錫壓螺桿壓縮機培訓(1)剖析

螺桿壓縮機

1、螺桿壓縮機發(fā)展簡史

我公司制造螺桿式壓縮機有近四十年的歷史，從八十年代初相繼引進瑞典Atlas噴油螺桿壓縮機和日本KobeSteel無油螺桿壓縮機設計制造技術，經(jīng)過多年的技術積累和吸收消化國外技術發(fā)展創(chuàng)新形成了自己核心技術的系列產(chǎn)品，并進行規(guī)模生產(chǎn)。投資近億元相繼引進了英國HOROYD、日本AMADA和SNK、德國沙曼、美國BROW&SHARP等公司的壓縮機高效自動化加工和檢測設備，成為國內(nèi)壓縮機行業(yè)中生產(chǎn)設備最先進的企業(yè)，并已成為我國螺桿壓縮機設計制造中心、殼體和轉(zhuǎn)子加工中心及主要測試基地。負責起草了JB/T6430《一般用噴油螺桿空氣壓縮機》國家行業(yè)標準。螺桿式壓縮機噴油螺桿式壓縮機無油螺桿式壓縮機固定式動力用螺桿工藝螺桿移動式干螺桿噴水螺桿2、產(chǎn)品范圍低躁聲螺桿壓縮機

11KW-185KW系列

低躁聲螺桿壓縮機

185KW-280KW系列

變頻螺桿壓縮機

22KW-160KW系列

低噪聲移動螺桿壓縮機

90KW-200KW系列3、螺桿式壓縮機的工作原理

螺桿式壓縮機是一種按容積變化原理而工作的雙軸回轉(zhuǎn)式壓縮機。其工作原理和一般已知的活塞式壓縮機相類似，即待壓縮的氣體被吸入至一工作室，工作室隨即關閉及縮小，被壓縮氣體在其內(nèi)經(jīng)受一種多變壓縮過程。當工作室內(nèi)的氣體達到的預期的終壓力時，工作室立即與壓出管接通，工作室再繼續(xù)縮小時，受壓縮的氣體便被排出至排氣管道內(nèi)。

4、螺桿式壓縮機的工作過程

5、螺桿式壓縮機的優(yōu)點

可靠性高。零部件少，沒有易損件，因而運轉(zhuǎn)可靠，壽命長。操作維護方便。自動化程度高，實現(xiàn)無人值守運轉(zhuǎn)。動力平衡好。沒有不平衡慣性力，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，震動小，實現(xiàn)無基礎運轉(zhuǎn)。適應性強。具有強制輸氣的特點，容積流量幾乎不受排氣壓力的影響，在寬廣的范圍內(nèi)能保持高效率。多相混輸。轉(zhuǎn)子間留有間隙，能耐液體沖擊，故它頗適用于壓縮含有少量粉塵灰分和液滴的氣體。噴油螺桿壓縮機機組是壓縮空氣用，單級、噴油、風（水）冷、由電機驅(qū)動的低噪聲固定式螺桿壓縮機。它由螺桿壓縮機主機、電動機、油氣分離器、油、氣冷卻器、水分離器、電氣控制箱以及氣管路、油管路、冷卻和調(diào)節(jié)系統(tǒng)等組合在機架上的一個箱體內(nèi)。六、機組系統(tǒng)簡介主電機壓縮機聯(lián)軸器減震器轉(zhuǎn)向箭頭減荷閥驅(qū)動器斷油閥單向閥油氣分離器安全閥油氣冷卻器液氣分離器油過濾器電氣控制柜LGFD75/011型風冷螺桿壓縮機機組6.1、壓縮機主機采用XY型線（公司專利技術），保證機組高效率。進排氣運用不等間隙設計技術，提高容積效率進排氣口采用電火花加工技術，降低噪音軸承分布合理，安裝方便，采用SKF壓縮機專用軸承軸封采用填充氟塑料動力油封，自潤滑性能好，壽命長殼體進排氣軸承座在進口加工中心上加工，確保加工精度主機在潔凈工作室裝配，確保裝配精度和純凈度出廠前經(jīng)過整機調(diào)試試車，達到最佳性能

6.2、壓縮機轉(zhuǎn)子材質(zhì)采用球墨鑄鐵，耐磨性能好，具有自潤滑性，確保氣量不遞減，設計壽命三十年。采用“xy”型線，效率高，節(jié)能效果好。零件加工精度高。采用最佳的長徑比，確保良好的剛性。轉(zhuǎn)子系列化程度高采用英國進口磨刀機加工轉(zhuǎn)子刀具。采用英國進口轉(zhuǎn)子銑床專業(yè)化加工。采用美國進口三坐標測量儀進行檢測。

轉(zhuǎn)子型線是一種單邊不對稱型線組成型線的齒曲線類型優(yōu)點是面積利用系數(shù)大,效率高陰轉(zhuǎn)子陽轉(zhuǎn)子AB圓弧HI圓弧BC直線IJ擺線CD圓弧JK圓弧D點K點DE擺線KL擺線EF直線LM圓弧FG圓弧MN圓弧其它類型的轉(zhuǎn)子型線轉(zhuǎn)子加工設備

英國HOLROYD公司5AC轉(zhuǎn)子加工銑床

轉(zhuǎn)子刀具加工設備

英國HOLROYD公司CS-500E型數(shù)控轉(zhuǎn)子銑床磨刀機

轉(zhuǎn)子檢測設備

美國Brown＆Shape公司

—三坐標測量儀

殼體加工設備日本SNK公司HF-4M數(shù)控五面體龍門加工中心殼體加工設備德國沙曼公司Solon4型加工中心殼體加工設備日本新日奔工機FSP-50V立式加工中心FSP-70H臥式加工中心6.3、油氣分離器通過離心、重力和精過濾三級分離，分離效率高，氣體含油量低。油氣分離器濾芯采用德國進口濾紙，過濾效果好，壽命長。采用氟橡膠O形圈密封，密封效果好。設計時考慮防靜電措施。油分離器濾芯更換方便、快捷。6.4、液氣分離器通過離心、重力分離壓縮氣體中水分，分離效果好。采用氟橡膠O形圈密封，密封效果好。配有電子式定時自動排水閥和手動排水閥，排水效果好。6.5、氣管路系統(tǒng)空氣通過空氣濾清器進入壓縮機而被壓縮，在壓縮機排氣口處被壓縮的油氣混合物通過單向閥（單向閥的作用是防止氣體倒流）進入油氣分離器分離，然后經(jīng)最小壓力閥、氣冷卻器、液氣分離器，最終由供氣閥排出以供使用。單向閥安裝于主機排氣端，其作用是防止油分中的氣體倒流。最小壓力閥安裝于油分平蓋上，其作用是機組起動后迅速建立壓力，保證機組潤滑；防止油氣分離器內(nèi)的氣體壓力降至0.4MPa以下，因為過低的供氣壓力會使耗油量增加；同時在機組卸載時防止管路中氣體倒流。液氣分離器配有自動排水閥和手動排水閥，排水效果好。采用氟橡膠O形圈密封，密封效果好。6.5.1單向閥1閥體2彈簧3閥芯6.5.2最小壓力閥6.6、油管路系統(tǒng)油氣分離器內(nèi)的氣體壓力迫使熱油通過油冷卻器、油過濾器及斷油閥到達壓縮機機殼底部油槽，噴入到機殼內(nèi)腔，主要用作轉(zhuǎn)子的潤滑、冷卻、密封和降噪以及滾動軸承的潤滑。噴入機殼內(nèi)的油與空氣混合，并被壓縮，再通過單向閥重新進入油氣分離器。集中于濾芯底部的少量油通過回油管抽回到壓縮機殼體內(nèi)。

冷卻器使受熱的油經(jīng)過冷卻后再噴入壓縮機，因此油在壓縮機內(nèi)不斷循環(huán)，同時也不斷升溫、降溫。

斷油閥裝于壓縮機機殼下部。當機組停機后，斷油閥自動關閉防止油涌入機殼內(nèi)，此閥利用壓縮機排口的氣體壓差打開。因此在機組運行時斷油閥始終是打開的。

6.6.1斷油閥接頭體墊圈彈簧閥芯閥體O形圈活塞螺塞一、水冷機組采用的是管殼式換熱器，通過冷卻水帶走熱量。冷卻水先進氣冷卻器再進油冷卻器后排出機組外。冷卻水量的要求：一般情況下見右表規(guī)定，但用戶應根據(jù)水溫適當調(diào)整冷卻水量。冷卻水壓的要求：16立方以下機組的冷卻水壓差不得小于0.1MPa，16~40立方機組的冷卻水壓差不得小于0.2MPa。

壓縮機排氣量m3/min冷卻水消耗量≥

m3/h1.5～3.61.33.9～5.32.06.1～8.53.112～165.818～269.540～14.5

注意：表中數(shù)據(jù)為冷卻水溫升15℃時的最小冷卻水量

6.7冷卻系統(tǒng)二、風冷機組

采用的是鋁制板翅式換熱器，通過冷卻風帶走熱量。

冷卻風扇由單獨的風扇電機驅(qū)動，可靠性高。必須注意夏季環(huán)境溫度和周圍含塵狀況的影響。(1)通斷調(diào)節(jié)

機組運行中，壓縮機排口壓力達到壓力調(diào)節(jié)器設定的上限值時電磁閥失電動作，使卸荷閥關閉，并使組合閥打開放氣，機組在卸載工況下工作。反之當壓力降至壓力調(diào)節(jié)器設定的下限值時電磁閥得電動作，使卸荷閥打開，并使組合閥關閉，機組在負載工況下工作。

(2)無級調(diào)節(jié)無級調(diào)節(jié)是由穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器根據(jù)壓縮機排口壓力的高低通過驅(qū)動器控制卸荷閥的開啟度來實現(xiàn)的。當壓力升高時氣體通過穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器的進口將其膜片頂開，從它出口出來的氣體經(jīng)節(jié)流孔流向驅(qū)動器，并將驅(qū)動器底部的膜片上頂，推動加載缸上升，并帶動閥瓣將卸荷閥逐漸關閉。當壓力下降時穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器由于彈簧的作用力將膜片關閉，同時驅(qū)動器也在彈簧力作用下使加載缸下降，并帶動閥瓣將卸荷閥逐漸打開。6.8、調(diào)節(jié)系統(tǒng)(3)變頻調(diào)節(jié)當排氣壓力變送器檢測到的管網(wǎng)壓力值低于設定壓力（也就是說當用戶用氣量增大）時，變頻器的頻率增高，變頻主電機的轉(zhuǎn)速增大，以加大壓縮機的供氣量；反之當管網(wǎng)壓力值高于設定壓力（也就是說當用戶用氣量減少）時，變頻器的頻率下降，以減少壓縮機的供氣量，直至頻率下降至預先設定的最低頻率值時，機組延時自動停機，隨著用戶的繼續(xù)用氣，當管網(wǎng)壓力值下降至再啟動壓力時，機組自動重新啟動。通斷調(diào)節(jié)進氣閥進氣閥的功能是控制機組的進氣量

聯(lián)合組合閥（公司專利技術）對機組進行通斷自動調(diào)節(jié)動作靈敏、可靠結(jié)構(gòu)簡單無級調(diào)節(jié)進氣閥一采用蝶閥和組合閥（公司專利技術）對機組進行自動調(diào)節(jié)

通斷和無級兩種調(diào)節(jié)方式并存，實現(xiàn)節(jié)能控制

無級調(diào)節(jié)實現(xiàn)排氣壓力恒定，氣量0~100%自動調(diào)節(jié)

將原調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的壓力閥、滑閥、放空閥、常開電磁閥、常閉電磁閥等部件集成為一個組合閥，結(jié)合減荷閥對機組進行氣量調(diào)節(jié)。

簡化調(diào)節(jié)系統(tǒng)，減少整機連接管路。減少系統(tǒng)故障點和泄漏點。降低元器件加工成本。系統(tǒng)體積小。該結(jié)構(gòu)已申請專利保護。組合閥無級調(diào)節(jié)進氣閥二

(4)通斷調(diào)節(jié)、無級調(diào)節(jié)和變頻調(diào)節(jié)的特性比較

6.9、控制系統(tǒng)

PLC可編程控制器將壓縮機的參數(shù)檢測和自動控制合為一體，可靠性高。變送器將壓縮機的被測參數(shù)（溫度、壓力等）直接轉(zhuǎn)換為電流或電壓信號，用屏蔽線送到PLC控制器的相應模塊中，PLC的CPU完成被測參數(shù)值。主要功能有：數(shù)據(jù)采集、處理和顯示；設置、調(diào)整壓縮機的運行參數(shù)，具有超值（或故障）報警和停機功能；保存各類報警和停機的信息和數(shù)據(jù)；可使用分級口令管理，保障安全操作。

控制流程圖PLC的外部I/O點定義：X0：主電機運行信號輸入（常開）X1：主電機過載信號輸入（常閉）X2：水流量低信號輸入（常開）

<947：X2：風扇1過載信號輸入（常閉）>〈947：X3:風扇2過載信號輸入（常閉）>X4：進氣過濾器壓差高信號輸入（常開）X5：油氣分離器壓差高信號輸入（常開）X6：油過濾器壓差高信號輸入（常開）X7：面板啟動信號輸入（常開）X10：面板停止信號輸入（常閉）X11：遠地啟動信號輸入（常開）X12：遠地停止信號輸入（常閉）Y0：主電機星型啟動信號輸出Y1：主電機運轉(zhuǎn)信號輸出Y2：主電機三角型運行信號輸出Y5：壓縮機加載信號輸出Y6：壓縮機故障報警信號輸出操作顯示面板

個性化人機對話界面，操作簡單。全中文顯示系統(tǒng)。標準的RS485通訊接口，支持Modbus協(xié)議。

顯示內(nèi)容豐富

簡單易懂

加載/卸載控制人機對話界面

容易實現(xiàn)聯(lián)動控制7、性能優(yōu)越耐久可靠

主電機全封閉強制風冷式電機，效率高，節(jié)能效果好

低壓電機軸承采用SKF進口軸承，確保電機的運轉(zhuǎn)壽命

低壓電機防護等級IP54，絕緣等級F級，確保電機運轉(zhuǎn)的安全性

11KW-185KW電機185KW-280KW電機直動式電磁閥

專利技術

組合式結(jié)構(gòu)，減少管路，裝卸簡單，維護方便

減少故障點，易于判斷故障原因

自動疏水器

采用專利技術自動排水性能好承污能力強軸承

采用SKF螺桿壓縮機專用軸承，設計使用壽命12萬小時。

確保壓縮機24小時無故障連續(xù)運轉(zhuǎn)達3-5萬小時。采用圓柱滾子和接觸球兩種軸承以承受壓縮機不同載荷，受力均勻、穩(wěn)定。溫度控制閥

潤滑油溫度偏低時，潤滑油直接進入油過濾器；超過一定值時，即打開油冷卻器的通道，使?jié)櫥徒?jīng)過冷卻后進入油過濾器，自動控制機組的最低排氣溫度。采用奧地利HOERBIGER產(chǎn)品。動作靈敏，耐久可靠。采用意大利SOTRAS產(chǎn)品。

高效折疊式結(jié)構(gòu)出口含油量≤3ppm承受更大的氣體沖擊力，使用壽命長油氣分離器濾芯8、安裝要求移動/起吊壓縮機機組底盤上有兩個叉車孔，供叉車搬運時使用。在搬運時，叉車齒從底盤一側(cè)伸進，須從另一側(cè)伸出，并按下圖設置好襯墊，方可將壓縮機鏟起。也可利用箱罩頂部的起吊螺釘或叉車孔用吊車來移動壓縮機機組。吊車起吊時，起吊角不得大于45℃。用叉車孔起吊時，為避免損壞壓縮機機組，須按下圖移動壓縮機機組。起重設備的放置必須能讓壓縮機垂直上升，平穩(wěn)的提升，并避免扭動。吊運壓縮機的設備應合適且符合當?shù)匕踩?guī)范。嚴禁有人停留在起吊物下面，起吊的加速和減速應保持在安全限值內(nèi)。。安裝場所要求

寬闊采光良好的室內(nèi)場所，便于操作和檢修，同時空氣的相對溫度和濕度宜低、灰塵少空氣潔凈且通風良好。

a.采光是為了便于操作和檢修，壓縮機并不需要采光；

b.環(huán)境溫度過高可造成壓縮機排氣溫度過高而影響機組性能，因此安裝時必須遠離高溫熱源；濕度要求是防止壓縮機冷凝水太多而進入潤滑系統(tǒng)，影響機組潤滑；

c.灰塵太多會造成壓縮機吸入的空氣含有雜質(zhì)，造成機組磨損增加，影響機組使用壽命；

d.通風的要求是為了防止壓縮機工作環(huán)境溫度過高而影響機組的運轉(zhuǎn)工況和使用性能。螺桿壓縮機運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的振動很小，故不需要做基礎，但需將壓縮機機組置于牢固的水平地面上，地面應能承受壓縮機的重量。壓縮機如裝在樓上，須做好防振處理，以防振動傳至樓下或產(chǎn)生共振，對壓縮機及大樓本身均有安全上的考慮。壓縮機安裝場所必須設置起吊裝置。起吊重量以壓縮機機組中最重零部件為參照。壓縮機機組的安裝場所必須遠離居民區(qū)，防止噪聲擾民。

安裝空間要求

考慮到機組維護保養(yǎng)方便，須預留保養(yǎng)空間，機組與墻體之間至少留有1m空間、壓縮機與頂端之間至少留有大于2m的空間，并可將機組放置在離地平面有一定高度的平臺上。一般推薦為200mm左右。通風要求（風冷機組）風冷壓縮機機組的熱量則由冷卻風帶走，因此當風冷機組工作時，如果室內(nèi)空氣流動不暢，熱風在室內(nèi)循環(huán)，使室內(nèi)溫度逐步升高，則壓縮機的進氣溫度升高，而使機組超溫停機影響正常工作。所以安裝時應在機組排風口加裝引風管將冷卻風引至室外，當引風管道長度大于2米時，用戶應另加排風扇，保證冷卻風道暢通。引風管可直通至室外，亦可引高至室外。引風管截面尺寸必須大于機組排風口尺寸，排風扇的排風量必須大于冷卻風機的風量。用戶應自行考慮引風管的支撐，嚴禁靠壓縮機頂棚來支撐引風管。引風管與壓縮機頂棚之間應留有一活節(jié)管，推薦長度尺寸300左右，便于機組保養(yǎng)維修。冷卻水要求（水冷機組）一般采用經(jīng)軟化處理的中性水（PH≈7）。

為防止因水質(zhì)而產(chǎn)生問題，通常對冷卻水提出如下要求：項

目

循環(huán)系統(tǒng)毫克/升

開式系統(tǒng)毫克/升

氯離子（Cl-1）＜600＜150硫酸根離子（SO4-2）＜400＜250粒子總量

＜3000＜750懸浮粒子（如SiO2）

＜10＜10自由氯（Cl2）

＜4＜2銅

＜0.5＜0.5鐵

＜0.2＜0.2鎂

＜0.1＜0.1氧

＜3＜3碳酸鹽硬度（如CaCO3）

50～100050～500有機物（KMnO4耗量）

＜25＜10無藻類

無油

備注：氯化物和硫酸鹽會相互反應，所以，在開式系統(tǒng)中其離子濃度的平方和不應大于85000毫克/升。而對于循環(huán)系統(tǒng)，如有適當?shù)目刂坪吞幚硎侄?，其平方和的上限可達520000毫克/升。注意在測量硫酸鹽濃度時，應將冷卻水中所有出現(xiàn)的亞硫酸鹽也包括在內(nèi)。冷卻水的補給周期，應通過定期分析水質(zhì)來決定。在沿海附近的井水或河水中，可能含有鹽份，使用之前必須檢查水質(zhì)。開機前用戶必須按標牌指示連接好水管路。如下圖所示，先在機組進、出水口各安裝一個異徑三通（通徑與進出水管相同），旁通處安裝直嘴旋塞，方向必須向下，用作冬天停機后排水或長期停機后排水，再在進、出水口處安裝球閥（通徑與進出水管相同）。進口球閥的作用是停機時切斷冷卻水管路。應特別注意，只能用出水口的球閥來調(diào)節(jié)冷卻水量。如果用戶進出水管道過長，應考慮適當加大管徑。機組冷卻水的進水溫度不能高于32℃，進水壓力為0.3～0.5MPa，回水壓力低于進水壓力0.15～0.2MPa。用戶應在進、排水管路上加裝壓力表，以方便確認進出水壓力和壓差。冷卻水最高出水溫度應小于50℃，冷卻水最大進水壓力應低于0.5MPa。電氣連接要求注意：如果當?shù)氐囊?guī)定比下述建議的數(shù)值更嚴格的話，應采用當?shù)氐囊?guī)定。電壓降不能超過額定電壓的5%。否則，有必要采用比下表所列截面積更大的電纜，以滿足使用要求。機組需和用戶配電柜內(nèi)的空氣斷路器或熔斷器共同構(gòu)成機組的短路保護，由用戶配電確保短路保護系統(tǒng)工作正常。

電動機功率kW電壓V頻率Hz消耗的最大電流(A)電纜尺寸mm2

18.5～3038050571630～55380501032555～75380501405075～90380501845590～1103805023375132～1603805032090200～25038050490100

供氣管路要求在壓縮機供氣閥位置連接供氣管路，外接供氣管路應用支架固定，避免外接管路的重量傳給供氣閥而影響機組內(nèi)接管的強度。在機組出口處建議安裝旁通放空接管，以便于機組的調(diào)試與檢查。