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螺桿空壓機節能的關鍵因素

螺桿空壓機的轉子型線對節能有一定影響,2000年之前螺桿空壓機尚在成長期,可靠性是主要問題。那時,螺桿空壓機的轉子型線研發把可靠性作為主要目標。


  21世紀后能源危機籠罩全世界,螺桿空壓機的轉子型線研發在可靠性基礎上把節能空壓機作為重要目標。SKK型線就是在此大環境下產生的優秀的節能型線之一。SKK型線采用曲面對曲面的內密封,在同樣的間隙下,陰陽轉子之間的密封效果遠遠優于采用線密封的傳統型線。


  機頭制造


  陰陽轉子之間和轉子與氣缸及缸蓋之間的間隙對螺桿空壓機能耗有重大影響。提高轉子加工精度和表面光潔度是減小機頭各元件之間間隙的有效手段。SKK型線以磨削為實現手段。所以必須采用曲面磨床加工。英國精密機械有限公司生產的帶有實時檢測和砂輪自動補償的曲面磨床把轉子加工精度提高到了前所未有的水平。


  英國精密機械有限公司為SKK型線加工提供的磨床是2006年后新一代機床,加工能力提高到 370mm直徑,加工精度達到2微米,光潔度達10級。在此之前這樣大的螺桿空壓機轉子采用銑床加工,加工精度為40微米,光潔度達6級。


  螺桿機配置


  陽轉子轉速是衡量螺桿空壓機節能、壽命與可靠性的主要參數。皮帶傳動損失功率的5%,齒輪變速損失功率的3%,螺桿空壓機節能的前提必須是陽轉子轉速等于電機主軸轉速,在50Hz電制下就是陽轉子轉速等于1485轉/分鐘或等于2985轉/分鐘。


  螺桿空壓機的壽命與陽轉子轉速嚴格成反比。


  使用效率


  螺桿空壓機空轉時消耗電機額定功率的30%~40%,螺桿空壓機部分工況時效率下降5%左右。所有螺桿空壓機都是針對某一特定工況設計的,在符合設計條件下運轉時,螺桿空壓機更節能。


  當螺桿空壓機的產氣量持續等于管網耗氣量時,螺桿空壓機處于節能狀態。


  變頻空壓機節能分析


  1、變頻器自身消耗3%的功率,電動機偏離額定功率和額定轉速時效率有明顯下降,螺桿空壓機轉速偏離額定轉速時佳油氣混合比例被破壞,效率也有明顯下降。所以使用變頻螺桿空壓機,盡管使產氣量持續等于管網耗氣量,但是生產每一立方壓縮空氣所使用的功率有所增加。也就是說,在持續加載條件下,變頻螺桿空壓機不節能。


  2、大多數螺桿空壓機使用案例,管網耗氣量不斷變化,空壓機產氣量不可能恒等于管網耗氣量,當管網壓力等于設定值時,螺桿空壓機進入空載狀態,螺桿空壓機空轉時消耗電機額定功率的30%~40%,所以螺桿空壓機空轉時效率非常低。減少空轉時間或避免螺桿空壓機進入空轉狀態有一定節能效果。


  3、變頻螺桿空壓機可以有效的減少空轉時間或避免螺桿空壓機進入空轉狀態,所以在空壓機的額定產氣量大于管網耗氣量時變頻螺桿空壓機有一定節能效果。


  4、變頻螺桿空壓機對于穩定管網壓力非常有效,可以使管網壓力穩定在±0.01MPa范圍--這是其它流量控制方式難以達到的。


  空壓站配置


  節能型空壓站配置的原則是:


  1、產氣量持續等于管網耗氣量;


  2、單臺空壓機或處于額定工況或處于停機狀態。


  根據統計分析結果將管網耗氣量分配給多臺空壓機,讓一臺較大空壓機提供恒定部分的用氣;用幾臺較小空壓機根據用氣量變化投入運行或停止運行,采用一臺變頻空壓機,進一步微調供氣量。


  螺桿空壓機的余熱有很大利用價值,節能型空壓站應充分考慮余熱回收和利用。


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