螺桿式空壓機在煤礦的應用探討

陸秀平

摘要:螺桿式空壓機具有活塞式空壓機不可比擬的優(yōu)點,本文探討了螺桿式空壓機在煤礦的應用。

關鍵詞:螺桿式空壓機 煤礦 應用

0 引言

目前,我國礦山常用的空氣壓縮機多為往復式活塞型空壓機,而回轉式螺桿型空壓機的使用則較少。究其原因,主要有以下幾點:①活塞式空壓機生產成本低、價格便宜。②長期使用積累了一定的經驗,培養(yǎng)了一支熟練的使用、維修隊伍。③螺桿式空氣壓縮機制造難度大,價格高,用戶一次性投資大。④對螺桿式空壓機的性能、特點不太了解。然而,長期使用的慣性,使我們忽略了活塞式壓風機的諸多缺點:如體積大、占地面積大、機組重量大、噪音大、維修工作量大、操作復雜、運行費用高等問題。隨著科學技術的發(fā)展,性能優(yōu)越的螺桿式空壓機已能在國內批量生產,其生產成本的降低,使得它的應用前景越來越廣闊,并逐漸應用于工廠、礦山。螺桿式空壓機具有活塞式空壓機不可比擬的優(yōu)點:如重量輕、體積小、占地面積小、噪音低、自動化程度高、維護量小、運行費用低等。在礦山推廣使用,有著極其重要的現實意義。

1 螺桿式空壓機的工作原理

1.1螺桿壓縮機的發(fā)展歷史 螺桿式壓縮機是由瑞典阿爾夫·里斯霍爾姆在1934年首先提出的,第一臺樣機由瑞典SRM公司制造出來。

我國的螺桿式壓縮機近年來也已獲得了很大的發(fā)展,如無錫壓縮股份有限公司已能批量生產不同規(guī)格、多品種的螺桿式壓縮機,順德市正力精密機械有限公司已能生產出長壽節(jié)能單螺桿式壓縮機。目前,我國自制的各種供空氣動力用的移動式和固定式螺桿壓縮機,燃氣輪機增壓用的螺桿壓縮機,空氣分離用的空氣及氧氣螺桿壓縮機、石油氣和煤氣螺桿式壓縮機及其他特殊用途的螺桿壓縮機都已廣泛應用到國民經濟各個領域。

1.2工作原理 螺桿式壓縮機是一種按容積變化原理而工作的雙軸回轉式壓縮機。其工作原理和一般已知的活塞式壓縮機類似,即待壓縮的氣體被吸入至一工作室,工作室隨即關閉及縮小,被壓縮氣體在其內經受一種多變壓縮過程。當工作室內的氣體達到預期的終壓力時,工作室立即與壓出管接通,工作室再繼續(xù)縮小時,受壓縮的氣體便被排出至排氣管道內。

活塞式壓縮機的工作室由一個有一活塞在其內作往復運動的氣缸所組成,對于螺桿式壓縮機,其工作室則由一對斜齒的轉子副的齒槽所組成。轉子副在與它精密配合的殼體內轉動,此時,轉子副齒面的互相接觸所組成的接觸線沿軸向方向運動。如果利用殼體在兩端及外周的表面把槽空間封閉,當轉子轉動時,在齒槽間輸送的氣體容積變小,理論上可將氣體壓縮至任意高的壓力。

2 螺桿式空壓機的特點

2.1高效、節(jié)能、穩(wěn)定 近年來國際上主機轉子采用新型不對稱型線。如德國的GHH型線,瑞典的X型線、日本的α、β型線以及國內的XP型線,效率高,節(jié)能效果好。螺桿式壓縮機具有強制輸氣的特點,即排氣量幾乎不隨排氣壓力的變化而變化,排氣壓力每升高或降低1MPa,排氣量相應減少或增加1%左右,同時,螺桿式壓縮機的內壓力比與轉速無關,任何轉速時的內壓比幾乎為定值。

螺桿式壓縮機在寬廣的排氣量、排氣壓力和轉速范圍內,效率變化不大,并可保持較高的數值,比功率變化很小。由于壓縮機轉速高,無減速器,具有連續(xù)輸氣的性能,輸氣的脈動性相應地很小,若無特殊要求,可不另裝儲氣罐。

2.2出色的環(huán)保設計 隔音式的箱體設計、緊湊完整的機組、體積小、重量輕、噪音低、占地少、無須特殊基礎設計、施工,安裝方便。如:LGD-22/8-X型壓縮機容積流量為22m3/min,排氣壓力為0.8MPa,電機功率為132kw,噪聲為78±3dB (A),最高排氣溫度為100℃,重量為2170kg,外型尺寸2900×1670×1940。箱體機組內包括壓縮機、電機、儀表、電控、后冷卻系統等,無須另購儀表柜、電控柜。而L-22/7-X活塞式壓風機噪音為105dB(A)、重量(僅空壓機、不含電機、儀表柜、電控柜)為2650kg,最高排氣溫度160℃。螺桿式壓縮機動力幾乎完全平衡,無不平衡的質量力,這樣就可使機器能平衡地無振動地運轉。因此也不需要基礎,只要放置在平坦的通風良好的廠房內即可。

2.3完善的綜合保護功能 該壓縮機具有卸載延時停車,主電機過載停機,排氣溫度過高停車,風扇電機過載停車等完善的保護功能。水冷機組設有恒溫閥自動控制機組排溫,風冷機組設有獨立的風扇冷卻系統。

2.4全電腦自動控制 以PLC(可編程控制器)為中心,實現IMMI(可觸摸屏)工業(yè)人機界面,實現人機對話,全中文操作顯示系統,操作簡單,直觀。全電腦自動化控制,全方位提供壓縮機維護信息,實現維護提示,能打印壓力曲線,提供壓縮空氣使用量動態(tài)分布,能夠歷史報警,方便用戶分析壓縮系統實際參數。無需專人看守,減少勞動成本,提高運行效率。

2.5維護量小,運行費用低 由于壓縮機的主要零部件采用進口優(yōu)質元件,先進的生產制造工藝,使得機組運行壽命長,運行維護量小。

3 結論

綜上所述,螺桿式壓縮機有著活塞式壓縮機不可比擬的優(yōu)點,無論是在外型設計、工作環(huán)境、安裝維修、自動控制、高效節(jié)能、運行費用等諸多方面,都有其獨特的優(yōu)勢。選用螺桿式壓縮機盡管初期投資較大,但其運行費用低,可在短期內收回多出的投資。其環(huán)保的外型設計和自動化控制,又大大地改善了工作條件。

目前,螺桿式壓縮機的工藝設計還在不斷提高,成本也在逐步降低,性能更優(yōu)越的單螺桿壓縮機已經進入市場。隨著人們對螺桿式壓縮機的使用和認識,螺桿式壓縮機將因其具有良好的性能而被推廣使用。

參考文獻:

[1]方大義,何華兵.空氣壓縮機排氣壓力異常的原因及對策[J].中國氯堿. 2004.(09).

[2]李樹發(fā).空壓機安全操作規(guī)程[J].安全.2001.(03).