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为什么两级压缩永磁螺杆空压机的节能效果这么突出?

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浏览:- 发布日期:2021-07-10 11:32:10【
目前,工业发展的多样性促使空气压缩机的种类变得繁多,在节能减排的世界潮流中两级压缩永磁螺杆空压机应运而生并迅速发展起来。因为节能省电的绝对优势,越来越多的用户开始选择两级压缩永磁螺杆空压机来替代工厂里的旧机器。那为什么两级压缩永磁螺杆空压机的节能表现如此优越呢?

理论分析

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大家知道压缩气体的时候一定会发热,比如我们用气筒给轮胎打气的时候,气筒筒体会发热,这只要是因为气筒压缩空气时产生了大量的热量。假设压缩气体时不产生热量,所有能量都转化为空气压力能,这就是最节能的等温压缩。如图所示PV图,下面横线6-1是吸气过程,上面横线3-4是排气过程,右边的斜曲线是压缩过程,1-3’就是最节能的等温压缩过程,而1-3’’就是常规的一级压缩过程,2-2’是两级压缩的中间冷却过程,这几个过程组成了PV图,而这几条线中包含的面积就是压缩气体所需要做的功,可以看出来等温压缩过程的面积是最小的。而两级压缩会在压缩中间取一点2(等比点)进行中间冷却,压缩曲线就从2走到了2’,然后再进入下一级继续压缩,从2’到3。我们看到两级压缩过程比一级压缩过程的面积减少了PV图中阴影部分,而这就是两级压缩理论上能节省的能量。

中间冷却

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按一理论分析中,两级压缩节能性能有两个关键点,其中一个就是中间冷却,中间冷却能降低因压缩空气产生的热量带来的膨胀趋势而浪费的能量,中间冷却过程越接近等温过程节能效果将越明显。但如果过于复杂庞大的中间冷却系统会造成空压机成本的升高,经过大量研究实验,两级螺杆压缩机推出中间冷却雾化喷射装置,利用高压冷却油通过雾化小孔喷射到一二级中间管道中,和经过一级机头压缩完的气体充分融合,达到最佳冷却效果,使中间冷却非常接近于等温压缩,从而大大的节省了压缩气体所需要的能量。

中间压力的调节
两级压缩节能性能两个关键点中的另一个因素就是中间压力的选取,理论上中间压力要选择在等比点才能发挥两级压缩螺杆机最佳的节能优势,即需要平均分配一二级机头的压缩比。但客户使用时排气压力往往是变化的,此时就需要实时调整中间压力使一二级机头压缩比相同。

常规的两级压缩空压机是利用电机驱动一个主齿轮,然后再由主齿轮带动两个副齿轮分别驱动一二级主机运转。齿轮的齿数是固定的,即他们的传动比是固定的,所以这种结构的一二级主机转速比也是固定的,它的中间压力也是固定无法调整。比如按照0.8MPa设计的空压机,他的中间压力将始终保持在0.2MPa左右,当用户的用气压力不是刚好0.8MPa时,就没法做到两个主机等比压缩了。

降低压缩比
 两级压缩螺杆空压机通过两级串联工艺,使得原来的单级压缩过程分为两个压缩过程来进行。这样的工艺设置可以降低每个单级压缩过程的压缩比,降低了每一级的压缩比,即减少了内泄漏量,从而提高了容积效率,进而可以有效地大幅度提高排气量。另外,降低了压缩比,即降低了每一级螺杆在啮合、压缩过程中所受的阻力,压缩过程中做功阻力的降低,也就意味着每级轴承的负荷减少,即可以降低每级压缩所需驱动的功率,同时也大大加长了轴承的使用寿命。

基于以上原因,两级压缩永磁螺杆空压机在节能效果上远远优于一级压缩永磁螺杆机。

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