螺杆形线和离心机原理介绍

螺杆形线和离心机原理介绍压缩机原理第2页,共40页，2024年2月25日，星期天COMPRESSORTYPES压缩机种类第3页,共40页，2024年2月25日，星期天压缩机种类－空气和气体压缩机的基本原理分类

压缩机容积式动力式喷射式径向式(离心式)轴流式往复式旋转式滑片式液环式螺杆式罗茨式直联式十字头式活塞式迷宫式膜片式第4页,共40页，2024年2月25日，星期天WORKINGPRINCIPLES工作原理第5页,共40页，2024年2月25日，星期天工作原理容积式压缩机－往复式压缩气体体积从而提高气体压力第6页,共40页，2024年2月25日，星期天双作用气缸设计活塞速度低更长的活塞环、轴承、密封和填料的寿命更低的转速更低的运行温度

P系列活塞压缩机高可靠性第7页,共40页，2024年2月25日，星期天

超长双倍中间隔离段保证了绝对无油的空气P系列活塞压缩机刮油环

完全无油的压缩腔高可靠性和长寿命轻载(350g/cm2)PTFE活塞环设计，保证长寿命运行

第8页,共40页，2024年2月25日，星期天工作原理工

作

原

理

利

用

一

对

互

相

啮

合

的

阴

阳

螺

杆

在

不

断

回

转

的

过

程

中，

阴

阳

螺

杆

啮

合

所

密

封

住

的

几

个

空

间

体

积

的

变

化，

从

而

连

续

地

完

成

吸

气、

压

缩

和

排

气

的

过

程。

是

利

用

容

积

的

变

化

来

压

缩

气

体，

是

典

型

的

容

积

式

压

缩

机。阴转子阳转子正位移式压缩机－螺杆式压缩气体体积从而提高气体压力第9页,共40页，2024年2月25日，星期天喷油螺杆压缩机-压缩腔内喷油，阳转子直接带动阴转子啮合(螺杆接触)无油螺杆压缩机-压缩腔内无其它介质(无油),由同步齿轮带动阴阳转子啮合(转子不接触)无油和喷油螺杆压缩机第10页,共40页，2024年2月25日，星期天

特点：

高内压比

更低的比功率SER

收益：低能耗新一代专利螺杆型线螺杆表面磨削加工GA系列喷油螺杆压缩机

新一代螺杆第11页,共40页，2024年2月25日，星期天AtlasCopco

新一代的螺杆型线阳转子阴转子6条槽4个齿新一代不对称型线的设计,螺杆表面磨削加工；4/6齿结合，转子直径相等，阴转子刚度高，因此有更小弯曲和更小内部泄漏和损失；转子间的密封线几乎均有最小的间隙；无“敲击”，传送无脉冲的压缩空气排气端的出气孔最小(漏气三角形小),更小内部泄漏和损失第12页,共40页，2024年2月25日，星期天

型线设计要求轴向气密性和横向气密性高接触线长度尽量短面积利用系数大减少和避免漏气三角形重量轻，刚性好良好的工艺性第13页,共40页，2024年2月25日，星期天螺杆齿数选择螺杆齿数可选择2＋4，3＋3，3＋4，4＋4，4＋5，4＋6，5＋6，5＋7，6＋8等。4＋6方案具有良好的刚度，并能使阴阳螺杆的刚度接近相等，因而是现代螺杆的标准齿数。第14页,共40页，2024年2月25日，星期天螺杆型线的演变99 AtlasCopcoSAP

型线70sSigmaAtlasCopco“X”型线Ecoscrew60s SRM不对称型线一统天下40s 圆弧对称型线流行第15页,共40页，2024年2月25日，星期天AtlasCopco的最新螺杆型线标准AtlasCopco型线(SAP)第16页,共40页，2024年2月25日，星期天AtlasCopco的最新螺杆型线SAPSigmaSAP型线:4/6齿结合，转子直径相等相对于5/6齿(Sigma)或4/5齿(Cyclon)结合，阴转子有更高的刚度因此不易变形内部泄漏损失小Sigma型线(Kaeser):

5/6齿结合阴转子直径小第17页,共40页，2024年2月25日，星期天AtlasCopco的最新螺杆型线SAP型线:

由于压缩力的原因，接触在齿侧的后缘转子密封线的间隙已达到最小化无“敲击”，无噪音排气端的出气孔最小(漏气三角形小)最小内部泄漏和损失第18页,共40页，2024年2月25日，星期天AtlasCopco的最新螺杆型线SAP

型线能磨削加工表面光洁度高、间隙小最小内部泄漏和损失第19页,共40页，2024年2月25日，星期天AtlasCopco的最新螺杆型线较高的内压比(10bar)提高了效率，尤其在10和13bar机型有更大的转子直径齿顶速度(tip-speed）低，且接近最佳速度第20页,共40页，2024年2月25日，星期天AtlasCopco的最新螺杆型线SAP重量因子100Sigma重量因子140SAP型线:

4/6齿结合，转子直径相等同等功率时，设计更为紧凑Sigma型线(Kaeser):

5/6齿结合大量不必要的设计重量(多余重量)同等功率时，重量增加40%第21页,共40页，2024年2月25日，星期天高效，可靠和紧凑的设计

七大理由4/6齿结合，转子直径相等，刚度高转子接触在后缘漏气三角形小,轴向气密性好SAP型线能磨削加工－表面精度高，齿间间隙小较高的内压比(10bar)最佳齿顶速度(tip-speed)最佳重量比AtlasCopco的最新螺杆型线SAP第22页,共40页，2024年2月25日，星期天螺杆压缩机特点兼有往复压缩机和离心压缩机的特点单位排气量的体积、重量、占地面积以及排气脉动均远比往复压缩机小没有气阀、活塞环等易损件，因而运转可靠，寿命长，易于实现远距离控制不存在不平衡惯性力和力矩，所以螺杆压缩机基础小，甚至可以无基础运转由于阴阳螺杆齿间实际上留有间隙，因而能耐液体冲击，可以压送含液气体、脏气体螺杆压缩机有强制输气的特点，排气量几乎不受排气压力的影响螺杆压缩机在宽广的工况范围内，仍能保持较高的效率，没有离心机在小气量时喘振现象很强的中高频率噪音，必须采取消声减噪措施齿面是一空间曲面，需专用设备和刀具加工由于靠间隙密封及转子刚性限制，只适用于中、低压范围第23页,共40页，2024年2月25日，星期天排气端进气端圆柱轴承(径向)低压端一套配对的4点接触球轴承(轴向)和圆柱轴承(径向)高压端SKF最高等级径向和轴向重载止推轴承的组合一流的轴承第24页,共40页，2024年2月25日，星期天螺杆主机转子和电机保持永久对中弹性联轴器的设计降低了启动扭矩的应力GA90-315由高效全封闭风冷式电机驱动(IP-55,绝缘等级F级)GA90-160单主机一体化的主机第25页,共40页，2024年2月25日，星期天GA200-315机组采用2个转子并联的方式主动齿轮驱动2个固定在转子上的从动齿轮螺杆主机转子和电机保持永久对中弹性联轴器的设计降低了启动扭矩的应力GA90-315由高效全封闭风冷式电机驱动(IP-55,绝缘等级F级)GA200-315双主机一体化的主机第26页,共40页，2024年2月25日，星期天

低功耗和高可靠性

新一代ZR/ZT无油螺杆压缩机

来源于

优异的螺杆型线整体化的设计高效的配套件四十多年成熟的设计经验第27页,共40页，2024年2月25日，星期天空气油气混合物油冷凝液无油泵简单、高效的调节系统维修量少、可靠性高GA(W)90-160

PACK流程图第28页,共40页，2024年2月25日，星期天ZR/ZT110-750–系列ZR110-275流程图压缩空气油加载/卸载，控制器，放空阀和消音器空气过滤器油过滤器油旁路阀高压级主机低压级主机消音器单向阀油泵压缩空气出口后冷却器级间冷却器油冷却器水-分离器和排水冷却水油池消音器空气进口出水进水第29页,共40页，2024年2月25日，星期天工作原理

提高气体速度 即(动能)1/2mv再转化成气体压力的提高动力式压缩机2第30页,共40页，2024年2月25日，星期天叶轮叶片扩压叶片动力式压缩机－离心式工作原理压力的升高遵循伯努利方程：P

VM

P

2第31页,共40页，2024年2月25日，星期天叶轮叶片扩压叶片叶轮旋转旋转的叶轮叶片提高气体速度静止的扩压叶片使速度突然下降从而提高气体压力工作原理第32页,共40页，2024年2月25日，星期天蜗壳叶轮扩压器典型的离心式压缩机的一级工作原理第33页,共40页，2024年2月25日，星期天进口法兰叶轮的吸入口叶轮的边缘扩压器出口压力在叶轮内的升高压力在扩压器内的升高吸入压力排气压力压力升高压力升高的原理工作原理第34页,共40页，2024年2月25日，星期天排气压力取决于空气离开叶轮时的速度压力的变化:减小最后一级叶轮的直径压力的变化工作原理第35页,共40页，2024年2月25日，星期天流量的变化:减小每级叶轮叶片的宽度流量的变化工作原理第36页,共40页，2024年2月25日，星期天径向叶轮+ 可用较小的叶轮直径获得同样的出口速度- 但调节范围较小后弯叶轮+ 更大的调节范围+ 更高的效率- 较大的直径叶轮的出口角工作原理第37页,共40页，2024年2月25日，星期天排气压力100%输入功率100%吸入流量(质量)100%进气压力下降将使流量下降，反之亦然。进气压力下降将使输入功率下降，反之亦然。进气压力的影响离心式压缩机软特性工作原理第38页,共40页，2024年2月25日，星期天离心压缩机特性离心压缩机问世已约100多年!无油螺杆压缩机在1950年问世无油螺杆主机