三种压缩机的性能优缺点对比

作者: 时间:2021.07.02

1. 螺杆压缩机

螺杆压缩机又称为螺旋压缩机。1950年代,带油喷射的螺杆压缩机被应用于制冷设备中。

由于其结构简单、易损部件少,能够在大压差或压比下保持较低的排气温度,并且对制冷剂中大量润滑油不敏感(通常称为湿冲程),其良好的气量调节性使其迅速占领了大容量活塞压缩机的应用领域,并不断扩展至中容量范围,广泛应用于制冷、空调、化工过程等制冷设备中。

以其为主要机组的螺杆热泵自1970年代初起已被应用于供热和空调。包括空气热源型、水热泵型、热回收型、冰蓄冷型等。在工业中,为了节能,螺杆热泵也用于热回收。

2. 离心压缩机

离心压缩机是一种叶片旋转压缩机(即涡轮压缩机)。在离心压缩机中,叶轮给予气体的高速旋转离心力和扩压器通道中的扩压效果增大了气体的压力。

早期,由于这种压缩机只适用于低、中压和大流量场合,未被人们广泛关注。随着化工行业的快速发展,尤其是各类大型化工厂和炼油厂的建立,离心压缩机逐渐成为化学生产中压缩和输送各类气体的关键设备,地位极其重要。随着空气动力学研究的成果,离心压缩机的效率不断提高,关键技术如高压密封、小流量和狭叶轮加工技术、以及多油楔轴承等得到了成功应用,解决了流量范围发展中的一系列问题,极大地扩展了离心压缩机的应用范围,使得活塞压缩机在许多场合得以替代,应用范围也大大扩大。

3. 活塞式压缩机

活塞式压缩机是最早发展出来的压缩机类型之一。公元前1500年的中国发明的木制风箱是活塞式压缩机的雏形。

到了18世纪末,英国制造了第一台工业用活塞式空气压缩机。迷宫式压缩机在1930年代开始出现,随后出现了各种无油压缩机和隔膜压缩机。20世纪50年代出现的反作用结构大大减少了大型活塞式压缩机的体积,并实现了单机多用。

活塞压缩机有着悠久的使用历史,目前在中国是最常用的压缩机,具有适应范围广、速度高、多缸、可调能量、高热效率、适用于各种工况等优点;其缺点是结构复杂、易损件多、维护周期短、对湿冲程敏感、脉动振动大、运行稳定性差。

螺杆压缩机作为一种新型的压缩设备,与活塞式压缩机相比:

优点:

① 结构紧凑,体积小,占地面积小,重量轻。

② 高热效率,零部件加工少,压缩机总件数只有活塞式的1/10。该机易损部件少,运行可靠,操作和维护简单。

③ 气体无脉动,运行稳定,机组基础要求不高,无需特别基础。

④ 气体温度低。

⑤ 对湿冲程不敏感,湿蒸气或少量液体进入机内,不会发生液击危险。

⑥ 可在较高压比下运行。

⑦ 通过滑阀的帮助,压缩行程可变化,冷却能力可在10%~100%之间无级调节。

缺点:

需要复杂的油处理设备,油分离器和油冷却器要求有良好的分离效果,噪音相对较大。

超过85分贝时,需要采取隔音措施。

与活塞式压缩机相比,离心式压缩机具有高转速、大气量、机械磨损少、易损件少、维护简单、工作时间长、振动小、运行稳定、对基础要求低,空气量时,单位功率单位轻、体积小、占地面积少,气体量可在30%至100%范围内无级调节,易于多级压缩和节流,能满足某些化学过程的要求,易于实现自动化,并且对于主机来说,更多经济的行业可以使用蒸汽涡轮的直接驱动,对于拥有废热蒸汽的企业具有经济优势。缺点是:噪音频率高,冷却水消耗大,操作不当会产生喘振。