而且嚴(yán)重是離心壓縮機(jī)的顯著特點(diǎn) (高速 - 機(jī)械平衡點(diǎn)多，

15、適合于穩(wěn)定工況、大排量)離心壓縮機(jī)對(duì)于進(jìn)氣工況非常敏感，在35 時(shí)是其能耗相對(duì)有利點(diǎn)(空氣密度低)，但此點(diǎn)并不具備年度平均代表性(一般應(yīng)在20以下)放空調(diào)節(jié)使能量大量浪費(fèi)而自動(dòng)雙模式有很大的局限性蝶閥連續(xù)調(diào)節(jié)需更高的能耗. ZR 無(wú)油螺桿可避免此現(xiàn)象，并可采用變頻壓縮機(jī)進(jìn)一步降低能耗對(duì)于用戶而言離心壓縮機(jī)必須完善的附件配套才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)器特 性 曲 線容積式壓縮機(jī)：容積式壓縮機(jī)： 恒流型壓縮機(jī)恒流型壓縮機(jī) 壓力比變化與軸功成正比壓力比變化與軸功成正比動(dòng)力式壓縮機(jī)：動(dòng)力式壓縮機(jī)：1、恒壓型壓縮機(jī)、恒壓型壓縮機(jī)2、壓力變化能引起流量變化、壓力變化能引起流量變化Power P = P1 . V1 .

16、 ( ) - 1 nn-1P2P1n-1nPower P = Hp . mh軸功軸功 進(jìn)氣溫度、質(zhì)量進(jìn)氣溫度、質(zhì)量(空氣密度空氣密度)、壓縮比、壓縮比流量流量CAPACITY容積式壓縮機(jī)容積式壓縮機(jī)螺桿式螺桿式動(dòng)力式壓縮機(jī)動(dòng)力式壓縮機(jī)壓壓 力力轉(zhuǎn) 速 對(duì) 氣 量 的 影 響P 2 S1、容積式壓縮機(jī)流量與轉(zhuǎn)速成正比，與壓力無(wú)關(guān)、容積式壓縮機(jī)流量與轉(zhuǎn)速成正比，與壓力無(wú)關(guān)2、離心式壓縮機(jī)壓力與轉(zhuǎn)速的平方成正比，即：、離心式壓縮機(jī)壓力與轉(zhuǎn)速的平方成正比，即：所以，頻率所以，頻率(轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速)變化變化 3%，每級(jí)出口壓力變化，每級(jí)出口壓力變化 6%(對(duì)于對(duì)于3級(jí)離心壓縮機(jī)，壓力變化級(jí)離心壓縮機(jī)，壓力變化

17、18% 功率功功 率率 裝裝 機(jī)機(jī) 功功 率率 指指 電電 機(jī)機(jī) 的的 銘銘 牌牌 功功 率。率。 并并 不不 直直 接接 反反 應(yīng)應(yīng) 壓壓 縮縮 機(jī)機(jī) 的的 功功 耗。耗。 軸軸 功功 率率 是是 指指 壓壓 縮縮 機(jī)機(jī) 的的 實(shí)實(shí) 際際 輸輸 入入 功功 率。率。 直直 接接 反反 應(yīng)應(yīng) 壓壓 縮縮 機(jī)機(jī) 的的 功功 耗。耗。 機(jī)機(jī) 組組 功功 率率 指指 螺螺 桿桿 壓壓 縮縮 機(jī)機(jī) 隔隔 噪噪 箱箱 中中 包包 括括 壓壓 縮縮 機(jī)、機(jī)、 馬馬 達(dá)達(dá) 和和 其其 他他 所所 有有 輔輔 助助 設(shè)設(shè) 備備 的的 消消 耗耗 功功 率。率。 這這 個(gè)個(gè) 指指 標(biāo)標(biāo) 反反 映映 用用 戶戶 真真 正正 將將 用用 去去 的的 功功 耗。耗。 螺螺 桿桿 壓壓 縮縮 機(jī)機(jī) 電電 機(jī)機(jī) 服服 務(wù)務(wù) 系系 數(shù)數(shù)1.01.2 離離 心心 式式 壓壓 縮縮 機(jī)機(jī) 電電 機(jī)機(jī) 服服 務(wù)務(wù) 系