如何选择空气压缩机？

面对市场上各种不同功能的压缩机，很多用户无法对压缩机的选择有一个确切的了解。有时因为不能完全了解不同压缩机的功能和性能，无法选择合理的类型，选择可靠、高效、节能的压缩机型号。

根据用户的具体情况和实际工艺要求，选择适合生产需要的空压机。不宜盲目选择优质高价的机型，多花不必要的费用，也不能为了省钱而盲目选择故障频发的劣质机型。毕竟空压机是工业生产中重要的动力设备。

简要介绍了几种常用压缩机型号的优缺点及其适用范围，希望能为用户在选择压缩机时提供参考。

根据压缩机气体模式的不同，压缩机通常分为两大类，即容积式压缩机和动力式压缩机(也称转速式压缩机)。由于结构形式不同，容积式压缩机和动力式压缩机分类如下:

螺杆式压缩机

螺杆式空气压缩机是一种旋转式容积式压缩机，由两个带螺旋齿轮的转子相互啮合来压缩和排出气体。

螺杆式空气压缩机按数量分为单螺杆和双螺杆；根据压缩过程中是否有润滑油，分为喷油式和无油螺杆式空气压缩机，无油压缩机又分为干式和注水式。

一般来说，螺杆式空气压缩机结构简单，易损件少，排气温度低，压比大，尤其不怕气体中的液体和粉尘压缩。喷油螺杆式压缩机的出现，使动力技术和制冷用螺杆式压缩机(包括螺杆式空气压缩机和螺杆式制冷机)在国内外迅速发展。

操作原理

螺杆式空气压缩机利用阴阳螺杆转子的啮合，减少齿间容积，增加气体压力，从而不断产生压缩空气。螺杆式空压机也属于容积式压缩机，但由于螺杆式的工作原理，与活塞式空压机相比，螺杆式空压机供气稳定，一般不需要配备储气罐。工作过程如下图所示。

主要优势

1，可靠性高:螺杆式空气压缩机零部件少，易损件少，运行可靠，寿命长。

2.操作维护方便:操作人员无需长期专业培训即可无人值守运行，操作相对简单，可根据所需排气量供气。

3.动力平衡好:螺杆式空气压缩机没有不平衡惯性力，机器可以高速稳定工作，可以无基础运行。特别适用于移动式压缩机，体积小，重量轻，占地面积小。

4.适应性强:螺杆式空气压缩机具有强制输气的特点，排量几乎不受排气压力的影响，运行平稳，振动小，排气稳定，能在较大范围内保持高效率。

5.多相混输:其实螺杆式空气压缩机的转子齿面之间是有间隙的，所以能抵抗液体的冲击，能在压力下输送含液体的气体、含粉尘的气体和易聚合的气体。

6、单位排量体积小，节省占地面积。

虽然螺杆式压缩机具有上述优点，但必须制定详细的维护计划，以保持螺杆式压缩机组正常、安全、可靠地工作，并具有较长的使用寿命。最好进行个人操作、定期维护和定期检查保养，以保持压缩机清洁、无油污和污垢。只有全面掌握维修常识，熟悉故障的解决方法，才能保证压缩机的顺利运行。

应用范围

螺杆式压缩机具有可靠性高、维护方便、适应性强的独特优势。随着对其研究的深入和设计技术的不断提高，螺杆式压缩机的性能将会进一步提高，应用领域将会越来越广泛。除了传统应用，螺杆式压缩机在燃料、电池等新领域的应用将迅速扩大。同时，由于螺杆式压缩机工作可靠性的不断提高，在中等制冷量范围内已逐渐取代往复式压缩机，并占领了离心式压缩机的部分市场。

发展趋势

在石油化工领域，目前国内离心式压缩机还不能满足国内高技术和特殊产品的需求。此外，在技术水平、质量和完备性上与国外还有差距。随着我国石化生产规模的不断扩大，离心式压缩机在大规模生产中将面临新的问题，而我国在设计制造这些大型气体压缩机方面还没有成熟的经验。由于单螺杆压缩机的挑战，双螺杆空压机市场的一部分将被单螺杆压缩机挤压。而国内双螺杆过程压缩机一直依赖进口，因此双螺杆过程压缩机将是一个发展方向。

活塞式压缩机

活塞式压缩机是最常见的容积式压缩机。它通过曲柄连杆机构将驱动机的旋转运动转变为活塞的往复运动。活塞和气缸一起形成压缩机的工作室。依靠活塞在气缸中的往复运动和进气门、排气门的自动开闭，气体周期性地进入气缸的工作腔进行压缩和排出。

活塞式压缩机主要由三部分组成；运动机构(曲轴、轴承、连杆、十字头、滑轮或联轴器等。)、工作机构(气缸、活塞、气阀等。)和机身。此外，还有三个辅助系统:润滑系统、冷却系统和调节系统。

运动机构是曲柄连杆机构，将曲轴的旋转运动转变为十字头的往复运动。机身用于支撑和安装整个运动机构和工作机构。工作机构是实现压缩机工作原理的主要部件。

操作原理

在气动传动中，通常使用容积式活塞空气压缩机。活塞式空气压缩机利用曲轴带动活塞往复运动，使缸腔内的气体被压缩，不断产生压缩空气。活塞式空气压缩机是一种容积式压缩机。由于这类压缩机的工作原理和特点，为了提供稳定的气源，活塞式空气压缩机一般都配有储气罐。

主要优势

1，压力范围广。因为它的工作原理是体积变化，所以不管它的流量大小，都能达到很高的工作压力。目前已经制造出低、中、高、超高压的各种压缩机，其中工业超高压压缩机的工作压力可达350MPa(3500kgf/cm2)。

2.设备价格低，初期投资少，操作方便，使用寿命长。

3.因为压缩过程是一个封闭的过程，所以热效率高。

4、适应性强，排气量范围大，受排气压力变化影响小。当介质变化较大时，其容积排量和排气压力变化不大。

主要缺点

1，惯性力大，转速不能太高，所以机器重，尤其是排量大的时候。

2.结构复杂，易损件多，维护工作量大，维护成本相对较高。

3、排气不连续，气压波动，容易产生气柱振动。

4.运行时振动和噪音大，对设备安装要求高。

由于活塞机只能间歇性的进排气，气缸容积小，活塞的往复速度又不能太快，所以活塞机的排气量和功率受到很大的限制。

应用领域

活塞式压缩机属于往复式压缩机，其压力等级属于中压、高压、超高压，适用于高压场合。流量范围为中小，主要适用于中小排量和高压场合。

发展趋势

活塞式压缩机是传统领域应用最广泛的压缩机，但随着其他旋转式压缩机等产品的兴起，其在制冷等诸多领域的市场逐渐萎缩。

国内石化领域的乙烯重点建设项目和近年来煤炭领域的大力整治，将带动活塞式压缩机技术及其产业的发展。活塞式压缩机主要向大容量、高压力、低噪声、高效率、高可靠性方向发展。不断开发在变工况下运行的新型风阀，提高风阀的使用寿命；在产品设计中，利用热力学和动力学理论，通过综合模拟预测压缩机在实际工况下的性能。加强压缩机的机电一体化，采用计算自动控制，实现优化节能运行和在线运行。

为了发扬优点，克服缺点，结构参数趋向于高转速、短行程，使结构紧凑。同时延长气阀、密封件等易损件的寿命，提高运转率。随着优化设计理论和计算机技术的发展，为合理选择设计参数、提高效率开辟了新的前景。

如何选择类型

1)，类型选择是“根据需要”

结合客户的需求，寻找最佳的运营经济性，未来扩大规模，需要大量的决策。决策是基于压缩空气的使用或过程，重点是计算空气的需求量、储备量和未来扩展的余地，压力是决定性因素，对能耗影响很大。在不同的压力范围内使用不同的压缩机有时可能是经济的。

2)、工作压力的计算

压缩空气的设备决定了必要的工作压力，工作压力取决于压缩机、设备和管道，最高工作压力决定了必要的设备压力，减压阀用于满足用气场所的设备需求。在极端情况下，配备单独的空气压缩机是不经济的。

工作压力:最终用户+最终过滤+管道系统+尘粒过滤+干燥器+压缩机调节范围。

压力越高，耗电量越大，必须考虑管道尺寸和长度引起的压降。列出各种型号的工作压力。如果操作压力相差太大，一定要购买不同压力的空压机，切不可降低压力增加费用。

3)空气消耗量的计算

压缩空气是一种将电能转化为空气势能，并随着压缩空气的膨胀做功的清洁动力，但也消耗大量电能。一般来说，将1m3空气压缩到0.7MPa需要7kW左右，据统计，空压站用电量约占整个企业总用电量的20%。这意味着节约压缩空气，合理使用压缩空气，会给你带来新的利润空间！

空气需求:所有工具+机械设备+相关工序的空气消耗量+泄漏量+磨损量+未来气+使用系数(采用标准值的20%)。

4)确定压缩机的数量和规格

根据所需的灵活性+控制系统+能效

(1)，选大机还是选几台小机？

生产中的停工成本、电力的利用率、负荷(负载)的变化、压缩空气系统的成本、可利用的占地面积。因为成本的原因，一个设备内的所有空气都只需要一台压缩机来供应，所以这个系统可以在使用时准备一个移动压缩机的快速接口来连接，一台旧的空压机可以作为廉价的备用电源来提供备用气源。

(2)稳定性(永远是一个非常重要的问题)；

(3)能源消耗支出

(1)管道泄漏；②用气需求时时刻刻都在波动(这是最容易被忽视的，也是最严重的)。

③单机输出效率(选择输出效率模型的最佳范围)

(4)备件的通用化

多个110KW机型的优化组合，可能是40-160m3/min用气量范围的最佳选择。

(5)、运营分析

应该在一周内观察到超过90%的测量能量被恢复。在一定的时间内，当工作压力经常下降时，可以参考生产的变化来修改控制系统，而提高空压机使用的另一个因素是检查是否有漏气现象。

为了省电要注意能耗比:实际排量/实际电机功耗，数值越大，功耗越多。

2.冷冻干燥机的选择

为了去除空气中的水分，贵公司使用了吸附式干燥机，可见燃气设备和工具对空气质量的要求很高。

一般情况下，冷冻干燥机的选择只需要根据空压机的流量选择一台吞吐量等于或略大于空压机的干燥机即可。

对于对冻干机空气中水分要求较高，不需要使用吸附式干燥机的企业，冻干机可配置一级或两级干燥机并联使用。

3.吸附干燥器的选择

1)、非热再生(PSA)

使用一段时间后，干燥剂趋于饱和，必须进行干燥和再生。最简单也是最常见的方法是从另一个罐的出口抽出一些干燥的空气，经过减压膨胀后再把湿干燥剂吹干。对于没有热再生的干燥器，需要大约14%的额定空气流量才能完全再生。

适合小气流再生工艺使用压缩空气，其用气量在7bar工作压力下需要15-20%压缩空气，压力露点为-40？丙.干燥器的压力露点越低，气体消耗量越大。

2)、加热再生(TSA)

此外，如果在干燥罐中增加一些加热装置，如加热棒，再生时将干燥剂的温度提高到200℃，可以少用再生空气，节省大量能耗。只需4%的再生空气即可达到完全再生的目的，节省压缩空气约10%。一般来说，加热再生通常用于较大的机组或压缩空气流量有限的地方。虽然其初期投入较高，但在长期使用下可以节省更多的成本。

加热再生通常用于较大的机组或在压缩空气流量较大的情况下。

1)微热再生

微热再生吸附式干燥机是一种具有中国特色的压缩空气吸附式干燥机。设计的初衷是调和无热干燥器和加热干燥器的特点，生产一种比无热干燥器消耗更少再生气、比加热干燥器消耗更少加热功率的干燥器。

在结构上，微加热型利用自身的干燥空气进行脱附，利用外部热源将脱附气体加热成微加热。据说这样做的目的是为了节省再生气的消耗。然而，理论研究表明，实际情况并不那么理想；少量加热到一定温度的再生气进入再生塔后，温度立即被大量吸附剂吸收。换句话说，要使再生排气温度达到要求值，塔内吸附剂必须先达到这个温度，这将消耗大量的再生气体。

微热再生利用其自身的干燥空气在减压后解吸吸附剂。由于含水量低，即使不加热也有脱附吸附剂的能力，就像非热再生一样。通过加热，气体出来时可以携带更多的水蒸气，从而节省再生气。再生废气温度越高，再生气体消耗越少——这就是微加热的设计思想。

微热型和热型一样，不仅有脱附温度的问题，还有脱附过程所需热量的问题。因为加热辅助气体时，金属筒和吸附剂一起被加热，这些辅助加热所需的热量大大超过脱附气体本身所需的热量。如果解吸阶段所需的热量是由外部电加热设备的功率经过计算确定的，那么进入再生塔的热量应该以解吸气体为载体。也就是说，来自干燥器本身的压缩空气不仅用于脱附吸附剂，还承担了加热吸附剂和金属塔的额外任务。结果，气体消耗大大增加。以上步骤只是整个再生过程的第一步，吸附剂吹扫和冷却阶段会消耗大致相同的气体量。因此，一般来说，微加热法在达到与不加热法相同效果的情况下，并不一定能节约再生气用量。基于变压吸附原理的吸附剂微热脱附。但由于再生气是加热的，吸附剂生长后期必须吹冷，所以是长时间干燥器(半工作周期长达1~4小时)。其吸附剂体积小于无热吸附剂。因此，单位质量吸附剂吸收的水分比无热吸附剂多得多，会对露点指标产生负面影响。

此外，热式的缺点还体现在微热式上。微热型在再生能耗方面是否小于热型，不能一概而论。如果处理不当，完全有可能综合能耗更大。与无热型相比，微热型要达到同样的治疗效果，综合能耗更大是毋庸置疑的。

所以除非空压机严重不足，工厂电力供应极其丰富，否则没有突出的理由选择微热型。

结论:无论选择以上三种中的哪一种，都需要压缩空气，在选择空压机时都要考虑干燥机所需的再生空气。

4.管道过滤器的选择

管道过滤器的选择一般只需根据空压机的流量选择处理能力等于或略大于空压机的过滤器即可。

管道过滤器精度不同，精度的选择取决于企业对空气质量的要求。目前市场上广泛使用的空气压缩机主要分为螺杆式空气压缩机和活塞式空气压缩机。因为活塞式空压机压缩空气的含油量为25-150PPM，所以需要三级过滤。对于螺杆式空气压缩机，压缩空气的含油量通常为2-3PPM，因此过滤器的选择一般可以通过两级过滤来满足客户对空气质量的要求。当然，在特殊情况下，我们也可以通过添加活性炭滤网来处理。

5.储气罐的选择

通常，简单的方法是15-空压机风量的30%(m3/min)。如果你想计算它，下面的公式是可用的。

V =空气桶体积；Q =空压机放空量(m3/min)；8 =常数(通常在7巴下使用)；

△P =压差(巴，通常至少设置在0.6-1巴)

另外，在选择上，也要根据客户的需求来确定工作压力，既满足了客户的需求，又节约了投资成本。