淺談 | 為什么兩級(jí)壓縮永磁螺桿空壓機(jī)的節(jié)能效果這么突出？
目前，工業(yè)發(fā)展的多樣性促使空氣壓縮機(jī)的種類變得繁多，在節(jié)能減排的世界潮流中兩級(jí)壓縮永磁螺桿空壓機(jī)應(yīng)運(yùn)而生并迅速發(fā)展起來。因?yàn)楣?jié)能省電的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，越來越多的用戶開始選擇兩級(jí)壓縮永磁螺桿空壓機(jī)來替代工廠里的舊機(jī)器。那為什么兩級(jí)壓縮永磁螺桿空壓機(jī)的節(jié)能表現(xiàn)如此優(yōu)越呢？下面小編就來講解其中的奧妙。
大家知道壓縮氣體的時(shí)候一定會(huì)發(fā)熱，比如我們用氣筒給輪胎打氣的時(shí)候，氣筒筒體會(huì)發(fā)熱，這只要是因?yàn)闅馔矇嚎s空氣時(shí)產(chǎn)生了大量的熱量。假設(shè)壓縮氣體時(shí)不產(chǎn)生熱量，所有能量都轉(zhuǎn)化為空氣壓力能，這就是最節(jié)能的等溫壓縮。如圖所示PV圖，下面橫線6-1是吸氣過程，上面橫線3-4是排氣過程，右邊的斜曲線是壓縮過程，1-3’就是最節(jié)能的等溫壓縮過程，而1-3’’就是常規(guī)的一級(jí)壓縮過程，2-2’是兩級(jí)壓縮的中間冷卻過程，這幾個(gè)過程組成了PV圖，而這幾條線中包含的面積就是壓縮氣體所需要做的功，可以看出來等溫壓縮過程的面積是最小的。而兩級(jí)壓縮會(huì)在壓縮中間取一點(diǎn)2（等比點(diǎn)）進(jìn)行中間冷卻，壓縮曲線就從2走到了2’，然后再進(jìn)入下一級(jí)繼續(xù)壓縮，從2’到3。我們看到兩級(jí)壓縮過程比一級(jí)壓縮過程的面積減少了PV圖中陰影部分，而這就是兩級(jí)壓縮理論上能節(jié)省的能量。
按一理論分析中，兩級(jí)壓縮節(jié)能性能有兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，其中一個(gè)就是中間冷卻，中間冷卻能降低因壓縮空氣產(chǎn)生的熱量帶來的膨脹趨勢(shì)而浪費(fèi)的能量，中間冷卻過程越接近等溫過程節(jié)能效果將越明顯。但如果過于復(fù)雜龐大的中間冷卻系統(tǒng)會(huì)造成空壓機(jī)成本的升高，經(jīng)過大量研究實(shí)驗(yàn)，捷豹兩級(jí)螺桿壓縮機(jī)推出中間冷卻霧化噴射裝置，利用高壓冷卻油通過霧化小孔噴射到一二級(jí)中間管道中，和經(jīng)過一級(jí)機(jī)頭壓縮完的氣體充分融合，達(dá)到最佳冷卻效果，使中間冷卻非常接近于等溫壓縮，從而大大的節(jié)省了壓縮氣體所需要的能量。
兩級(jí)壓縮節(jié)能性能兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)中的另一個(gè)因素就是中間壓力的選取，在PV圖中可以看出，理論上中間壓力要選擇在等比點(diǎn)才能發(fā)揮兩級(jí)壓縮螺桿機(jī)最佳的節(jié)能優(yōu)勢(shì)，即需要平均分配一二級(jí)機(jī)頭的壓縮比。但客戶使用時(shí)排氣壓力往往是變化的，此時(shí)就需要實(shí)時(shí)調(diào)整中間壓力使一二級(jí)機(jī)頭壓縮比相同。
常規(guī)的兩級(jí)壓縮空壓機(jī)是利用電機(jī)驅(qū)動(dòng)一個(gè)主齒輪，然后再由主齒輪帶動(dòng)兩個(gè)副齒輪分別驅(qū)動(dòng)一二級(jí)主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。齒輪的齒數(shù)是固定的，即他們的傳動(dòng)比是固定的，所以這種結(jié)構(gòu)的一二級(jí)主機(jī)轉(zhuǎn)速比也是固定的，它的中間壓力也是固定無法調(diào)整。比如按照0.8MPa設(shè)計(jì)的空壓機(jī)，他的中間壓力將始終保持在0.2MPa左右，當(dāng)用戶的用氣壓力不是剛好0.8MPa時(shí)，就沒法做到兩個(gè)主機(jī)等比壓縮了。為了解決這個(gè)問題，捷豹推出了第三代兩級(jí)壓縮串聯(lián)空壓機(jī)，使用兩套變頻器控制兩個(gè)獨(dú)立電機(jī)，再由電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)一二級(jí)主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。利用特別開發(fā)的捷豹雙PID系統(tǒng)，當(dāng)用氣壓力和用氣量變化時(shí)，可以馬上智能調(diào)整兩個(gè)機(jī)頭的轉(zhuǎn)速，讓中間壓力始終保持在等比壓縮點(diǎn)，達(dá)到最佳節(jié)能效果。
兩級(jí)壓縮螺桿空壓機(jī)通過兩級(jí)串聯(lián)工藝，使得原來的單級(jí)壓縮過程分為兩個(gè)壓縮過程來進(jìn)行。這樣的工藝設(shè)置可以降低每個(gè)單級(jí)壓縮過程的壓縮比，降低了每一級(jí)的壓縮比，即減少了內(nèi)泄漏量，從而提高了容積效率，進(jìn)而可以有效地大幅度提高排氣量。另外，降低了壓縮比，即降低了每一級(jí)螺桿在嚙合、壓縮過程中所受的阻力，壓縮過程中做功阻力的降低，也就意味著每級(jí)軸承的負(fù)荷減少，即可以降低每級(jí)壓縮所需驅(qū)動(dòng)的功率，同時(shí)也大大加長(zhǎng)了軸承的使用壽命。
基于以上原因，兩級(jí)壓縮永磁螺桿空壓機(jī)在節(jié)能效果上遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于一級(jí)壓縮永磁螺桿機(jī)。捷豹目前推出的第三代兩級(jí)壓縮永磁螺桿空壓機(jī)更是將節(jié)能做到了極致，全系列產(chǎn)品都取得了國(guó)家一級(jí)能效產(chǎn)品認(rèn)證，彰顯其品牌實(shí)力。
兩級(jí)壓縮永磁螺桿空壓機(jī)勢(shì)如破竹，順應(yīng)時(shí)代節(jié)能發(fā)展需求。捷豹永磁螺桿機(jī)秉持初衷，不斷創(chuàng)新研發(fā)，堅(jiān)持為用戶提供完美的空壓機(jī)解決方案，助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗運(yùn)營(yíng)生產(chǎn)。
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