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产品的基本结构

垦利的变频空压机， 以复盛公司生产的微油螺杆空压机为例，它是一种容积式（Two shaft positive displacement）回转

型压缩机．进气口开于机壳（Casing）之上端，排气口开于下部，一对高精密度主（阳）、副（阴）

转子，水平且平行装于 机壳内部，主（阳）转子有五个形齿，而副（阴）转子有六个形齿。主转子

直径大，副转子直径较小。齿形成螺旋状，两者齿形相互啮合。主、副转子二端分别由轴承支承定位。

机体共分二种，一种为皮带传动式，另一种为弹性联轴器直接传动。弹性联轴器系以一联轴器将电

动机与主机体结合在一起，再经一组高精度增速齿将主转子转速提高。皮带传动式则没有增速齿轮，

而由二个依速度比例制造的皮带轮将动力由皮带传动。

整机原理

垦利的变频空压机， 电机运转，空气通过空气过滤器进入压缩机内,压缩机将空气压缩，压缩气体通过气流管道打开单向

阀进入储气罐,压力表指针显示随之上升至8 Bar,。大于8 Bar时,压力开关感应道压力后自动关闭,电

机停止工作,同时电磁阀将压缩机机头内气压排至0。此时空气开关压力宣示、储气罐内气体压力仍

为8 Bar，气体通过球阀排气驱动连接的设备工作。储气罐内气压下降至5 Bar时，压力开关通过感

应自动，压缩机重新开始工作。

产品优点

1 ，因为润滑油高度的黏性，除油设备无法*除掉，这样全无油空压机压缩后的气体不含油的特性

显得*。

2 ，冷冻式干燥机，无热再生干燥器，微热再生干燥器等除水设备，因压缩空气中的油而丧失除水功能；

而经全无油压缩机压缩后的洁净无油气体，充分保护了除水设备,减少因维护除水设备带来的额外资金占用。

3 ，使用全无油空压机对外提供压缩气体，不会因除油设备带来的压力损失而大大降低电机负荷，达到节能

效果；质量好的三级除油器在使用过程中将产生1至1.2公斤的压力损失,一台7.5KW的空压机每提高1公斤压

力将多付出600W的功力损耗,每工作一天(10小时为例)将付出6度的电量,这将是一笔*无形开支。

空压机余热回收系统节能原理

， 螺杆空压机的工作原理是由一对相互平行啮合的阴阳转子(或称螺杆)在气缸内转动，使转子齿槽之间的空气不断地产生周期性的容积变化，空气则沿着转子轴线由吸入侧输送至输出侧，从而实现空压机的吸气、压缩和排气的全过程。螺杆空气空压机在*连续的运行过程中，把电能转换为机械能，机械能转换为风能，在机械能转换为风能过程中，空气得到强烈的高压压缩，使之温度骤升，这是普通物理学机械能量转换现象，机械螺杆的高速旋转，同时也摩擦发热，这些产生的高热由空压机润滑油的加入混合成油、气蒸汽排出机体，这部分高温油、气的热量相当于空压机输入功率的25～30%，它的温度通常在80℃(冬季)～100℃(夏秋季)。由于机器运行温度的要求，这些热能通过空压机的散热系统作为废热排往大气中。

螺杆空压机节能系统就是利用热能转换原理，把空压机散发的热量回收转换到水里，水吸收了热量后，水温就会升高。使空压机组的运行温度降低，不仅提高了空压机运行效率，延长空压机润滑油使用寿命，回收的热水还可用于员工热水洗澡、办公室及生产车间采暖、锅炉补充水、金属涂装清洁处理、无尘室恒温恒湿车间及其它需要使用热水的地方，从而降低了企业为福利生活用热水、工业用热水而*支付的经营成本。

热回收系统包含两个组成部分：空压机内部油路改造;外部加装热交换器。空压机在运转时产生的热能通过回收系统回收，然后通过循环泵把热水循环至保温水箱，待需要热水时直接通过热水泵从水箱取热水。热回收系统是安装在空压机外部的系统，通过油管以及连接件与空压机进行相连，再通过对空压机的改造，可以满足：

● 空压机正常的工作油温;

● 不破坏空压机的正常工作;

● 整洁的外表，安全可靠的系统，保证系统稳定运行;

● 余热利用，节能环保，减少温室气体排放，良好的经济和社会效益。

空压机配置

通过管道输送天然气的过程中，由于输送的距离长，摩擦等各种阻力的影响，能量会不断地减少，管道中气体的压力会不断下降。从而导致管道的输送效率大大降低，输送能力也受到很大的限制，严重影响人们的生产和生活。因此，为了解决天然气在长距离输送中遇到的问题，达到提高天然气输送效率的目的，我们必须想办法维持天然气在输送过程中的输送压力，及时补充天然气在输送过程中消耗的能量。由于压缩机能够提高气体输送的压力，因此我们可以对天然气输送过程中能量的损耗进行计算，在管道输送的过程中每隔一定的距离，布置一些无油空压机站为天然气进行增压。

无油空压机在长输管道的输送过程中起着非常重要的作用，因此长输管道压缩机配置是否合理，将严重影响管道输送气体的效率。本文以天然气为介质，简要介绍了我国长输管道无油空压机应用的趋势，探讨了长输管道无油空压机配置是否合理的几个条件。

一、我国长输管道无油空压机应用的发展趋势

改革开放以来，我国经济实现了飞速的发展，对能源的需求量也越来越大。尤其是近年来出现了一些能源紧张的情况，给我国能源的供应提出了更高的要求。一方面，未来十年我国的天然气需求量将增长50%以上。然而我国天然气的输送还处在起步阶段，无法达到世界发达国家的水平，天然气的使用量也远远低于世界的平均水平。因此，对这些清洁能源的开发，增加天然气等能源的利用，将成为我国未来能源利用的新方向。另一方面，我国的天然气等资源主要集中在人烟稀少的地方，与主要的天然气消费地区有很长的距离。因此，我们只能建设大量的长输管道，将天然气从产地和消费地串联起来。作为天然气长距离运输过程中*的设备，压缩机的应用将会越来越多，长输管道中无油空压机配置的是否合理，将得到更多的重视。

二、长输管道压缩机配置合理性的要求

2.1 无油空压机站噪声的要求

在对长输管道工程验收的过程中，有关部门对环境保护的评价是至关重要的。天然气长输管道无油空压机站，在运行的过程中可能产生一定的噪声，因此对压缩机站的建设提出了一定的要求。压缩机站建设的区域可以分为三类，无人居住的地方、乡村以及城市范围内。根据相关法律规定，如果声源周围地方无人居住，那么对声源没有具体的要求。如果在农村或者城市中产生噪声，噪声的排放必须符合国家相关规定。而噪声超过一定的范围将严重影响周围群众的生活、以及身心健康。因此，在建设长输管道压缩机站的过程中，必须秉承以人为本的理念，充分考虑环境保护的要求，规范选址，重视无油空压机噪声的问题。

2.2 压缩机站效率的要求

输气效率是指实际的输气量与管道的理论输送量的比值。从能量的角度来分析输气效率，我们可以看成是气体通过压缩机站后，增加的能量与压缩机站提供的能量的比值。因此，提高压缩机站的效率，就是指其他条件不变的情况下，zui大限度地增加输送气体的能量。如果压缩机站的效率无法达到要求，则天然气输送的效率会大打折扣，因此压缩机站的效率能否满足实际的需要，是我们评判长输管道压缩机配置是否合理的重要一环。

提高压缩机站的效率有以下几个方法：*，相关研究表明，无油空压机进口温度的降低，可以大大降低压缩机的能耗，因此需要在气体进入压缩机站的地方设置一套冷却装置。常用的冷却的方法是空气冷却。第二，提高压缩机及附属装置的动力系统的效率。具体方法是在选择压缩机时，优先选用那些性能好的压缩机头或者高压电机。除了以上两种方法外，还可以通过改良压缩机站的工艺等方法提高压缩机站的效率。

2.3 安全性的要求

由于长输管道中的压缩机介质一般是易燃易爆的物体，不做好防护很容易发生安全事故。天然气在被压缩的过程中，温度会随着压力的升高变得越来越高，如果温度超过了天然气的临界点将发生爆炸，后果不堪设想。因此，压缩机是否满足安全性的要求，是建设压缩机站时要非常重视的问题。由于压缩机在对天然气进行压缩的过程中，会有天然气的液化的情况发生，因此要注意及时排除压缩过程中产生的凝液。不同类型的压缩机，要采用不同的安全措施。如果是往复式的压缩机，则压缩机的各个气缸的容积要设计的比实际需要的稍大，防止气缸互相碰撞导致事故的发生。曲轴箱在安装的时候要做好密封，防止天然气液化后又进入到曲轴箱内，影响润滑油的使用性能。如果压缩机站采用的是喷油螺杆式压缩机，压缩机在运行的过程中要设置一个zui低的排气温度，防止气体液化后进入润滑油中，稀释润滑油。一旦发现润滑油的润滑性能下降，必须及时添加润滑油。

无油空气压缩机是气源装置中的主体，它是将原动机（通常是电动机）的机械能转换成气体压力能的装置，

是压缩空气的气压发生装置。

选购时的注意事项

1 、参数匹配 工作气压控制：即 工作时需要的空气压力是多大？实验室用空压机大多气压在0—8BAR（约0—8公斤）可调，符合大多数实验设备的气压要求。 稳定持续的排气量（通常用L/MIN表示）：

是指额定工作压力情况下每分钟气体流量多少升，而且要保证持续稳定的气体流量，因此对空压机工作

稳定性要求非 常高。市场上很多品牌，良莠不齐，选择时应该考虑技术成熟的厂家的产品，

2 、压缩空气质量 无油空压机是*： 无油空压机机器本身材料不含油性物质，避免了有油机对

终端设备的污染，因此选择实验室无油空压机对空气质量的保证是必要的。在配置空气过滤装置

后，空 气质量应达到以下标准值。 全无油无水空压机与吸附式干燥机及精密过滤系统于一

体设计,自带排水功能,露点-40℃,该机具有结构紧凑,样式新颖美观,性能稳定,产气量大,机器运转平稳,

噪音低,温度低,比同类产品节能0.2-1kw/h.

空压机余热回收方式

空压机余热回收不仅节省了能量，而且还可以延长空压机的使用寿命，减少了维修的几率。但是空压机余热回收不是只有一种换热方式，要选择合适的换热方式才会得到事半功倍的效果。空压机zui常用的余热回收方式就是循环式和直热式。

1 、热风直接回收利用

风冷空压机的冷却系统由空压机内置油冷却器、气冷却器、排风扇换热器等组成。冷却用空气通过强制对流的方式对油和气进行冷却，从而保证空压机的正常运行。由于机组的散热，冷却排风温度通常比进风温度高10 ℃～15 ℃。空压站房设计时，空压机冷却热风通常经风管接至室外，将该热风经风管直接送至需加热的场所是常用的余热直接回收利用方式。

1.1 热风用于车间的冬季辅助加热。

当空压站贴临厂房建设时，空压机的冷却热风可直接排放到车间内，用于车间的冬季辅助加热。该余热利用方式存在如下特点：建设或改造简单，投资很小;余热的利用存在季节性。该种余热利用方式特别适用于中部地区，如江浙一带，冬季车间不采暖，但气温又比较低。这种余热利用方式在使用过程中应该注意噪声对车间的影响。

1.2 热风用于特殊房间的工艺加热

在工业领域存在着需常年加热的场所，如后处理车间的油漆房、烘干房等，且其使用时间和空压站的启停同步，此时可将冷却热风引至需加热房间。此时余热利用效率较高，不存在季节性。需注意的是，此时排热风管一般较长，需另设引风机进行引风，且应在厂房建设时同步实施。

2 、热量间接回收利用

热量的间接回收是指对空压机内部的冷却系统进行改造，并通过换热的方式将余热进行回收。与热风直接回收相比，间接回收应用范围更广，利用效果更好，不仅可以用于风冷型空压机，也可以用于水冷式空压机。

经过滤除尘和除杂质后的空气进入空压机，在压缩过程中与喷入的冷却润滑油混合，压缩后的混合气体从压缩腔排出，经油气分离器分离为高温高压的油和气。为保证机器正常工作，高温高压的油和气必须分别进入各自的冷却系统进行冷却，其中压缩空气经冷却器、过滤器后进入使用系统;高温高压的润滑油经冷却器冷却后返回油路重新使用。高温高压的润滑油温度在80℃～100℃之间，承载了余热的大部分热量，将油路系统进行改造，并通过换热设备将热量加以回收利用即为空压机余热的间接回收利用。根据工程经验，润滑油路系统可回收的热量约占余热的60%左右。新增的化热设备及其附属设施在工程被称为热能回收机组，现在各空压机厂家基本都能提供该类产品。

该类余热利用系统在工厂中有着广泛的应用，尤其是在耗气量较大的纺织、化纤等行业，空压机的余热可*整个厂区的工人淋浴用热。

工程应用中，应用该系统需增加热能回水机组，并对原有的淋浴用热系统进行适当改造。因此，热量间接回收利用系统有着如下特点：增加设备投资及改造费用;对设备占用场地有所要求;余热利用可常年使用;余热回收利用效率高，经济效益显着。

需注意的是，余热系统的配置需对空压机内部管道进行改造，因此余热回收机组一般应由空压机的供应商进行成套配置，或由其对既有机组进行改造，否则容易造成空压机保修方面的纠纷。

空压机耗能的主要方面

1. 控制方式：由于空压机不排除在满负荷状态下长时间运行的可能性，所以，选型时只能按zui大需求来确定电机容量，造成空压机系统余量一般偏大。传统空压机都采用星三角降压启动，但工频启动时电流仍然能达到额定电流的2～3倍，冲击大，会影响到电网的稳定性。且大多数空压机是连续运行，由于一般空压机的电机本身不能根据压力需求的变动来实现降速，使电机输出功率与现场实际压力需求量相匹配，导致在用气量少的时候仍然要空载运行，造成巨大的电能浪费。据统计，空压机占大型工业设备（风机、水泵、锅炉等）几乎所有的耗电量的15%。加、卸载供气控制方式存在的问题；通过耗能分析知道加、载控制方式使得压缩气体的压力在pmin～pmax之间来回变化。pmin是zui低压力值，即能够保证用户正常工作的zui低压力。一般情况下，pmin、pmax之间关系可以用下式来表示：cpmax=（1+δ）pmin 是一个百分数，其数值大致在10%～25%之间。而若采用变频调速技术可连续调节供气量的话，则可将管网压力始终维持在能满足供气压力上，即pmin附近。由此可知，在加、卸载供气控制方式下的空压机所浪费的能量主要在2个部分：

（1）压缩空气压力超过pmin所消耗的能量 在压力达到pmin后，原控制方式决定其压力会继续上升（直到pmax）。这一过程同样是一个耗能过程。

（2）卸载时调节方法不合理所消耗的能量通常情况下，当压力达到pmax时，空压机通过如下方法来降压卸载：关闭进气阀使电机处于空转状态，同时将分离罐中多余的压缩空气通过放空阀放空。这种调节方法要造成很大的能量浪费

2. 气体泄漏：空压机所消耗的电能仅有10%转化成压缩空气，剩下的90%转化为热能，由此可见，压缩空气比电费还要贵十倍，但是往往我们都忽略了这一点。在大多数的工厂，到处都能听到漏气的声音，但是根本没有人理会，这种泄漏，不仅使噪声增加，更为关键的是泄漏造成能源浪费，导致出风量降低，成本增加。针大的眼，斗大的风。由于泄漏，特别是管道泄漏，如果把泄漏问题解决了，就节省了大量的能源。

综合分析主要的耗能原因，可以采取以下节能措施     1.控制方式的改变：根据空压机运行特性知：q1 / q2 = n1 / n2；h1 / h2 =（n1 / n2）2；p1 / p2 =（n1 / n2）3；（式中 q?空压机供给管网风量；h?管网压力；p?电机消耗功率；n?空压机转速。）由上式可知，当电机转速降至额定转速的80%，则空压机供给管网风量降为80%，管网压力降为（80%）

2 ，电机消耗功率则降为（80%）3，即51.2%，去除电机机械损耗和电机铜、铁损耗等影响，节能效率也接近40%，这就是调速节能的原理所在。经过上述分析，应用变频调速技术进行恒压供气。通过压力变送器采集实际压力p送给pid智能调速器，与压力设定值p0作比较，并根据差值的大小按既定的pid控制模式进行运算，产生控制信号送变频调速vvvf，通过变频器控制电机的工作频率与转速，从而使实际压力p始终接近设定压力p0。本系统采用压力闭环调节方式，在原来的压力储气罐上加装一个压力传感器，将压力信号转换成4-20ma的电信号，送到变频器内部的pid调节器，调节器将信号与压力设定值进行比较运算后输出控制信号，变频器根据该信号输出频率，改变电动机的转速，调节供气压力，保持压力的恒定，使空压机始终处于节电运行状态。同时，该方案可增加工频与变频切换功能，并保留原有的控制和保护系统，另外，采用该方案后，空压机电机从静止到旋转工作可由变频器来启动，实现了软启动，避免了启动冲击电流和启动给空压机带来的机械冲击。