活塞机与螺杆机的优缺点
传统空压机的优点:
1. 进气和排气压力范围广。
2. 空气量覆盖范围也相当广泛。
3. 在小流量和高压力的应用领域,活塞空压机可以作为增压器使用。
4. 气密性相当好,因此也适用于压缩空气或氮气以外的特殊气体。
5. 采用高强度转子,低速,坚固耐用,连续使用时故障率低。
6. 每级多缸双作用采用多级控制,节流效益显著。
传统空压机的缺点:
1. 严重浪费电能
在传统的开/停式空压机中,电能主要浪费在:1)加载时的电力消耗
在压力达到所需工作压力后,传统控制方式决定压力继续上升,直到压力卸载。加压过程中会产生更多的热量和噪音,导致功率损失。另一方面,在高压气体进入气动组件之前,其压力需要通过减压阀降低,这也消耗了能量。
2)卸载时的功率消耗
当达到卸载压力时,空压机会自动开启卸载阀,使电机空转,造成严重的能量浪费。空压机卸载时的功率消耗约占满负荷的30%到50%,这表明传统空压机存在明显的节能空间。
2. 电源频率启动冲击电流大
虽然主电机采用Y-△降压启动,启动电流仍然很大,对电网影响很大,容易引起电网不稳定,威胁其他电气设备的运行安全。几倍于额定电流的冲击可能会导致其他设备出现异常。
3. 压力不稳定,自动化程度低
传统空压机的自动化程度低,通过控制开/停阀和调节阀来调节输出压力。调整速度慢,波动大,精度低,输出压力不稳定。
4. 设备维护量大
空压机的电源频率启动电流大,达到额定电流的5-8倍。工作模式决定了开/停阀不可避免地会反复动作,组件易于老化,电源频率高速度运行,轴承磨损大,设备维护量大。
5. 噪音大
电源频率持续高速运转,超出所需工作压力的额外压力,反复加载和卸载,直接导致电源频率运转时的噪音过大。
螺杆空压机的优点:
1. 启动电流小,对电网没有冲击
变频器可以使电机的电流平稳启动和加载,没有任何冲击;它可以使电机实现软停止,避免反向电流造成的危害,帮助延长设备的使用寿命;
2. 稳定的输出压力
采用变频控制系统后,可以实时监控气体管道中的气体压力,从而保持气体管道中的压力恒定,提高生产效率和产品质量;
3. 设备维护量小
空压机的变频启动电流小,不超过额定电流的2倍,加载和卸载阀不需要反复操作。变频空压机根据空气消耗量自动调节电机转速,运行频率低,转速慢,轴承磨损小,设备寿命延长,维护工作量减小。
4. 噪音低
变频按气体需求提供能量,不会产生过多的能量损失。电机运行频率低,因此机械旋转噪音减少。由于变频调整电机转速,不再需要反复加载和卸载,消除了频繁加载卸载产生的噪音,也消除了由于气压不稳定所造成的噪音。
缺点:
1. 必须有一定的间隙,导致气密性不理想。
2. 空压机本体的使用寿命只有3到5年,且更换和修理空压机本体的技术往往被原制造商掌握。因此,更换整套空压机本体的费用一般超过购买新机器的60%。
3. 长时间停机后,空压机本体的转子可能卡住。
螺杆机与活塞机的性能对比
传统的活塞空压机操作效率和可靠性差。活塞空压机是大多数用户非常熟悉的型号,曾是大家在早期阶段公认的产品。然而,随着技术的不断创新和新型空压机的出现,活塞空压机的缺点越来越突出,与螺杆空压机相比:
a. 活塞空压机有许多易损件,如阀门、活塞、活塞环、连杆衬套等,连续运行的可靠性差。一方面,会影响生产,另一方面,增加了维护和管理成本。
b. 与螺杆空压机相比,活塞空压机效率低,特别是长期连续运行时,经济性较差。由于活塞空压机形成的许多压缩腔是易损件,这些易损件的磨损和损坏会导致气体压缩过程中更大的泄漏,最终降低压缩机的效率。而螺杆压缩机由于其结构特点,压缩用的转子不会磨损,因此长期连续运行的经济性要远优于活塞空压机。
c. 活塞式空压机是往复运动机构,无法消除惯性力,因此,在运行过程中,震动大,噪音高。较大的活塞式空压机需要专门的基础安装,而螺杆空压机是旋转运动机构,平衡性好,振动小,噪音低,不需要基础安装,同时避免了对工作环境的污染。
d. 活塞式空压机是往复间歇供气,运行过程中气流脉动大,而螺杆空压机运行速度快,气流稳定,无气流脉动,可以满足对较高气量的用户需求。
e. 活塞式空压机基本没有自动控制系统,而螺杆空压机则具备完善的自动控制和保护系统,是机电一体化产品,便于设备的维护和管理,同时最大限度地减少了能量消耗。
f. 螺杆空压机是高度集中的产品,整体结构,体积小,不像活塞空压机那样有复杂的管道系统,可以美化公司的生产环境。
由于使用的型号种类太多且分散,不便于设备管理,同时也增加了磨损部件的数量,这必然会增加正常运行的成本。同时,分散的布局加剧了对生产环境的污染。
气源质量差,燃料消耗高。活塞空压机由于活塞环磨损,尽管活塞上有刮油环,但大量润滑油会进入气缸并随气体排出。这一方面降低了气体质量,另一方面也增加了燃料消耗,且不可避免的润滑油泄漏也会增加燃料消耗并污染环境。而螺杆空压机有高效的油气分离系统和过滤设备,没有易损件,气源质量高,燃料消耗低。正因为上述情况,相关国家部门在2000年发布了文件,要求国内企业逐步淘汰运行成本高、可靠性差的活塞空压机,取而代之的是高效的螺杆空压机。在发达国家已成为现实。
基于以上,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、提升公司形象,现有的活塞空压机将被高效、可靠的螺杆空压机所取代,建设先进、经济的空压机站,是公司不断壮大的必然趋势。