我们都知道无油螺杆压缩机包括干式螺杆压缩机和喷水螺杆压缩机两大类。干式螺杆压缩机的主要是双螺杆空压机,喷水螺杆压缩机中又包括双螺杆压缩机和单螺杆压缩机。虽然压缩机作为一种通用机械,在很多领域有很好的应用前景。但是无油螺杆压缩机在生产时还是存在一些问题,像在医疗上普遍还是采用无油活塞式等机型,但是也许我们进一步解决无油空压机的技术难点,无油压缩机的性能性能将进一步改善,其应用领域会越来越广泛。
那么喷水螺杆压缩机和干式螺杆压缩机有什么样的技术难点呢?
喷水螺杆压缩机
由于材料和技术的限制,目前大型喷水单螺杆压缩机的制造相对困难,但小型喷水单螺杆压缩机的效率较高,维护费用相对较低。
喷水螺杆压缩机技术难点
(1) 陶瓷转子的制造
由于陶瓷材料的耐磨性,不适宜采用机床加工,故采用精密铸造的方式,而铸造工艺是其中的难点。一般陶瓷制品的气孔、裂纹等缺陷,需用显微对焦的X射线仪表探测,以及保持陶瓷毛坯密度的一致性,需用超声波仪器进行监控。
(2) 水的污染清理
由于水的存在,必然对螺杆压缩机主机和冷却水系统造成一定的腐蚀影响,更会在管路中形成一定的水垢。水垢在冷却系统内形成后,将会缩小水流道截面积, 增加水循环的阻力, 阻碍正常的热交换, 随着水垢层的不断加厚, 将造成设备严重的冷却不良而带来一连串的恶果,如压缩机增加功率消耗, 减少吸气量, 降低排气量等,因此对水垢的处理方式也非常重要。水垢处理的方式一般有化学试剂法、物理法、人工法等。
(3) 水润滑轴承
水润滑轴承需要改变传统金属轴承系统的材质性能和润滑结构,将轴承与动密封装置等部件有机空合为一体,以水作为润滑介质。 目前,能够提供水润滑轴承的厂家相对较少,瑞典的SKF公司在积极从事该方面的研究开发工作。
干式螺杆空压机
在干式螺杆压缩机中,由于没有润滑油的润滑及带走微小颗粒,气体会对转子、壳体内壁、气道产生腐蚀,因此在传统喷油螺杆转子材料的基础上,通常会喷涂防腐层,如喷涂聚四氟乙烯、二硫化钼、特氟龙等,达到保证转子不变形,不被腐蚀的作用。
干式螺杆压缩机的技术难点
(1) 转子变形
干式螺杆空压机的性能, 很大程度上取决于转子啮合时的密封间隙。在转子间、转子与机壳间存在多条泄漏通道, 流体通过间隙的泄漏直接影响容积效率和总效率。在实际运转过程中, 转子在热、力边界条件的作用下发生热、力弹性变形, 这就使得实际运行间隙与设计间隙差别较大。间隙过大会造成泄漏增加, 容积效率下降; 间隙过小又容易发生烧伤咬死事故。
虽然整个转子的温差不大, 但是转子径向变形沿长度方向依然存在差别。这主要是因为整个转子外形复杂, 齿、槽均为螺旋形, 而非严格的轴对称结构。对阴、阳转子沿接触线径向变形的分析发现, 虽然沿轴向长度方向变形量存在差别, 但两转子的总变形量基本不变, 而且总变形量随温度呈线性变化趋势。干式压缩机排气温度往往较高, 为了防止发生转子咬死甚至转子齿的严重损坏的情况, 应考虑加大设计间隙或者采取适当的冷却措施[5]。
(2) 涂层失效
低劣的转子涂层运行一段时间后会脱落,转子暴露在空气中,承受空气中杂质和温度变化的影响。最终,导致运行性能的降低,甚至对机器造成损坏。喷涂防腐涂层的工艺是难点之一。如今采用较多的是二硫化钼,聚四氟乙烯,以及钼-石磨涂层。
现在企业加大了科技创新,不断提高压缩机性能,改进干式螺杆压缩机转子的型线和喷水螺杆空压机的转子,螺杆压缩机性能的不断提高及其市场份额的不断扩大,是与转子型线的发展密不可分的。优化型线的设计方法,将成为研究热点。相信未来这种新型的空压机在更多的行业中运用。
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