活塞、双螺杆、单螺杆空压机为细致的比较
三种比较常见压缩机比较
【三种常见压缩机比较】
比较指标 |
单螺杆 |
双螺杆 |
活塞式 |
力的平 | ☆气体压力产生的径向、 | ☆气体压力产生的径向 | ☆较大的活塞惯性力， |
驱动方式 | 与电机直联。 | 经增速齿轮组与电机联 | 经皮带轮与电机联接。 |
效率 | 中速（1500～3500r/min） | 高速（3000～7000r/min） | 低速(600~1500r/min),
|
噪声 | 力平衡性好、振动小、噪 | 力平衡性差，二金属螺杆 | 振动大，需用基础固定， |
【单螺杆与双螺杆技术的性能对比分析】
以下从用户Zui关心的四大综合技术指标——可靠性、效率、维护成本、噪音比较单、双螺杆技术，以事实为证据阐明了单螺杆空压机的优越性。
可靠性的比较
⑴ 影响可靠性的具体因素分析
影响因素 | 具体影响 |
零部件数量 | 部件数量越少，其运动可靠性越高 |
运动形式 | 运动形式越简单，可靠性越高 |
运动速度 | 运动速度越低，可靠性越高 |
工作应力 | 工作应力越小，形式越简单，可靠性越高 |
使用寿命 | 寿命越长，可靠性越高 |
⑵ 压缩机的核心部件-主机的比较，运动性能的比较
比较内容 | 单螺杆空压机 | 双螺杆压缩机 |
运动部件 | 单螺杆：1个转子，2个星形， | 双螺杆：1对阴阳转子，增速齿轮 |
运动形式 | 单螺杆：转子驱动浮动星轮进行啮合 | 双螺杆：阳转子驱动阴转子进行啮合运 |
磨损 | 单螺杆：接触面积较大，转速低， | 双螺杆：接触面积大，转速高，阴阳转 |
运行寿命 | 单螺杆：部分单螺杆制造商星轮寿命 | 双螺杆：取决于轴承的寿命，由于受力 |
增加转子转速可以提高排气量；但转速过高，磨损会加大，能量传递导致的机械能损失也随之增加，从而压缩机负荷增大，运动部件寿命减短。因此通过提高转速来增大排气量是一种非常不合理的方式。
通过设计原理分析我们知道：主机的有效吸入容积和容积效率是影响排气量大小的Zui主要因素，这也决定了单螺杆机与双螺杆机转速的不同。
⑶ 受力分析的比较
比较内容 | 单螺杆压缩机 | 双螺杆压缩机 |
受力原因 | 完全平衡 | 轴向和径向的压差 |
受力部位 | 两个星轮反向压缩， 作用力相 | 双螺杆：阴阳转子表面和进气、排气 |
受力方向 | 轴向，径向完全平衡 | 轴向、径向均有 |
受力程度 | 完全平衡 | 双螺杆：强大的轴向力和径向力 |
受力平衡 | 轻载轴承，寿命长达8万小时 | 双螺杆：重载轴承，必须选配复杂 |
特别提示！
单螺杆压缩机由于完全克服了双螺杆受力不平衡问题，给单螺杆压缩机带来了突出的优势：
1） 螺杆轴承理论上不受力，轴承寿命特别长，是双螺杆的3倍以上。星轮轴承由于轴承尺不像双螺杆那样受限制，寿命也相应地延长。而双螺杆压缩机是在有弯曲变形的情况下运行。
2）单螺杆压缩机振动小，噪声低，对地基及工作场所的要求低。放平即可，无须地脚螺钉等。
3）单螺杆压缩机可在高压下工作。单螺杆压缩机即使在一级压缩的情况下也很容易达到6．16Mpa，远高于双螺杆压缩机（≤2．8MPa）。
4）单螺杆压缩机比双螺杆压缩机噪声低10一15dB（A）以上。
5）排气温度低——16℃左右。
⑷ 轴承的比较 
由于强大、复杂的工作应力，轴承失效问题已经成为双螺杆压缩机无法回避的一个难点，因此单独予以分析：
双螺杆机一般采用5-7个高精度滚动轴承，其中阳转子吸气端必须配置强大的锥形轴承以抵抗轴向力，一般3万小时应予以更换；
单螺杆受力完全平衡，螺杆轴承理论上不受力，轴承寿命特别长，是双螺杆的3倍以上，寿命长达8万小时以上。
■ 小结：
通过上述对比可见，单螺杆主机运动部件少，运动形式简单，转速低，受力完全平衡，从原理上彻底消除了轴承失效问题，在可靠性方面大大超出双螺杆机。
效率的比较
输入压缩机的电能仅有30%左右Zui终转化为压缩空气中的势能。因此，在设备效率上的每1%的提升都会给用户带来巨大的经济效益。
⑴ 影响效率的具体因素分析
影响压缩机效率的因素是多方面的，下表从其三大组成部分予以总体分析：
组成部分 | 影响因素 | 具体影响 |
容积效率 | 余隙容积和各种内泄露 | 余隙容积越小，各种泄露越少、容积效率越高 |
传动效率 | 传动方式 | 常用的三种传动方式效率比较：直联>齿轮>皮带 |
热工效率 | 运动速度、摩擦面积和冷 | 运动速度越低、摩擦面积越小、冷却效果越好， |
比较内容 | 单螺杆压缩机 | 双螺杆压缩机 |
有效吸入 | 有效吸入容积较大， 达到相同的排 | 有效吸入容积较小， 达到相同的排气 |
容积效率 | 容积效率高，回流量小，必提高转速 | 泄漏点较多，效率低，增加转速，其排 |
主机转速 | 2980rpm，正力螺杆与星轮密封性能 | 4000-6000 rpm以上 双螺杆通常只含糊 |
⑵ 容积效率的比较
容积效率是实际产气量与理论产气量的比值，它是衡量压缩机产气能力的重要指标。通常来说，余隙容积和各种内泄露是影响容积效率的Zui主要因素。
1）余隙容积（泄漏三角形）。
双螺杆：泄漏三角形双螺杆式压缩机转子的几何型线带来的一个典型技术问题，彻底地消除它是不可能的。
单螺杆：不存在泄漏三角形，无余隙容积。
泄漏三角形，亦称死气三角形，是余隙容积在双螺杆式压缩机中的一种形式。它是指在阴阳转子进行虚啮合时其形线造成的一个三角形空隙。此空隙会使高压空气会向低压区回流，而且无法通过润滑油密封。这是由双螺杆式压缩机转子的几何型线带来的一个典型技术问题，彻底地消除它是不可能的。
2）磨损带来的泄露
随着运行时间的累计，磨损不可避免。这将导致双螺杆机转子之间的间隙以及转子与定子之间的间隙增大，从而加剧了上述的各种泄露，容积效率逐步下降。
传动效率的比较
比较内容 | 单螺杆压缩机 | 双螺杆压缩机 |
传动方式 | 1：1弹性直联 | 一般使用增速齿轮箱或皮带轮 |
效率 | 理论上98% | 齿轮90%，皮带88% |
正力单螺杆采用传动方式，弹性联轴器1：1直接传动，既避免了齿轮传动的高额维护费用和皮带的低效率，又保证了传动效率的Zui大化。
比较内容 | 单螺杆压缩机 | 双螺杆压缩机 |
摩擦生热 | 2980转/min的较低转速， 正力 | 4000/min转以上的高速运动， 阴阳 |
油温 | 油温低，73℃左右 | 油温较高，88℃左右，热工效率损失较大 |
排气温度 | 排气温度比双螺杆低16℃。 | 排气温度高，排气温度每升高11℃,含水 |
冷却系统 | 冷却系统负荷小，寿命长 | 冷却系统负荷大， 相应冷却系统效 |
维护性能的比较
维护费用=三滤更换费用+润滑油更换费用+油气管路及控制管路维修费用+传动系统检修费用+控制系统检修费用+轴承维修费用+主机维修费用。
影响维护性能的具体因素分析：
组成部分 | 影响因素 | 具体影响 |
维护量 | 零部件数量和维护周期 | 零部件数量越少、维护周期越长，维护量越小 |
维护过程的 | 设备结构，零部件尺寸 | 设备结构越简单、零部件尺寸越小、重量越轻、 |
维护性能的优劣集中反映在运行一定年限后的维护费用上
■小结：
为了让压缩机在长达10年以上时间里中始终稳定地运行，按时对其进行维护是必不可少的。双螺杆机平均每3年左右必须对其轴承进行检修，同时，由于磨损导致的转子间隙增大，也应对其主机进行相应维护。因此每3年左右维护费用会出现一次大幅攀升。正力单螺杆主机五年保固，轴承寿命长，在五年内主机免费维护，并保证主机效率不变，而且日常维护量Zui少，维护难度Zui低，是用户的。
噪音比较
影响噪音的主要因素分析：
组成部分 | 影响因素 | 具体影响 |
主机结构 | 受力，摩擦 | 受力平衡，软性摩擦，振动小噪音低 |
冷却系统 | 冷却负荷 | 冷却负荷大，噪音大 |
隔音措施 | 隔音材料，机箱 | 隔音材料好，机箱设计好噪音低 |
比较内容 | 单螺杆压缩机 | 双螺杆压缩机 |
噪音 | 比双螺杆低10-15dB(A) | 噪音较大 |
主机结构 | 受力平衡，软性摩擦，振动小噪音 | 受力不平衡，刚性摩擦，振动较大，噪 |
冷却系统 | 冷却负荷小，噪音小， | 冷却负荷大，噪音大 |
隔音措施 | 视制造商设计 | 相同 |
技术对比总结：
以上对比证明了单螺杆空压机无论在可靠性，效率，可维护性，噪音等方面都优越于双螺杆空压机。
科学技术发展规律告诉我们，新技术必将淘汰旧技术，新旧技术的更替要经过一个过程，欧美日发达国家已经基本完成单螺杆代替双螺杆的过程，单螺杆技术在中国也必将逐步成为市场的主流。
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