空压机基础知识(螺杆篇)

空压机基础知识（螺杆篇）一、 空气压缩机的分类1、按结构型式分有回转式、活塞式、膜片式。其中，活塞式和回转式中的螺杆式、滑片式三种形式为多见。国内活塞式占了产量的75%，而国外螺杆式则占90%以上，这三种空压机各有其优缺点。螺杆压缩机由于转子型线复杂，制造成本较高，但体积小、重量轻，零

件小是其优点。相同排气量的情况下，螺杆式压缩机要比活塞式价格高，

其维修必须要专门的知识和经验。一般来讲，由于活塞式压缩机为往复式机器，都有一定的震动，2、根据原动机的不同分类：有电动机驱动方式，柴油机驱动方式。大型电动式配有配电柜，柴油驱

动式由电瓶起动，两种压缩机均有直联、皮带传动。3、按润滑方式分：无油式和有油润滑式。4、按地基基础分：固定式、有基础式、无基础式、移动式。空压机是指压缩介质为空气的压缩机，它广泛地应用于各行各业，量大面宽，就专业压缩机制造厂家来言，空压机种类繁多，型式多样，小到汽车拖拉机用的气泵，大到开山挖矿用的大型空压机，价值由几千元到几十万元不等。对广大用户而言，如何对空压机进行选型和购置，不仅仅是一个合理使用资金问题，对日后空压机正常运转的经济性、可靠性也有直接联系。二、 螺杆式空气压缩机选购指南一、压力的决定1、压力越高，耗电越大。须考虑配管尺寸的大小及长度所造成的压力

降，加上使用压力即为最下限压力。2、列出各种机种的使用压力，如使用压力相差太多时，则须购置不同

压力的空压机或使用增压机，不可降低压力使用，增加电费支出。二、场地1、须宽阔采光良好的场所，以利操作保养。2、温度低、灰尘少、空气清净且通风良好的场所。三、机型选择1、计算出总实际使用风量再加上裕量为宜。2、注意耗能比值，以求省电。即实际排气量(m3/min)除以实耗马力(HP),值越大越省电。四、压缩空气品质与需求压缩空气中含有大量水份，它对精密仪器、气动工具、气动设备、阀、仪表、管路等造成莫大的伤害，因为水份会造成锈蚀、堵塞仪器、降低成品品质、损坏设备而且损失大量的金钱用于修理维护工作，所以加装

压缩空气清净系统确有其必要。如下图：选择空压机的基本准则是经济性、可靠性与安全性。一是应考虑排气压力的高低和排气量大小。一般用途空气动力用压缩机排气压力为0.7MPa,老标准为0.8MPa。目前社会上有一种排气压力为0.5MPa的空压机，从使用角度看是不合理的，因为对风动工具而言其压力余量太小，输气距离稍远一些就不能使用。另外，从设计角度看，这种压缩机设计为一级压缩，压比太大，易引起排气温度过高，造成气缸积炭，导致事故发生。如果用户所用的压缩机大于0.8MPa，一般要特别制造，不能采取强行增压的办法，以免造成事故。排气量是空压机的主要参数之一，选择空压机的气量要和所需的排气量相匹配，并留有10％的余量。如果用气量大而空压机排气量小，风动工具一开动，会造成空压机排气压力的大大降低，而不能驱动风动工具。当然盲目追求大排气量也是错误的，因为排气量越大压缩机配的电机越大，不但价格高，而且浪费购置资金，使用时也会浪费电力能源。另外，在选排气量时还要考虑高峰用量和通常用量及低谷用量。如果低谷用量较大，而通常用量和高峰用量都不大，国外通常的办法是以较小排气量的空压机并联取得较大的排气量，随着用气量增大而逐一开机，这样不但对电网有好处，而且能节约能源。二是要考虑用气场合和条件。如用气场地狭小（船用、车用），应选立式；如用气场合有长距离的变化（超过500米），则应考虑移动式；如果使用场合不能供电，则应选择柴油机驱动式；如果使用场合没有自来水，就必须选择风冷式。在风冷、水冷两种冷却方式上，用户常有错误的认识，认为水冷好，其实不然。国内外小型压缩机中风冷式大约占到90％以上，这是因为在

设计上风冷简便，使用时无需水源。而水冷式压缩机的致命缺点有四：必须有完备的上下水系统，投资大；水冷式冷却器寿命短；在北方冬季还容易冻坏气缸；在正常的运转中

会浪费大量的水。三是要考虑压缩空气质量。一般空压机产生的压缩空气均含有一定量润滑油，并有一定量的水，有些场合是禁油和禁水的，这时不但对压缩机选型要注意，必要时要增加附属装置。解决的办法：一是选用无润滑压缩机。这种压缩机气缸中基本上不含油，其活塞环和填料一般为聚四氟乙烯。但这种机器也有缺点，润滑不良，故障率高；聚四氟乙烯也是一种有害物质，食品、制药行业不能使用；无润滑压缩机只能做到输气不含油，不能做到不含水。第二种也是常用的方法，是将空压机（无论哪种）再加一级或二级净化装置或干燥器。这种装置可使压缩机空气既不含油又不含水，使压缩空气中的含油水量在5ppm以下，可满足工艺要求。四是要考虑压缩机运行的安全性。空压机是一种带压工作的机器，工作

时伴有温升和压力，其运行的安全性要放在首位。国家对压缩机的生产

实行规范化的“两证”制度，即压缩机生产许可证和压力容器生产许可

证（储气罐）。因此，在选购压缩机产品时，要严格审查“两证”。通常

有证厂家的产品质量保证系统是完善的，不会出现大的质量问题，即

使出现一些问题，也会由厂家负责三包。三、 螺杆压缩机的发展和应用

螺杆式压缩机的设计和制造可以追溯到二十世纪四十年代，1943年西

德阿尔琛（Aeren）公司制造出第一台螺杆压缩机，1946年瑞典SRM

公司设计了新的圆弧型线。当时仅有为数不多的螺杆式压缩机用于干式

压缩化学工业气体。喷油螺杆压缩机于五十年代中期出现，主要用于压

缩空气。这一发明简化了螺杆压缩机结构设计，使压缩机的性能大大提

高，转子圆周速度降低，噪声减少。近二十年来，螺杆压缩机新的转子

型线不断出现，辅助设备日趋完善，加工精度不断提高，比功率降低。

近年来，各主要工业国螺杆压缩机市场销售比例逐年上升。从七十年代

开始至今已上升到90%。在国内也逐步为各行业所认识，应用越来越广泛。螺杆压缩机将以其独特的优势，正在逐步取代传统的活塞式压缩机。螺杆压缩机具有易损件少，维修简单，体积小，噪音低，无振动，长时间连续运行等特点。被广泛用于纺织、食品、化工、医药、电子、科研、机械、建材、冶金、矿产等领域。四、 螺杆压缩机的工作原理螺杆式空气压缩机属容积式压缩机，是通过工作容积的逐渐减少来达到

气体压缩的目的。螺杆式空气压缩机的工作容积是由一对相互平行放置且相互啮合的转

子的齿槽与包容这一对转子的机壳所组成。在机器运转时二转子的齿互

相插入对方齿槽，且随着转子的旋转插入对方齿槽的齿向排气端移动，

使被对方齿所封闭的容积逐步缩小，压力逐渐提高，直至达到所要求的

压力时，此齿槽方与排气口相通，实现了排气。一个齿槽被与之相啮合的对方齿插入后，形成了二个被齿隔开的空间，靠近吸气端的齿槽为吸气容积，与排气端相近的为压缩气体的容积。随着压缩机的运转，插入齿槽的对方转子的齿向排气端移动，使吸气容积不断扩大，压缩气体的容积不断缩小，从而实现了在每个齿槽的吸气压缩过程，当压缩气体在齿槽中气体压力达到所要求的排气压力时，这齿槽正好与排气孔口相通，开始了排气过程。被对方转子的齿将齿槽分成的吸气容积和压缩容积的变化是周而复始的，就这样使压缩机能连续的吸气、压缩和排气。五、 螺杆压缩机的发展趋势螺杆空压机有高效的油气分离系统和过滤设备，无磨损件，供气品质高耗油量很低。正是基于以上情况，国家有关部门曾于2000发文，要求国内企业在中低压空压机的使用上，逐步淘汰运行费用高可靠性低的活塞式空压机，用高效的螺杆压缩机取而代之，在发达的国家已成为一种现实，那么在中国已经是一个必然趋势．总结其原因主要有以下几点：O1.螺杆机的维护成本低；02•螺杆机的运行成本上低（耗电少、节能）；03.售后与零配件供应比较完善；六、 活塞式压缩机与螺杆压缩机的性能对比活塞机的噪音大，且维修不便，维修.大多数活塞机使用过程中经常会出问题，所以给用户带来极大的不便。同时可以降低工厂的生产成本，增加经济效益，方便设备管理，美化公司环境，提高公司形象，用高效率高可靠性的螺杆压缩机淘汰现有的活塞式空压机，建造一个先进性、经济化的空压站是工厂将来日益扩大发展的必然趋势。选择空压机的基本准则是经济性、可靠性与安全性（两证制度）。性能对比：老式的活塞空压机，其运行的经济性、可靠性差。活塞式空压机是广大用户非常熟悉的一种机型，在很早期是一种大家都认同的产品，但随着技术的不断革新，新型空压机的出现，活塞式空压机的缺点越来越突出，与螺杆空压机相比：a、 活塞式空压机有气阀、活塞、活塞环、连杆瓦等诸多易损件，连续运行的可靠性差，一方面会影响生产，另一方面会增加维护管理的费用。b、 与螺杆空压机相比，活塞式空压机的效率低，特别是长期连续运行，其经济性更差。由于活塞式空压机所形成的压缩腔内很多都是易损件，这些易损件的磨损和损坏都将造成气体压缩时候更大的泄漏，最终导致压缩机效率的降低。由于螺杆压缩机中不存在影响机器效率的易损件，进行压缩的一对转子由于自身结构的特点不会出现磨损。因此长期连续运行的经济性要远远优于活塞式空压机。c、 活塞式空压机为往复式运动机构，存在着不可消除的惯性力，因此运行时振动大，噪音高，较大的活塞式空压机安装时需要专门的固定基础。螺杆空压机为回转式运动机构，平衡性很好，其振动小，噪音低，无需安装基础，同时也避免了对工作环境的污染。d、 活塞式空压机是往复间断性供气，运行时气流脉动大，螺杆压缩机转速高，输气平稳，无气流脉动，能够满足要求较高气量用户的需求。e、 活塞式空压机基本没有自动控制系统，螺杆压缩机有完善的自动控制与保护系统，属于机电一体化产品，方便了设备的维护管理，同时也最大限度地降低了能耗。f、 螺杆空压机是一种整体结构高度集中化产品，占地面积小，没有了活塞式空压机复杂的管路系统，可以美化公司的生产环境。使用的机型种类过多，过于分散，这样既不便于设备管理，也增加了易损件的数量，势必增加了平时运行的成本。同时分散的布置更加剧了对生产环境的污染。供气品质差耗油量大。活塞式空压机存在活塞环的磨损，运行式尽管活

塞上有刮油环，但仍会有不少的润滑油窜到气缸中，随气体一起排出，这样，一方面降低了气体的品质，另一方面也增加了耗油量，不可避免的润滑油外漏，也会增加耗油量，污染环境。螺杆空压机有高效的油气分离系统和过滤设备，无磨损件，供气品质高耗油量很低。正是基于以上情况，国家有关部门曾于2000发文，要求国内企业在中低压空压机的使用上，逐步淘汰运行费用高可靠性低的活塞式空压机，用高效的螺杆压缩机取而代之，在发达的国家已成为一种现实。综合以上所述，为了降低生产成本，增加经济效益，方便设备管理，美化公司环境，提高公司形象，用高效率高可靠性的螺杆压缩机淘汰现有的活塞式空压机，建造一个先进性、经济化的空压站是贵公司日益发展强大的必然趋势。七、 单位换算容积流量：lm3/min（米3/分）=16.66667L/s（升/秒）=1000L/min（升/分）=60m3/h（米3/时）=0.016671m3/s（米3/秒）=219.969gal（UK）/min（英加仑/分）=264.172gal（US）/min（美加仑/分）=2118.88ft3/min（英尺3/时）=35.31467ft3/min（英尺3/分）=0.58858ft3/s（英尺3/秒）压缩机标定的容积流量为大气状态下的自由空气量。压力绝对压力和表压之分（相对压力）噪音±3dB（A）国标3853各方向1米。八、 压缩机的选型：1、总排气量的确定排气量是空压机的主要参数之一，选择空压机的气量要和所需的排气量

相匹配，如果用气量大而空压机排气量小，风动工具一开动，会造成空

压机排气压力的大大降低，而不能驱动风动工具。当然盲目追求大排气

量也是错误的，因为排气量越大压缩机配的电机越大，不但价格高，而

且浪费购置资金，使用时也会浪费电力能源。另外，在选排气量时还要考虑高峰用量和通常用量及低谷用量。如果低谷用量较大，而通常用量和高峰用量都不大，国外通常的办法是以较小排气量的空压机并联取得较大的排气量，随着用气量增大而逐一开机，

这样不但对电网有好处，而且能节约能源。一般工厂用平均消耗量和为依据求设计容量Q2的计算方法Q2二》QOk（l+①1+①2+①3）m3/hQ2—设计容量m3/h工Q0—用气设备或车间平均消耗量总和m3/hK—消耗量不平等（最大）系数1.2〜1.4①1一管道漏损系数•当管道全长小于1km时取0.1；小于1.5km时，取0.15；大于2km时取0.2①2—用气设备磨损增耗量系数0.15〜0.2①3—未预见的消耗量系数为0.1机械工厂常采用这种计算方法来确定压缩空气站设计容量。

当然以上为参考计算方法，各行业应根据行业的自身特点、传统习惯和经验进行选用（最好有备机）。当净化系统中采用有热或无热再生吸附干燥器时，其设计容量还需分别增加8%〜10%或15%〜20%再生自耗气量。1、一般工厂都采用平均消耗量和为依据求设计容量Q2的计算方法2、活塞机淘汰可以根据铭牌气量或者电机的功率并留有15％的余量。§2排气压力的确定因为对风动工具而言其压力余量太小，输气距离稍远一些就不能使用，首先保证使用的最高压力的基础上要充分考虑到气体在管内流动时，在直线管段产生摩擦阻力；在阀门、三通、弯头、变径管等处产生局部阻力，从而导致气体压力损耗。一段管路长度内的压力降可从表中查取计算得到根据经验总的压力损失在管路长100米内应不超过0.4kg/cm2为宜，如果超过上述数据，就必须增加设计压力。§3、冷却方式的确定首先要考虑用气场合和条件。如用气场地狭小（船用、车用），应选立式；如用气场合有长距离的变化（超过800米），则应考虑移动式；如果使用场合不能供电，则应选择柴油机驱动式或野外作业；如果使用场合没有自来水（是否方便），就必须选择风冷式。在风冷、水冷两种冷却方式上，用户常有错误的认识，认为水冷好，其

实不然。国内外小型压缩机中风冷式大约占到90％以上，这是因为在

设计上风冷简便，投资少使用时无需水源，但有多余功耗，大功率机组

需要有进出热风通道，冷却效果受环境影响较大，维护周期短，收环境

影响。而水冷式压缩机的致命缺点有四：必须有完备的上下水系统，投资大；水冷式冷却器寿命短；在北方冬季还容易冻坏气缸；在正常的运转中会浪费大量的水，根据实际情况水利资源丰富，便于调节（不同的季节对

风冷影响大）。§4、高原选型注意事项随着海拔高度的增加，进气压力随之降低，容积流量会相应降低，功耗随之增加，容积效率随之降低。为了保证与海平面处相同的使用性能，要求压缩机根据不同的海拔高度选用较大的容积流量。随着海拔高度的增加，实际消耗功率随之增高，电机也需要特殊电机来

满足高海拔的工作符合。九、 S系列螺杆压缩机节能运行模式说明由于空压机是结构复杂的通用设备，运转时间长，配备电机功率较大，因而降低空压机的功耗，提高空压机的经济运行，对节能具有一定意义。首先，空压机的驱动轴上所需要的轴功率，与排气压力、空压机转速有直接的关系，也就是说，在实际运行中，由于压缩空气的使用随时在变化，空压机并不经常在额定工况下运行，而空压机排气压力的高低则直接影响到实际轴功率的大小。排气压力越高，所需轴功率也越大。试验证明满负载时，空压机的输入电流（功率）与排气压力的关系符合图曲线关系式。十、压缩机后处理注意事项考虑压缩空气质量。一般空压机产生的压缩空气均含有一定量润滑油，并有一定量的水，有些场合是禁油和禁水的，这时不但对压缩机选型要

注意，必需要要增加后处理设备（制氧、制氮、食品等行业）。选用无润滑压缩机，只能做到输气不含油，不能做到不含水。是将空压

机（无论哪种）再加一级或二级净化装置或干燥器。这种装置可使压缩机

空气既不含油又不含水，使压缩空气中的含油水量降低到一定程度以

下，可满足工艺要求。压缩气体干燥、净化的程度亦因客户要求允许程度不同,选择亦有不同。通用用户的配置方案顺序为：压缩机+储气罐+FC离心式油水分离器（前置）+冷冻式干燥机+FT主管路过滤器+FA微油雾过滤器+（吸附式干燥机+FT+FH活性碳除臭过滤器）。其中D为C级离心式油水分离器，完全过滤3U或更大的固态离子，去除99％水份，40％的油雾，含油量：1－3PPM；FT级主管路过滤器，完全过滤1»或更大的固态离子，去除100%的水份，70%的油雾，常压露点：一23°C，含油量：1PPM；FA为微油雾过滤器，微玻璃纤维经特殊设计的密度、直径及表面处理，

可过滤0.01u的固态粒子。外部海绵层吸收并排出油雾，可去除

99.999%油雾。FH为活性碳除臭过滤器，可过滤0.01U的固态粒子。外部海绵层吸收并排出油雾，残油率0.003ppm。储气罐因属于压力容器,其安全阀、压力表、排污阀等安全附件应配套齐全。排气量在2〜4m3/min以下使用1000L储气罐。排气量在6〜10m3/min以下使用1500L〜2000L储气罐。建议尽量借用现有储气罐或串联以节约一次性投入成本。十一、安装标准及要求A•安装环境布置要求1、为了适应发展的需要，机房在总图的位置上应留有扩建的余地。2、空气压缩机直接从大气中吸气，为了减少机组的磨损、腐蚀和爆炸的可能性，机房与散发爆炸性、腐蚀性、有毒气体、粉尘等有害物质的场所必须要有一定的距离，由于压缩机散热量大，特别夏季机器内气温很高，所以机房的朝向应使机器间有良好的通风，并尽量减少日晒。3、压缩机虽有箱体，但严禁雨水淋洒，因此压缩机不宜露天安装。4、压缩机房为独立的建筑，5．压缩机房必须装有固定灭火二氧化碳灭火设备，其手动开关必须设置在危险区之外。并随时可以触及。灭火器材二氧化碳灭火气器或粉末灭火器应放置于被保护目标附近，但应在危险区之外。B．机房安装要求1、 地面最好为光洁水泥地面，墙壁的内表面应抹白，压缩机底座宜置于混凝土地面上，且平面水平度不大于0.5/1000(mm)。并在离机组200mm外四周开有沟槽，以便机组停车换油、检修或冲刷清洁地面时，油、水能从沟槽中流走，沟槽尺寸由用户自定。2、 压缩机组放置于地面上，应确保箱底与地面贴合良好，以防产生振动，增加噪音。3、 对有条件的用户，机房墙面可贴上吸声板，可进一步降低噪音，但不宜用陶瓷面砖之类硬表面材料装饰墙面。4、 由于风冷型压缩机受环境温度的影响大，因此机房通风应良好、干燥，换热空气可以用引风管引出户外或设排风机，控制压缩机环境温度在-5°C〜40°C内。5、 机房内尘埃少，空气清洁，不含有害气体及含亚硫酸等腐蚀性介质。根据你公司加工产品的性质，进风口应配有一级过滤装置。窗户流通有效面积应大于3m2电源及外围接线要求1.压缩机主电源为AC(380V/50Hz)三相,冷冻干燥机为AC(220V/50HZ)请确认电源。2．电压降不能超过额定电压的5%,各相电压差在3%以内。3．压缩机电源必须使用配有隔离开关,以防止短路产生缺相运行。4．检查次回路保险丝,根据压缩机的功率大小选择适当的无熔丝保险

开关。5、 压缩机最好单独使用一套电力系统,避免与其他不同电力消耗系统并联使用,特别当压缩机的功率较大时可能会因过大的电压降或三相电流不平

衡而形成压缩机过载使保护装置动作跳机。6、 必须接地线防止漏电造成危险,切不可接在空气输送管或冷却水管上。十二、管路配置与安装A、管路安装的要求1、机组供气口已带有螺纹接管,可与您的供气管路连接,安装尺寸请

参见出厂说明书。2、为了避免检修时影响全站或其他机组的运行,也为了检修时可靠地

防止压缩空气倒流,在机组与储气罐之间必须装截止阀门。3、为了避免过滤器保养时影响用气，各过滤器管路上应设有备用管路，4、 支线管路必须从主管路的顶端接出，避免管路中的凝结水下流至压缩机组中。5、管路尽量缩短且直线，减少弯头及各类阀门以减少压力损失。B、空气管路的连接和布置1、压缩空气管道主管路为4英寸，支路尽可能利用现有管路。2、管道一般应有大于2/1000坡度,低端设有排污阀（螺塞），管道宜少

弯短直阀门尽量减少。3、地下管道通过主要路面时管顶埋深不小于0.7m，次要路面不小于0.4m4、 压力、流量仪表的装设位置及其表面大小应能使操作人员看清指示压力，其压力课刻度范围应使工作压力在表盘刻度的1/2〜2/3位置。5、 系统安装完毕应作气压强度、气密性试验,不宜作