[发明专利]双螺杆压缩机转子制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及压缩机制造领域，尤其涉及一种双螺杆压缩机转子制备方法。

背景技术

通过分析压缩机的生命周期成本得出：在压缩机的生命周期成本中，约80％为运行电费，且99％的二氧化碳的排放也发生在运行过程中。根据美国能源部的统计，在美国，空压机是工业中耗电最多的设备之一。尽管美国能源部一度认为电动机是耗电最多的设备，改进压缩空气系统设计和运行所节省的能源大大超过电动机效率提高所产生的节能量。通过改进压缩空气系统的设计和运行可节能20％～50％。在中国，压缩空气系统能耗的96％为工业空气压缩机的耗电，其能耗每年高达3000多亿kWh(相当于总耗电量的6％左右)，这其中存在30％左右的节能潜力。压缩空气系统在我国及全球已经成为一个重要而紧迫的节能工作对象。

在多种类型的空压机中，水润滑螺杆压缩机有一个突出的优点是可以实现等温压缩。工程热力学计算表明，等温压缩要比等熵压缩节能，以8bar(a)压缩空气为例，大约节能30％，尤其与干式螺杆压缩机相比。需要对比说明的是，喷油螺杆压缩机通过调节油温也能实现等温压缩，但是，喷油螺杆排气温度受压缩空气中水蒸气压力露点的约束，如果排气温度太低会导致油气分离筒中的润滑油的含水量增加导致润滑油乳化失去良好的润滑特性。因此，喷油螺杆压缩机不适合进行等温压缩，而水润滑螺杆压缩机却不受这个限制。

水润滑螺杆压缩机的工作过程由于是等温压缩，压缩机出口的温度只比环境温度高5℃左右，机体由于热膨胀产生的应力也要比其它机型小得多，此外后部冷却器的负荷也要小很多。因此，水润滑螺杆压缩机组系统简单，制造成本和运行维护费用非常低。基于消费者对于生命安全的关注越来越高以及药品生产质量管理规范的不断完善，食品、饮料、医药、精细化工以及与之相关的包装、纺织、电子制造、汽车、空分等行业需要纯净无油压缩空气的场所，无油螺杆压缩机能够提供优质的压缩气体满足上述行业各种用气需求，应用前景广阔。

无油润滑螺杆空气压缩机又可分为两种，分别为水润滑无油螺杆压缩机和干式无油螺杆压缩机。干式无油螺杆压缩腔内没有润滑油进行润滑和冷却，在同步齿轮箱和轴承腔内有润滑油，润滑油和气体压缩腔通过密封装置进行隔离，从而实现压缩机排气不含油。由于压缩腔内不含油，阴阳转子不真正接触，内泄漏大，机器效率低。为弥补内泄漏大的缺点，干式无油螺杆压缩机转速设计的很高，干压缩的排气温度接近200℃，这样导致该机型的单级排气压力低，需要两级串联压缩，从而导致单位产气量能耗高。在干式螺杆压缩机中，由于没有润滑油的润滑及带走微小颗粒，气体会对转子、壳体内壁、气道产生腐蚀，因此在传统喷油螺杆转子材料的基础上，通常会喷涂防腐层，如喷涂聚四氟乙烯、二硫化钼、特氟龙等，达到保证转子不变形、不被腐蚀的作用。喷涂防腐涂层的工艺是难点之一。实践证明，目前干式无油螺杆压缩机的寿命短，平均只有3年多，主要是转子表面的涂层腐蚀脱落导致。干式无油螺杆压缩机的转速近1万转/分钟，系统中有两台主机和增速齿轮箱有23个滚动轴承需要定期更换，润滑油、空气过滤器、润滑油滤芯、油分芯、密封件也需要定制更换，这就使得干式无油螺杆空压机的维护费用非常高。水润滑无油螺杆压缩机的特点是用于压缩机润滑与冷却的介质是水，水也作为转子间啮合间隙的密封密封液，容积效率高，并且可产出100％无油的压缩空气。水润滑无油螺杆压缩机转子表面采用具有自润滑性能及耐磨性高的特殊配方工程塑料，从而简化了转子的加工制造成本与难度。加上采用的是水润滑轴承，整个压缩机主机与系统结构非常简单，整体制造成本不高。由于往压缩腔内喷入温度只有45℃左右的水，压缩过程为等温压缩，单级压比可以实现干式无油螺杆空压机两级压缩的气体压力。因此，水润滑无油螺杆压缩机比干式无油螺杆空压机效率提高30％。水润无油滑螺杆空压机维护费用低，只需更换水、水过滤器以及空气过滤器。