大排量空壓機(排量在60Nm3/min以上)市場目前主要有離心式空壓機和螺桿空壓機兩個產品大類,每種空壓機都有各自的專長,也有各自的使用范圍,它們不能相互替代,而將長期共存。因此非常有必要對兩種空壓機進行多方面的性能比較,從而可以在選用空壓機時提供一定的參考,以免出現(xiàn)選型失誤。

　　螺桿空壓機與離心空壓機的性能比較

　　一般離心式空壓機的整體化水平大大低于螺桿空壓機,現(xiàn)場安裝工作量大、費用高。離心式空壓機和螺桿空壓機的基本構成是差不多的,都是由驅動空壓機、傳動系統(tǒng)、轉子、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、密封系統(tǒng)、調節(jié)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。不過其某些分系統(tǒng)的內涵及典型的供貨范圍卻是大相逕庭。

　　傳統(tǒng)系統(tǒng)

　　正是由于離心式空壓機轉速高,需要在軸承和潤滑系統(tǒng)上采用較復雜的設計,從而導致了它不宜頻繁啟停的特性。

　　潤滑系統(tǒng)比較

　　結論:離心式空壓機的潤滑系統(tǒng)比螺桿空壓機的要復雜得多,相對來說可靠性要差一些,需要更多的維護。

　　密封系統(tǒng)

　　通用離心式空壓機主要采用兩類密封;迷宮式和碳環(huán)式。螺桿空壓機也采用相同原理的迷宮密封,只是在形式上略有不同。

　　由于都采用了相同原理、相同性質的密封,離心式和螺桿式空壓機的密封壽命、封氣和封油的能力都差不多,都能保證100%螺桿的空氣品質。

　　調節(jié)系統(tǒng)的比較

　　由于喘振現(xiàn)象的存在,在實現(xiàn)流量調節(jié)的同時又要徹底避開喘振,所以離心式空壓機的調節(jié)方式與螺桿空壓機迥然不同。目前用于通用離心式空壓空壓機的調節(jié)方式主要有兩種:自動雙模式和恒壓控制。這兩種方式都是通過控制系統(tǒng)對進口節(jié)流閥和放空(旁通)閥進行協(xié)調控制。

(1)自動雙模式

　　自動雙模式是標準調節(jié)方式,它可使排氣壓力控制在±0·1barG范圍內,對離心式空壓機來說它也是最節(jié)能的調節(jié)方式。

(2)恒壓控制

　　恒壓控制是可選調節(jié)方式,它可使排氣壓力穩(wěn)定在±0.03barG范圍內,但如果供氣量經常低于喘振氣量,將會有大量放氣,不節(jié)能。所以它常用在對排氣壓力有嚴格要求,供氣量又經常穩(wěn)定在喘振流量以上的場合。

　　控制系統(tǒng)

　　結論:只是離心式空壓機對潤滑、傳動和調節(jié)系統(tǒng)有一些特殊的要求,所以與螺桿相比,它的控制系統(tǒng)稍復雜,控制點稍多。但是一般離心式空壓機標準供貨的控制系統(tǒng)都很簡單,許多都是選供內容。

　　維修

(1)在膜制氮行業(yè),使用離心空壓機或螺桿空壓機作為空氣源都是可以的,因為兩者的產品氣的脈動較小,連續(xù)性好,不會因為氣體流量、壓力的波動影響氮氣的質量和產量。

(2)離心式空壓機的效率低于螺桿式空壓機的工作效率。離心空壓機由于氣體流速快、能量損失較大,目前生產的離心式空壓機的工作效率一般只有60%;而螺桿式空壓機的工作效率可以達到70%~80%,單就節(jié)約能源方面考慮,使用螺桿空壓機比使用離心空壓機更為有效。

(3)單臺離心空壓機的排量遠遠大于螺桿空壓機。根據市場調研,目前體積較小的單臺離心空壓機的排量可以達到80～120m3/min;而單臺高壓螺桿空壓機的排氣量最大為60m3/min,即一臺離心空壓機的產氣量基本與2臺螺桿空壓機的產氣量相當甚至更大。

(4)單級離心空壓機的排氣壓力遠低于螺桿空壓機。根據市場調研,目前兩級壓縮的螺桿空壓機其排氣壓力可以達到2.5MPa以上,而三級壓縮離心空壓機的排氣壓力也只有1.6MPa,因此對于膜分離制氮而言,螺桿空壓機更適用于耐高壓的柏美亞普利森膜管;而離心空壓機、螺桿空壓機則比較適用于壓力較低的PAKER膜管。

(5)氣體的含油量差距較大,離心空壓機屬于螺桿潤滑,產氣中的含油量極低,膜管對氣體過濾要求較低;對膜管的使用壽命影響較小;而螺桿空壓機由于普遍采用有油潤滑冷卻,其產氣中的含油量可以達到20×10-6,一旦過濾系統(tǒng)出現(xiàn)問題,將會對膜管的使用壽命產生影響。

(6)氣量調節(jié)。由于離心空壓機在流量減小到一定程度時就會產生“喘振”現(xiàn)象,因此離心空壓機的排氣量只能在70%~100%之間調節(jié);而螺桿空壓機由于不存在“喘振”現(xiàn)象,采用容積調節(jié)時,其排氣量可以在0～100%之間任意調節(jié)。