空氣緊縮機作為四大動力源之一的空氣供給設備，在機械制造、石油化工、食品醫藥、電子制造、交通基建等范疇被普遍應用，是最為重要的通用設備之一。但是，國內很多緊縮機用戶對空壓機的節能概念并不是很注重，以為只需設備性能穩定牢靠即可，其它是次要的，在壓力、排氣量達標之后，常常將購機價錢放在優先思索的位置。

其實實踐狀況并非如此，空壓機作為用電大戶，空壓系統電能耗費占工業用電量的8～10%左右。2020年全國工業用電50297億度，空壓機耗電量取中間值約為4526億度，其中有效能耗只占66%，其他34%的能量（約1539億度電）被白白糜費掉，空壓系統的節能亟待高效展開。另有統計數據標明，在空壓機的整個生命周期中（噴油螺桿空壓機普通在8-10年左右），設備置辦本錢僅占5%，維護本錢占18%左右，運轉電費占到了驚人的77%以至更高。因而，使用節能螺桿空壓機施行空壓機節能降耗措施意義嚴重。

我國目前針對節能螺桿空壓機的能效規范是2020年7月1日正式施行的GB19153-2019《容積式空氣緊縮機能效限定值及能效等級》，節能螺桿空壓機，指出比功率越小，能效程度越高。該規范將空壓機的能效分為1級、2級、3級三個等級。其中噴油螺桿空壓機每兩個能效等級之間能效普遍相差10%左右，因不同排氣壓力和額定功率有不同的差別。

目前，進步緊縮空氣系統的主流措施包括停止適宜的空壓機選型、按實踐用氣量來配置后處置設備、緊縮空氣管路合理布置、智能集中管理、防治“跑冒滴漏”、余熱回收以及高質量維修頤養等。當然，在預算足夠的狀況下，采用能效等級更高的空壓機是最為重要的一種節能方式。

十多年來，噴油雙螺桿空壓機由于主機關鍵技術國產化加快，而得到突飛猛進的開展。在7.5-355kW功率范圍內根本取代了傳統的活塞式空壓機而成為市場主流機型，國內市場每年越有50萬臺上下的銷售量，且以10%左右的速度在不時增長。在此背景下，對節能螺桿空壓機停止整機能效提升具有非常重要的理想意義。

節能螺桿空壓機是由眾多部件組合而成，但影響整機能效最為重要的要素是螺桿主機，即“機頭”。目前市場上的雙螺桿空壓機主要分為單級緊縮和兩級緊縮兩種。單級緊縮是最早呈現，應用也最普遍的一種機型。而在實踐運用中，一些功率大、產氣需求大的空壓機組，常常采用兩級緊縮，也是近年來除了永磁變頻節能螺桿空壓機之外的另一大搶手機型。近幾年，行業內企業都熱衷于申報《國度工業節能技術配備引薦目錄》和“能效之星”，實踐上，其中入選的高能效空壓機很多都是兩級緊縮機型。

從兩級緊縮節能螺桿空壓機的工作原理看，就是將一級緊縮轉子和二級緊縮轉子組合在一個機殼內，并分別經過斜齒輪直接傳動。自然空氣經過空氣過濾器進入第一級緊縮，在緊縮腔與少量光滑油混合，同時將混合氣體緊縮到級間壓力。緊縮后的氣體進入冷卻通道，與大量油霧接觸，從而大大降低溫度。降溫后的緊縮氣體進入第二級轉子，停止二次緊縮。被緊縮到終排氣壓力，然后經過排氣法蘭排出空壓機，完成整個緊縮過程。

相比單級緊縮，兩級節能螺桿空壓機具有本人共同的優勢。

首先，分級緊縮，能夠儉省緊縮功。兩級節能螺桿空壓機經過兩級串聯工藝，使得原來單級緊縮過程分為兩個緊縮過程停止。這樣的工藝設置能夠降低每個單級緊縮過程中的緊縮比，進而能夠有效地大幅降低每一級螺桿轉子在嚙合、緊縮過程中所受的阻力。緊縮過程中做功阻力的降低，也就意味著每級軸承的負荷減少，即能夠降低每級緊縮所需驅動功率。

理想氣體緊縮過程中，單級緊縮所需功率與多級緊縮所需功率之和相等。但在實踐緊縮過程中，由于聯軸器傳送功率損失、軸承摩擦系數和冷卻液黏度等一系列要素都隨所受作用力的增大而增大，從而產生超出相同比例的無用功。所以經過降低各級緊縮比的辦法能夠減少實踐緊縮過程中的無用功，從而使得多級緊縮所需功率之和小于單級緊縮所需功率。

其次，中間噴油冷卻，降低了進入下一級的氣體溫度。一切的氣體緊縮過程其實就是氣體與運動部件的摩擦并被其緊縮的過程。既然存在摩擦，氣體就會因摩擦而產生溫升，必然存在收縮趨向，這局部能量在空氣緊縮這個固定容積內就會以力的方式，經過增加本身壓力的途徑來得到釋放。

氣體的溫度進步了氣體在緊縮過程中本身的壓力，進步了緊縮比，因而必然要付出額外的功率，用來驅動設備將空氣緊縮至希冀的壓力值。所以，兩級節能螺桿空壓機設置有冷卻液放射安裝，經過向經過一級緊縮后的空氣放射霧狀冷卻劑，使緊縮空氣進入第二級緊縮階段前，就被降低了溫度，到達相應的冷卻效果，好像為單級空壓機降低環境溫度或進氣溫度。這樣的冷卻安裝不只大大節約了二次緊縮所需能量，而且運用冷卻劑放射安裝能夠省去中間冷卻器；冷卻劑放射安裝所放射出的霧狀冷卻劑在降低氣體溫度的同時，也有效降低了整個緊縮系統的溫度，減少了冷卻液的揮發，有助于油品長時間堅持優秀的運用性能，降低維修頻次和本錢。

近年來，國度緊縮機檢測中心的數據顯現，兩級緊縮的空壓機效率明顯高于單級，特別是110kW以上，原來單級緊縮的空壓機簡直不可能到達1級能效等級，以至很難到達2級能效，而兩級緊縮技術的應用則能夠讓大功率空壓機較為隨便的到達1級能效。據行業材料顯現，不同功率的兩級緊縮節能螺桿空壓機能效值均由于單級緊縮能效值10%以上，均勻高15%左右，有的以至接近20%。

采用不同的緊縮方式，單臺設備能效提升如此宏大的緣由，一個是上面提到的中間冷卻液放射使得緊縮過程接近等溫緊縮之外，另一個重要緣由是內走漏更少，容積效率更高。

小結

空壓機能效的提升是一個系統工程，不可能僅靠某一兩項改良就能到達最高能效。比方螺桿主機能效進步除了可采用兩級緊縮方式之外，還能夠經過優化轉子型線，進步轉子加工精度，減少轉子嚙合間隙、排氣端間隙等方式減少內走漏。當然，并非一切的兩級緊縮節能螺桿空壓機都是最節能的，有些企業靠單級緊縮仍然獲得了很高的能效應用率。系統性的節能還取決于企業從研發、測試到制造、組裝，每一個環節和每一個細節，不時錦上添花的態度。

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