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与其它容积式压缩机相比,涡旋压缩机具有许多不可替代的优越性。首先,它结构简单、体积小、重量轻,其主要零部件数量仅为往复式压缩机的1/10,体积约减小40%,重量约减轻15%以上。涡旋压缩机的吸气、压缩和排气过程是同时而且连续进行的,吸、排气腔不直接相邻,故泄漏较小,效率较高。压缩机工作腔不与吸、排气孔口同时相通,无需设置吸、排气阀,这一方面减少了进、排气损失,另一方面避免了气阀的敲击噪声和由此引起的振动,也减少了一组易损件,提高了压缩机可靠性。涡旋压缩机的吸气持续时间远远长于其它型式的压缩机,且其进气过程是主动的包容运动,这不同于其它型式压缩机的被动吸气,甚至还会产生吸气增压效应,故容积效率特别高。多工作腔同时工作使得压缩机驱动力矩波动极小,仅为滚动活塞式压缩机和往复式压缩机的10%。所有这些特点使涡旋压缩机具有极其优良的热力特性与变频特性,使之在商业领域取得了非常成功而广泛的应用。
涡旋压缩机作为动力用空气压缩机是在20世纪末开始逐步发展起来的。空气压缩机的品种规格较多,排气量在0.1m3/min~3m3/min之间的微小型空气压缩机在空气压缩机中占有很大比重,市场需求量也非常大,现在占据这部分市场的主要是往复式和螺杆式压缩机。往复式压缩机虽然价格低,但是振动噪声大、易损件多、可靠性差,运行维护费用大;螺杆式压缩机可靠性较好,但是其型线是三维空间的扭转曲线,并且在小排气量范围内螺杆式的容积效率较低,对型线的加工精度要求很高,因而加工成本很高;而涡旋压缩机兼有往复式和螺杆式两者的优点:加工较螺杆式简单得多,且可靠性高,无易损件,运行维护费用小,能够充分发挥涡旋压缩机的优点,有望在1.5HP~30HP范围内逐步取代往复式和螺杆式压缩机而成为主流机型,成为微小型空气压缩机的新希望。
涡旋式空气压缩机是近年来开发出来的最新型的空气压缩机,它与传统空气压缩机相比,具有结构新颖、体积小、重量轻、噪音低,寿命长,输气平稳连续,操作简便,维护费用少等一系列优异的技术性能,被行业内誉为“无需维修空气压缩机”和“新革命空气压缩机”,是50HP以下空气压缩机理想机型。
涡旋空气压缩机是由两个双函数方程型线的动、静涡盘相互啮合而成。在吸气、压缩、排气工作过程中,静盘固定在机架上,动盘由偏心轴驱动并由防自转机构制约,围绕静盘基圆中心,作很小半径的平面转动。气体通过空气滤芯吸入静盘的外围,随着偏心轴旋转,气体在动静盘噬合所组合的若干个月牙形压缩腔内被逐步压缩,然后由静盘中心部件的轴向孔连续排出。
近几年来,国外少数压缩机行业的知名公司开始加强对涡旋式空气压缩机的研究和开发,并先后有瑞典的Altas、日本的日立、岩田涂装等几家公司推出3HP、5HP、7.5HP的压缩机产品;在国内对涡旋式空气压缩机的研究开发也在积极进行,处于领先地位的是香港恒晖(控股)有限公司暨广州市诺佳静精密机械有限公司。从1998年起依托西安交通大学压缩机工程研究中心的科研成果,恒晖与诺佳静合作推出的涡旋之风牌WX系列(静霸牌WXA系列)涡旋式空气压缩机,形成了一定规模的产量。公司引入国外资本,引进了德国和日本的精密加工中心以及美国的三坐标测量仪,进一步完善了原有产品并成功开发了单机20HP即2m3/min排气量的涡旋空压机主机,形成了从功率1.5HP~40HP,排气量从0.1m3/min~4 m3/min范围的八种机型,产品投入市场至今已运行5年时间,先后进行了三次重大技术改进,已有用户几万家。产品通过ISO9001(2000)国际质量体系认证,远销到欧美、东南亚多个国家和地区,成为国内涡旋空压机制造企业的领头羊和国际涡旋空压机的主要供应商。
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