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2023-03-24

螺桿壓縮機(jī)簡介

　　0 螺桿壓縮機(jī)的發(fā)展歷程

　　1937年

，Alf Lysholm在SRM公司研制成功了兩類螺桿壓縮機(jī)試驗(yàn)樣機(jī)，并取得了令人滿意的測試結(jié)果

。1946年，位于蘇格蘭的英國James Howden 公司

，第一個從瑞典SRM公司獲得了生產(chǎn)螺桿壓縮機(jī)的許可證

。隨后，歐洲

、美國和日本的多家公司也陸續(xù)從瑞典SRM公司獲得了這種許可證

，從事螺桿壓縮機(jī)的生產(chǎn)和銷售

。

　　最先發(fā)展起來的螺桿壓縮機(jī)是無油螺桿壓縮機(jī)

，1957年噴油螺桿空氣壓縮機(jī)投入了應(yīng)用

，1961年又研制成功了噴油螺桿制冷壓縮機(jī)和螺桿工藝壓縮機(jī)

。經(jīng)過持續(xù)的基礎(chǔ)理論研究和產(chǎn)品開發(fā)試驗(yàn)，通過對轉(zhuǎn)子型線的不斷改進(jìn)和專用轉(zhuǎn)子加工設(shè)備的開發(fā)成功

，螺桿壓縮機(jī)的優(yōu)越性能得到了不斷的發(fā)揮

。

　　1 螺桿壓縮機(jī)的分類

　　螺桿壓縮機(jī)有多種分類方法：按運(yùn)行方式的不同，分為無油壓縮機(jī)和噴油壓縮機(jī)兩類

。

　　在無油螺桿壓縮機(jī)中，氣體在壓縮時(shí)不與潤滑油接觸

。無油機(jī)器的轉(zhuǎn)子并不直接接觸

，相互間存在一定的間隙

。陽轉(zhuǎn)子通過同步齒輪帶動陰轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)

，同步齒輪在傳輸動力的同時(shí)

，還確保了轉(zhuǎn)子間的間隙。值得指出的是：所謂“無油”

，指的是氣體在被壓縮過程中

，完全不與油接觸，即壓縮機(jī)的壓縮腔或轉(zhuǎn)子之間沒有油潤滑

。但壓縮機(jī)中的軸承

、齒輪等零部件，仍是用普通潤滑方式進(jìn)行潤滑的

，只是在這些潤滑部位和壓縮腔之間，采取了有效的隔離軸封

。

　　在噴油螺桿壓縮機(jī)中

，大量的潤滑油被噴人所壓縮的氣體介質(zhì)中，起著潤滑

、密封

、冷卻和降低噪聲的作用

。噴油機(jī)器中不設(shè)同步齒輪

，一對轉(zhuǎn)子就像一對齒輪一樣，由陽轉(zhuǎn)子直接帶動陰轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)

。所以

，噴油機(jī)器的結(jié)構(gòu)更為簡單

。

　　1.1噴油螺桿壓縮機(jī)

　　噴油螺桿壓縮機(jī)用來壓縮各種工藝流程中的氣體

，既包括CO2利N2這樣的惰性氣體，也包括像H2

、He這樣的輕氣體

，還包括一些化學(xué)性質(zhì)活潑的氣體

，如HCI

、CL2等。由于其要求相似

，通常噴油螺桿工藝壓縮機(jī)是由噴油螺桿制冷壓縮機(jī)改制而成

，運(yùn)行于其設(shè)計(jì)工況之內(nèi)

。

　　噴油螺桿工藝壓縮機(jī)的工作壓力由工藝流程確定

，單級壓比可達(dá)10

，排氣壓力通常小于4.5MPa，但最高可達(dá)9.0MPa

，容積流量范圍為1~200m3/min

。

　　1.2干式螺桿壓縮機(jī)

　　干式螺桿壓縮機(jī)可用來作為空氣壓縮機(jī)或工藝壓縮機(jī)

，壓縮過程中沒有液體內(nèi)冷卻和潤滑

。干式螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速往往很高對軸承和軸封要求較高，而且排氣溫度也較高

，單級壓比小

。目前一般干式螺桿壓縮機(jī)的單級壓比為1.5~3.5

，雙級比可達(dá) 8~10

，排氣壓力通常小于2.5MPa，容積流量為3-500m3/min

。

　　1.3噴水螺桿壓縮機(jī)

　　為了降低干式螺桿壓縮機(jī)的排氣溫度

，提高單級排氣壓力，發(fā)展了向壓縮腔噴水的無油螺桿壓縮機(jī)

。由于水不具有潤滑性故這類壓縮機(jī)中也設(shè)有同步齒輪，結(jié)構(gòu)基本與干式無油螺桿壓縮機(jī)相同

。在壓縮腔與軸承

、齒輪間，也需有可靠的軸封

，以使噴入的水與潤滑油相隔離。

　　在其它場合

，有時(shí)也使用向壓縮機(jī)內(nèi)噴入液體這一方法

。例如，有些氣體在壓縮時(shí)

，由于溫度或壓力的改變

，可能發(fā)生聚合反應(yīng)

，會在轉(zhuǎn)子和機(jī)殼上沉積一層塑料狀的薄層

。在壓縮機(jī)運(yùn)行的時(shí)候

，這也許不會產(chǎn)生問題

，但當(dāng)壓縮機(jī)停止運(yùn)行時(shí)，它就會將轉(zhuǎn)子“粘”在一起

，從而造成壓縮機(jī)不能再次起動

，另外，有些氣體混合物中含有像瀝青類的化合物時(shí)

，也會產(chǎn)生同樣的問題

，在這些情況下，可以向壓縮機(jī)人門噴入適當(dāng)?shù)娜軇?div id="4qifd00" class="flower right">

，以沖掉這些化合物。溶劑的噴入可以是連續(xù)的

，也可以在壓縮機(jī)停機(jī)前噴入

。

　　2.《API 619-2004 石油、化工和氣體工業(yè)用螺桿壓縮機(jī)》定義

　　干式螺桿壓縮機(jī)：無需使用液體來密封轉(zhuǎn)子間隙和驅(qū)動從動轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)螺旋葉片壓縮機(jī)

。

　　注1：轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子之間依靠每根轉(zhuǎn)子上的同步齒輪進(jìn)行聯(lián)結(jié)

，從動轉(zhuǎn)子由主動轉(zhuǎn)子通過同步齒輪驅(qū)動

。

　　注2：干式螺桿壓縮機(jī)中轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子之間不發(fā)生接觸

。

　　濕式螺桿壓縮機(jī)：在螺旋線封閉后向轉(zhuǎn)子空間噴入潤滑劑(與工藝氣兼容)的旋轉(zhuǎn)螺旋葉片壓縮機(jī)。

　　注1：該潤滑劑有利于密封轉(zhuǎn)子間隙并在轉(zhuǎn)子間建立油膜潤滑

。在沒有同步齒輪的情況下

，由一根轉(zhuǎn)子(陽轉(zhuǎn)子)直接驅(qū)動另一根轉(zhuǎn)子(陰轉(zhuǎn)子)

。

　　注2：噴油螺桿壓縮機(jī)可能需要相對較高的進(jìn)油溫度以防工藝氣冷凝

。若無法維持適當(dāng)油溫，可能導(dǎo)致潤滑油的乳化或污染

。

　　3.干式螺桿壓縮機(jī)的應(yīng)用

　　噴液螺桿壓縮機(jī)由干式螺桿壓縮機(jī)發(fā)展而來

，本質(zhì)上仍是一種無油壓縮機(jī)，適合作為工藝氣壓縮機(jī)使用

。噴液螺桿壓縮機(jī)通過向壓縮腔內(nèi)噴人工藝水、工藝凝液等不污染工藝介質(zhì)的液體,克服了干式螺桿壓縮機(jī)排氣溫度高

、單級壓比低

、耗功大的缺點(diǎn);低壓縮溫度還可以有效防止易聚合工藝介質(zhì)丁二烯等的聚合，提高螺桿壓縮機(jī)的適用性;同時(shí)噴入的液體也能對轉(zhuǎn)子起到一定的密封

、潤滑和降噪作用

，進(jìn)一步改善機(jī)組性能。近年來

，隨著對噴液螺桿壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和理論原理的深人研究，其工作性能得到了較大提升,在火炬氣回收

、苯乙烯尾氣回收等工藝流程中得到了廣泛應(yīng)用

。

　　4.《API 619-2004 石油

、化工和氣體工業(yè)用螺桿壓縮機(jī)》其他要求

　　5.10.2 干式螺桿壓縮機(jī)

　　5.10.2.1 在由一個公用系統(tǒng)向兩臺或多臺機(jī)器(例如壓縮機(jī)，齒輪箱或電動機(jī))供油的場合

，負(fù)有機(jī)組責(zé)任的賣方需保證該公用系統(tǒng)向所有設(shè)備所供潤滑油的型號、等級

、壓力和溫度是親和性的

。

　　注：公用油系統(tǒng)中所用的潤滑油是通常是符合ISO3448 32級或46級的礦物油。潤滑油的親和性需要伸用者和公用系統(tǒng)供油的所有設(shè)備供應(yīng)商的一致同意

。在一些情況中

，可能有個別部件的要求有很大的差別

。

　　5.10.2.2除非另有規(guī)定

，軸承和軸承箱應(yīng)使用符合ISO3448的礦物油進(jìn)行潤滑

　　5.10.2.3除非另有規(guī)定，干式螺桿壓縮機(jī)的壓力油系統(tǒng)應(yīng)遵照API614第1

、2章的要求

　　5.10.2.4如有規(guī)定

，與底座為整體的油箱應(yīng)符合API614第3章的要求

　　5.10.2.5如有規(guī)定，滿負(fù)荷功率的軸驅(qū)動油泵應(yīng)按API614的要求提供

。

　　注：這個油泵通常由齒輪箱的低速軸驅(qū)動

。

　　5.10.3 濕式螺桿壓縮機(jī)

　　5.10.3.1 通則

　　5.10.3.1.1 濕式螺桿壓縮機(jī)應(yīng)使用承壓油箱和分離罐。濕式螺桿壓縮機(jī)油系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮下列因素：

　　a)潤滑油與工藝氣體接觸

。

　　b)潤滑油系統(tǒng)構(gòu)成工藝氣體系統(tǒng)的一部分

。

　　c)潤滑油系統(tǒng)與大氣隔離。

　　d)潤滑油被壓縮到出口氣體壓力

。有時(shí)潤滑油在不需要油泵的情況(由樂差引起)下能注入壓縮機(jī)軸承和密封部分

。

　　5.10.3.1.2油系統(tǒng)中應(yīng)使用與工藝氣體相兼容的潤滑劑

。

　　5.10.3.1.4任何規(guī)定的操作條件下排氣溫度至少比工藝氣與水燕汽露點(diǎn)高出10K(18°F)

。

　　5.10.3.15壓縮機(jī)出口管嘴和第一級油分離器之間的氣體管路的設(shè)計(jì)應(yīng)按承受脈沖，高容積的多相流和振動負(fù)載來定尺寸

。

　　注：潤滑

、密封油、過濾等系統(tǒng)部件應(yīng)按API614中相關(guān)規(guī)定

。

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