1.1 对几种常见正排量压缩机的初步了解
1. 往复压缩机
(1) 往复活塞压缩机（通常称为活塞机或，
图3-2所示的压缩元件包括活塞和气缸，通过活塞在气缸内的往复运动来实现气体压缩。
活塞压缩机是最广泛使用的
图3-2 活塞压缩机
(2) 膜片压缩机是指依靠膜片变形引起气缸内体积变化的压缩机。
膜片压缩机（见图3-3）具有特殊的结构，使其流量较小，
但压缩气体不会污染润滑气体，可以确保气体的高度纯净，
适用于压缩少量不允许被润滑剂污染的气体，尤其是压缩和运输贵重且高纯度的稀有气体以及极其危险的气体。
图3-3
膜片压缩机（见图3-3）的特殊结构使其流量较小，但压缩气体不会接触任何润滑油，
这可以确保气体的高纯度，适用于压缩少量不允许被润滑剂污染的气体。
这种压缩机尤其适用于贵重、高纯度稀有气体和极其危险气体的压缩与运输。
2. 转子压缩机
(1) 转子螺杆压缩机分为单螺杆压缩机和双螺杆压缩机。
① 单螺杆压缩机，顾名思义，单螺杆压缩机只有一个螺杆（转子），螺杆同时
与几个星轮啮合，螺杆型表面、星轮端面、螺杆端的盖板共同形成多个封闭容积，从而实现气体的压缩。
图3-4是常用于气体压缩的螺杆、两个星轮结构的单螺杆压缩机。
图3-4 单螺杆压缩机
② 双螺杆压缩机 （见图3-5）由雄性和雌性转子啮合副组成，通过螺杆转子齿来实现体积变化的压缩目的，
是目前最广泛使用的转子压缩机之一。
图3-5 双螺杆压缩机
(2) 滑片压缩机
（见图3-6），轴向滑片在同一个圆柱形气缸中与偏心转子进行径向滑动，滑片与气流之间被困住，随着转子的旋转不断被挤压，从而实现压缩。
图3-6 压缩
(3) 涡旋压缩机 （见图3-7），是一种由固定的渐开线涡旋盘和一个偏心的渐开线涡旋盘组成的压缩机，进行偏心回转。
图3-7 涡旋压缩机
2.1.2 常用几种型号的优缺点
本节将重点介绍正排量压缩机中几种常见型号的应用特点。
(1) 往复活塞空气压缩机
这是最早发展的各类压缩机之一，应用范围最广的一类压缩机。在各种使用场合中，
你总能看到往复活塞压缩机的身影。几乎所有新结构的压缩机都出现了，大多是为了替代往复活塞压缩机
在某些应用领域的作用。到目前为止，往复活塞压缩机在一些领域仍然是不可替代的，如超高压。
往复活塞压缩机的主要优点如下：
① 强大的适应性，无论流量大小，都能实现所需的压力。一般情况下，单级压缩的终压可达到0.3~1.0MPa，
多级压缩的终压可达到300MPa或更高！
② 高的绝热效率。中大功率单位的绝热效率可达到0.7~0.85。
③ 调节气体流量时，排气压力几乎不变，排气范围更广，能适应更广的压力范围。
压力范围。
(4) 在一般压力范围内，材料要求较低，加工较为容易，且成本较低。
(5) 气体的特性对压缩机性能影响较小，同一压缩机可用于不同气体。
(6) 驱动机器相对简单，大多数采用电动机，通常不需要变速，可以进行维护。
(7) 技术较为成熟，在生产和使用中积累了丰富的经验。
往复活塞压缩机的主要缺点如下：
(1) 转速不高，如果排气量大，机器体积较大。
② 重型部件，结构复杂，磨损件较多，需要进行日常维护。
③ 动力平衡差，机器运行时会产生振动。
③ 动力平衡差，运行时振动较大。
④ 排气不连续，气流不均匀，容易引起管道振动。
⑤ 油润滑的压缩机，气流中带有油。
(2) 双螺杆空气压缩机
与其他类型的压缩机（如活塞压缩机）相比，双螺杆压缩机相对较新。自1930年代和1940年代问世以来，它受到了业内广泛重视，并在1970年代成熟和改进。经过多年的发展，双螺杆压缩机在流量范围1~60m³/min，压力范围≤2.0MPa内得到了广泛应用，在工业领域的市场占有率已接近80%（几乎完全替代了活塞压缩机）。
(1) 双螺杆空气压缩机的主要优点如下：
① 高可靠性，结构简单，活动部件少，使用寿命长。
② 良好的动力平衡，设备可以实现平稳高速运行，无需基础。
③ 强适应性，具有强制气体传输特性，容积流量几乎不受排气压力的影响，能在宽广的范围内保持高效率。
④ 多相混合传输，可以压缩含有液滴的湿气和气体。
⑤ 操作和维护简单，自动化程度高。
(2) 双螺杆空气压缩机的主要缺点如下：
① 建造成本较高。螺杆压缩机转子齿面为空间曲面，需要使用专用切削工具，在专用设备上加工，专用设备价格昂贵。
此外，螺杆压缩机气缸的加工精度要求也很高，导致成本相应增加。
② 不适用于高压场合。由于转子刚度和轴承寿命等方面的限制，螺杆压缩机仅适用于低压范围，排气压力一般不超过3.0MPa。
③ 无法制作成微型。螺杆压缩机依赖于间隙密封气体，只有当体积流量大于0.2m³/min时，螺杆压缩机才具有优越的性能。
单螺杆空气压缩机是在1950年代和1960年代发明的。具有CP型的单螺杆压缩机是一种旋转压缩机，典型结构由主螺旋转子、两个星轮和外壳组成，其效率和性能优于其他类型。单螺杆空气压缩机通常需要注入流体以充当密封、冷却气体并润滑接触对。
(3) 单螺杆空气压缩机
(1) 单螺杆空气压缩机的主要优点如下：
① 结构合理，力平衡理想。这在压缩机的所有结构中都有体现。作用在螺旋槽上的气体，轴向负荷必然会抵消，由于星轮的对称配置，尤其突出。螺旋上的径向力也相互抵消，因此螺旋不受任何轴向和径向不平衡力的影响。由于良好的力平衡，与双螺杆压缩机相比，能够达到更高的压力。
② 低噪声和低振动。由于单螺杆空气压缩机良好的力平衡，振动很小，无需基础。星轮采用复合材料制造，加上压缩室通过喷雾液体润滑，并且没有增速齿轮，因此噪音也较小。
因此，噪音也较小。单机容量大，且没有间隙体积。单螺杆空气压缩机工作时，每个螺旋槽在一次旋转中使用两次，这样可以充分利用螺旋槽的空间，因此，与其他旋转压缩机相比，单螺杆空气压缩机的体积可以更小。
(2) 单螺杆空气压缩机的主要缺点如下：
① 移动部件更多。单螺杆空气压缩机有三个旋转轴，螺旋和星轮的刚性差异大，热膨胀系数不同，运动容易变形不均，因此很难确保互相配合的精度。
② 星轮与螺旋啮合副的间隙和位置精度要求较高，当前的加工工艺效率较低，期待高速铣削和磨削加工手段的发展。
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