空压机是将工质的压力提升到15-25倍的机械装置,通常用于制冷、干燥、气体状态转化等场合。早期的空压机都是采用曲轴往复式活塞结构,后来由于体积大噪音大,就被出现了离心式结构的空压机逐渐替代,但是这种结构的效率相对较低,再后来就出现了螺杆空压机。
从空压机诞生到螺杆技术的应用,前后经历了大半个世纪,可是再往后的改进就投有质的变化了。尽管有直线电机代替旋转电机曲轴的往复活塞空压机,但由于其结构复杂,体系之间的接口很多,而且效率提升不是很明显。所以,我们一直在孜孜不倦的追求更高效率和更加简单的空压机技术。
传统螺杆空压机~技术除了效率低下的原因,主要是由于容积损失、摩擦损失以及介质祸旋损失,这些损失是伴随着传统空压机技术诞生而诞生的,尽管后来全世界都做了改进,但是它固有的结构役有本质的变化,只是连接体和材质在变化。因此,它也带来了其它的技术缺陷,具体如下:
①冷媒污染:除了全封闭结构以外,都要采取气封的特殊材料结构进行防止多时间内泄漏,否则介质冷媒气体就会从轴间泄露到大气层导致环境污染。所以传统半封闭空压机经常需要补加冷媒外,而且早期冷媒污染严重导致环境受到威胁;
②噪音大:除了轴间和密封件的摩擦,还有远端边沿磨损导致的偏心振动产生很大的噪音,同时也带来振动谐波影响周边环境;
③体积大:轴连接都比较复杂而且庞大,占用空压机很大的安装空间。目前 15kW的空压机整体容积至少约为0.38方,长宽高尺寸约:1. 27*0.49*0.62m,若含启动箱和电气控制部件,则体积更大;
④散热困难:为了防止冷媒泄露,传统空压机也有采取电机和轴全封闭结构的。可是电机工作热量被封闭在内部,为了降低电机的温升,也需要冷媒吸收热量而消耗电能,这样更加促使效率下降,随着电机的速度增加其效率更加随之下降。所以,工作时间越长效率越低;
⑤轴磨损温升较高:由于轴温升高导致润滑油蒸干,即密封摩擦增加,损耗加大,同时密封老化加剧;
⑥润滑油系统故障:由于机械连接较多,为了减少磨损而增加的润滑油系统很容易出现泄漏、积碳或者燃烧,导致大量的人工维护工时;
⑦容易爆炸:由于现有空压机是全封闭的,而且为防止冷媒的泄露,整个电机外面增加了壳体,并将压缩结构全部包围。当压缩结构发生异常时,导致输出口压力堆积,而安全爆破口不能及时泄压,就导致爆炸。另外,也由于电机自身的线圈热量一直在壳体内部,当绝缘或输入发生异常时,线圈的电压快速上升,导致热量堆积引起冷媒膨胀而爆炸。
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