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单螺杆压缩机在中国产生
时间:2013-03-06 12:23
压缩机核心结构经专用机床精加工而成,内由一根有六条螺旋凹槽的螺杆,两侧配一对平面星轮构成工作腔,螺杆旋转带动星轮在封闭的机壳内作周而复始的吸气,压缩,排气回转运动,螺杆每旋转一周产生12个压缩循环。单螺杆压缩机的螺杆同时与两个星轮啮合,既使螺杆受力完全平衡,又使排量增加一倍,且压缩机的体积小。单螺杆水润滑无油空气压缩机在河北省张家口高新区试制成功,这是具有我国独立知识产权的节能环保科技新产品。  据实施单螺杆水润滑无油空气压缩机项目生产的河北海威精工有限责任公司负责人介绍:单螺杆水润滑无油空气压缩机是节能环保产品,属国家机械工业部及国防科工委“八五”期间国家重点攻关项目,此前,世界上只有日本相关企业独家拥有这项技术。该产品广泛应用于国民经济各个行业,包括石油、化工、冶金、矿山、交通、建筑、制冷空调、医药、食品、纺织等诸多领域。它的显著特点是:用于压缩机润滑的介质是水,完全无油,科研产出纯净无油的压缩空气,彻底改变了某些行业的生产环境,保证了空气的纯净度,如电子芯片生产的无尘车间等。

系统特点

1.       功能及技术参数
①         开关量:9路开关量输入,10路继电器开关量输出;
②     模拟量:二路pt100温度输入,二路4~20mA变送输入,两组三相电流输入(配置CT);
③     相序输入电压:三相380V;
④     控制器工作电流:220V、50Hz、20VA;
⑤     相序保护:当保护器检测到错相时,显示器就会报警,无法起动;
⑥     主控器对主电机和风扇电机均具有五种保护功能,分别为堵转保护,短路保护,缺相保护,不平衡保护,过载反时限保护特性;
⑦     温度保护:当检测到的实际温度大于设定温度时,动作时间≤2S;
⑧     输出继电器触点容量:250V 5A;触点寿命5000000次;
⑨     电流显示误差小于1.0%。
2.       控制器接线端子
显示器与主控器由通讯电缆连接,23、24、25为相序输入端子;7、9为排气温度输入端子;CT1为主电机互感器;CT2为风扇电机互感器;32为输出继电器公共端COM1;27控制主接触器(KM1);28控制星形接触器(KM3);29控制三角形接触器(KM2);30加载电磁阀;31控制电机;34控制卸放阀;37运行指示;42为接地;43、44为220V电源。

控制原理

控制器上电后有3秒自检,按启动键不能起动。自检结束后,按起动键主机开始起动;出现故障,按急停键按钮。主机起动过程为:KM3、KM1得电→Y形起动状态→延时时间到(Y/△转换时间),KM3失电(KM2、KM3互锁),KM2得电→电机△形起动。电机起动到△状态后,延时一段时间后,加载电磁阀得电,空压机开始加荷。当气压升高超过设定高限压力时(卸载压力值),加载电磁阀失电,空压机空车运行,在空车时间内,压力没有降到低限压力,控制器将自动停止电机工作,实现空车过久自动停机。为了防止频繁起动控制,按停机键,空车过久停机。故障停机使电机停转时不能马上起动电机,需有一段延时。本控制器在各种停机状态下时间显示窗口倒计时显示剩余延时时间(如90秒),只有延时时间为零时才能起动电机。

单螺杆压缩机的开发应用与关键技术

螺杆压缩机是往复式活塞压缩机换代产品,用螺杆取代活塞式压缩机是动力用压缩机发展趋势。螺杆压缩机有双螺杆和单螺杆两种。双螺杆压缩机全套技术我国已重复引进多套,但一流技术,例如齿形为第二代单边修正不对称摆线。也正是这个原因,外商与台商利用他们第三代星型齿等技术优势抢占中国市场,目前国内厂家很难与他们竞争。单螺杆压缩机60年代由法国人辛麦恩发明,七十年代主要用作喷油压缩机,八十年代技术真正成熟后,其应用范围才日淅扩大。单螺杆压缩机虽比双螺杆压缩机问世晚数十年,但因性能优异而上升势头强劲。
1、工作原理与特点单螺杆压缩机(见图1),主要由一个六头螺杆和二个十一齿星轮及机体组成。结构简单,体积小,重量不到活塞式1/6。螺杆转一圈有十二次吸、排气。螺杆高速运转时气流脉动小、排气量大。因星轮对称安装,螺杆受力完全平衡(见图2),振动小,噪声比双螺杆式低10dB以上。由于单螺杆的受力平衡,一级压缩的最高压力可比双螺杆大;单螺杆比双螺杆节能,轴承尺寸不象双螺杆式那样受限制而寿命更长。压缩机高速运转时被压缩气体会产生大量热能,须喷油或喷其它液体(水、液态制冷剂等)冷却,单螺杆压缩机一般都采用液体润滑,但可分为油润滑、水润滑以及制冷剂等液体润滑。与螺杆压缩机有弯曲变形条件下运转工况不同,单螺杆压缩机因螺杆受力完全平衡,能在很小工作间隙下工作,泄漏小、容积效率高。喷油机小间隙下工作时,油液所带来粘性剪切损失会导致比功率上升。我们研制产品达到小间隙下工作而具有高容积效率同时,具备了降低比功率能力。
2、国外概况目前日、美、英、法和荷兰等国家引进法国奥费尔公司技术基础上生产单螺杆压缩机。 1)单螺杆冷冻(空调)机英国霍尔(Hall)公司将剖分式机体改成整体式,提高了整机刚性与精度,设置进气线减少了油液粘性剪切损失并提高了进气效率。生产喷油单螺杆冷冻(空调)机其性能全面优于双螺杆冷冻(空调)机,但水平低于日本。日本大金公司生产单螺杆冷冻机比该公司原生产双螺杆冷冻机,满载时效率提高了25%,部分负载时效率提高了40%。八十年代,日本三菱公司创造了自己高精度加工和装配技术,所生产无油单螺杆冷冻(空调)机减少了油液粘性剪切损失,比喷油单螺杆冷冻(空调)机节能5%,现水平又有了进一步提高。大型无油单螺杆冷冻(空调)机性能全面达到或超过了最节能但价格昂贵透平式冷冻(空调)机,成为当代最好冷冻(空调)机,也是冷冻(空调)机发展方向,市场前景良好,目前仅日本能生产。其成本远低于透平式而售价却较高,单螺杆冷冻(空调)机附加值很高,经济经益和社会效益很好。 2)工艺用单螺杆压缩机单螺杆压缩机综合性能,尤其是可靠性好、易于电脑控制等原特别适用于工艺流程,用于天然气集气、煤层除气、陆注气、酸气压缩、燃气轮机增压、蒸气回收等和各种化工生产工艺流程中压缩各种气体。美国德莱塞——兰德公司曾购买日本三井精机公司螺杆、星轮组装整机,但目前已经停产。 3)喷油单螺杆空气压缩机该产品是螺杆压缩机中产量最大,用途最广产品,以日本三井精机公司水平最高。该公司从三十年代开始制造压缩机,七十年代引进了单螺杆压缩机后,研制了螺杆、星轮专用高精度机床,掌握了加工和装配技术,采用整机机体,产品用电脑控制。除生产单螺杆压缩机外,还向欧、美、日等厂家提供螺杆、星轮或主机供生产单螺杆压缩机。尽管喷油单螺杆压缩机国际市场上售价比双螺杆压缩机高,但仍占50%市场。 4)喷水单螺杆空气压缩机医药、食品、电子、新材料及高科技产品等对压缩空气要求提高以及环保意识增强,对无油空气压缩机需求越来越大。喷水单螺杆压缩机因避免了油污染,能提供清洁压缩空气(空气中本来就含有水),同时大大减少了喷油所带来粘性剪切损失,节能效果特别好;美国九十年代成立格里迈而施密特公司所生产喷水单螺杆压缩机一级压缩时比两级压缩双螺杆压缩机节能20%。喷水单螺杆压缩机需求量越来越大。美国海军对十几种压缩机进行了大量实验论证后认为:单螺杆压缩机是潜水艇等舰船用最佳压缩机,高压、无油压缩机来说是唯一选择。喷水单螺杆压缩机售价远高于喷油式,但经济效益、社会效益和市场前景都十分看好。各种用途单螺杆压缩机都有卓越性能,广阔市场与良好效益,收费高昂单螺杆压缩机发明专利又已过期,一些国家正加紧研制。
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