螺桿式壓縮機與活塞式壓縮機的比較
螺桿式壓縮機與活塞式壓縮機的比較
活塞式的傳動(dòng)機構是曲軸連桿往復運動(dòng)結構,與螺桿式的旋轉運動(dòng)結構相比較,在技術(shù)上存在如下缺點(diǎn):
零部件的數量多,零部件的損壞的機率大,產(chǎn)品的可靠性低。這樣必然增加用戶(hù)的維修費用。
曲軸連桿往復運動(dòng)結構,由于其往復運動(dòng)的特性,限制了其轉速的提高,致使機器笨重,同時(shí),該運動(dòng)結構所產(chǎn)生的慣性力能以平衡,剩余的慣性力,會(huì )使機器產(chǎn)生振動(dòng)、噪聲以及零部件的不正常的損壞。所以活塞式振動(dòng)大,機械性噪音大、可靠性低。
氣流噪音是空壓機的主要噪聲源。從氣流噪聲的角度,可以簡(jiǎn)要分析如下:
在空機上氣流噪聲主要是由氣流脈動(dòng)狀況形成的,氣流脈動(dòng)與空壓機在單位時(shí)間內排氣次數直接相關(guān)。假定活塞式轉速為每分鐘740轉(740r/min),一個(gè) 二級缸,雙作用,則每分鐘排氣次數為1440次。蝸桿式轉速為每分鐘2970轉(2970r/min),12個(gè)氣缸,則每分鐘排氣次數為35640次。單 位時(shí)間內排氣次數越少,氣流脈動(dòng)越嚴重,氣流噪聲也就越大。反之亦然,兩者相比懸殊。
單螺桿壓縮機與雙螺桿壓縮機的比較:
由技術(shù)概況可知,單螺桿壓縮機除具備雙螺桿回轉式壓縮機結構簡(jiǎn)單、緊湊、單位容積利用率高和無(wú)氣閥組件等特點(diǎn)外,因其星輪對稱(chēng)地配置于蝸桿的兩側,還具有下列雙螺桿壓縮機所無(wú)法比擬的獨特優(yōu)點(diǎn)。
1、單機容量大,無(wú)余隙容積
單螺桿上開(kāi)有6個(gè)螺槽,由兩個(gè)星輪將各螺槽分隔成上下兩個(gè)空間,各自實(shí)現吸氣、壓縮、排氣過(guò)程,而且是同步進(jìn)行的,這是雙螺桿壓縮機無(wú)法做到的,也是在氣流脈動(dòng),氣流噪聲方面無(wú)法比擬的地方。
由于兩種型式的空壓機轉速可以完全相同,放在相同的轉速下進(jìn)行分析對比。由于單螺桿壓縮機運行時(shí),螺桿每轉一周,每一個(gè)螺桿槽均工作兩次(雙作用),使螺桿空間得到充分利用,因此與雙螺桿壓縮機相比,兩者結構尺寸相同時(shí),螺桿壓縮機排氣量較大;而當兩者排氣量相同時(shí),則單螺壓縮機結構尺寸較小。
如以 每分鐘2970轉(2970r/min)的單螺壓縮機為例,每分鐘壓縮次數為2970*12=35640次;而雙螺桿的2根螺桿的齒數比選其大的數值,取 為5,相當于5個(gè)氣缸,其轉速也取為2970r/min,其每分鐘次數為2970*5=14850次,顯然與單螺壓縮機的35640次相差很多。因此,雙螺桿壓縮機與單螺蝸桿壓縮機相比,在相同轉速下單位內排氣次數少,氣流脈動(dòng)大,氣流噪聲大。
此外,單螺的蝸桿槽深度隨壓力的增高而減少,在排氣結束,星輪齒脫離單槽時(shí),深度為零,故不存在余隙容積。因而,單螺壓縮機較雙螺桿壓縮機的容積效率要高。
2、結構合理,具有理想的力平衡性
雙螺桿壓縮機主機的主要件就是兩個(gè)螺桿(俗稱(chēng)雙螺桿),單螺壓縮機的主要件是單螺(俗稱(chēng)單螺桿)。下面分析雙螺桿,螺桿的受力狀況:
雙螺桿壓縮機在壓縮氣體的過(guò)程中,必然受到氣體的反作用力,該力在兩個(gè)螺桿上形成很大的徑向力與軸向力,并自然傳遞到軸承上,所以雙螺桿壓縮機即使是選用最好的進(jìn)口軸承,其壽命一般也只在一萬(wàn)五千個(gè)小時(shí)左右。
單螺桿壓縮機在壓縮氣體的過(guò)程中,也同樣必然受到氣體的反作用力,該力也在螺桿上形成很大的徑向力和軸向力。螺桿壓縮機在螺桿兩端間開(kāi)有引氣通道,流至高壓側的氣體將通過(guò)引氣通道回流至低壓側,從而使螺桿兩端而上的氣體力相互平衡。由于星輪在螺桿軸線(xiàn)兩側對稱(chēng)布置,作用于蝸桿上的氣體徑向力平衡,作用于螺桿槽內的氣體軸向力也相互抵消,達到自身平衡。因此,螺桿不受任何徑向或軸向氣體力的作用,且星輪片上所受的力也只是雙螺桿壓縮機的1/30 左右,故單螺桿壓縮機的主機能平衡,無(wú)振動(dòng)地在高轉速下運轉,而無(wú)需特別的基礎,僅需安放在水平地面上。單螺桿壓縮機即使利用國產(chǎn)的普通軸承,其壽命也可以達到15萬(wàn)小時(shí),而且可以在用戶(hù)處就地維修。
3、主機壽命長(cháng)
由于單螺桿壓縮機的高速輕載,嚙合副型線(xiàn)的優(yōu)化設計,間隙適當,容易在螺桿與星輪之間的間隙中建立流動(dòng)體動(dòng)力潤滑油膜,從而有效地減少了星輪的磨損,降低了氣體的泄漏,提高了機器的壽命與效率,保障了運行安全可靠。
4、維護簡(jiǎn)便,易損件少
世界上沒(méi)有永不磨損的機器,無(wú)論雙螺桿壓縮機還是單螺桿壓縮機,在若干年后,均需對主機進(jìn)行維修保養。
單就更換軸承而言,雙螺桿壓縮機的進(jìn)、排氣端4只重載軸承和2只四點(diǎn)軸承均需國外購進(jìn),成本昂貴;如若主、副轉子出現磨損或者軸承走外圈,主副轉子與機殼內壁發(fā)生磨擦,均無(wú)法在現場(chǎng)維修,須將主機運回生產(chǎn)廠(chǎng),并花費巨額費用(約占整機售價(jià)的1/4~1/3)。而單螺桿壓縮機則無(wú)此顧慮,在生產(chǎn)廠(chǎng)家技術(shù)人員的指導下,現場(chǎng)即能進(jìn)行解決,其費用極低。
同時(shí),由于雙螺桿壓縮機受力不好,軸承受力大,其機械噪聲也要比單螺桿壓縮機要大。