浅谈空压机在唐山矿中的应用

颜庆慧

摘要：空压机是煤矿生产主要机械设备，唐山矿业公司目前使用的活塞式空压机，已经超期服役，并且维护费用越来越高，利用新技术、新产品对现有空压机进行更新换代是必然趋势。

关键词：空压机;比较;应用

一、公司现状

唐山矿业分公司开拓区井下5021、7002、7042三个压风机泵房，分布在11、12两个水平，为11、12、13、14水平的开拓、掘进工作面的生产和事故应急用风。公司现在使用的空压机均为活塞式，基本已经超期服役，而且压缩空气在井下用途越来越广，不仅用于生产，部分安全设施也用压缩空气作为动力，因而对空气压缩机提出越来越高要求，有必要对现有空压机进行更新换代。

二、空气压缩机的效率与技术比较

空气压缩机是将原动力的机械能转换成气体压力能的装置。唐山矿业公司在以后工作中螺杆式空压机必将取代活塞式空压机。

（一）活塞式空压机与螺杆式空压机比较：

第一项：活塞式空压机的效率：

1.结构复杂，易损件多（气阀、活塞、活塞环、填料组件、阀片、弹簧等）;

2.输气不连续，气体压力有脉冲。

3.活塞式空压机在运行一段时间后其压缩效率会逐渐降低，耗能增加，其原因是因为：

1.活塞式空压机排气温度高，导致压缩效率降低;因为只有在等温压缩情况下，节省功率。

2.活塞式空压机活塞环密封效果差;导致内漏大，耗能。

3.活塞式空压机摩擦部件多，机械损耗大，导致性能下降快;耗能。

4.活塞式空压机摩擦副多，导致运转阻力大;耗能。

5.活塞式空压机有死容积;导致耗能。

第二项：螺杆式空压机的效率：

1.机器体积小，重量轻;结构简单，易损件少。

2.转子截面呈不对称形，齿形和型线经优化设计，泄漏三角形的面积大为减少，明显改善了压缩机的压缩效率。

3.螺杆转子的组成齿曲线中不再有点、直线和摆线，均采用圆弧、椭圆、抛物线等曲线，可使转子齿面由“线”密封改进为“带”密封，明显提高密封效果，有利于形成润滑油膜和减少齿面磨损。

4.螺杆转子齒间落差小，减少了回流损失，热效率提高10-12%，节电25%;电耗节省明显。

5.复盛型线呈流线型，降低了流体动力损失。

6.排气无脉冲，震动小，输气连续性好，压力脉动小，可实现不需安装基、高转速。

7.螺杆式空压机具础有容量调节控制功能。螺杆式空压机可以根据系统中的耗气量，利用容调装置自动调节进气量的多少，从而达到用多少空气产多少空气目的，节约能源消耗。而且具有空车过久停车，当用户再次用气空压机会自动启动，无须人员启动。容调范围可在0%～100%。

活塞式空压机与螺杆式空压机相比，螺杆机具有零部件、易损件少;重量轻;结构简单紧凑;操作简便;运行可靠;维修周期长;易于实现自动化;输气压力波动小;效率高、节能效果明显、动力平衡性良好等优点。

（二）活塞式空压机与螺杆式空压机技术比较：

以唐山矿业公司用的复盛螺杆式空压机的特点举例说明：

1.从整体上看，螺杆式空压机没有易损件，只有消耗品：空气过滤器滤芯、油过滤器滤芯及油细分离器滤芯。由此看来，螺杆式空压机的年运行费用要比活塞式空压机少很多。

2.根据螺杆式空压机的工作原理可知主机产出空气是平稳、连续的，没有了活塞机的脉冲现象，因此，采用的空压站系统设置中无须配制缓冲罐，从投入上节省了费用。而且，使空压机的性能稳定，可靠性好，使用寿命延长。

3.螺杆式空压机是容积式空压机的一种，是利用主、副转子相互啮合的原理进行空气压缩的。有利用这样的原理使空压机在压缩过程中没有了活塞式空压机的剧烈震动，因此螺杆式空压机不需要特定的基础，只要普通的水泥地面即可，因而螺杆式空压机又称为无基础空压机。

4.螺杆式空压机整体形式是箱体结构，外观美观整洁。而且，全部进行了消音处理，降低整机的噪音，使其满足国际标准化组织标准（ISO-2151）。

5.螺杆式空压机自身有控制系统，无须在配置其他的控制系统。我们只须按动一下启动按扭，剩下的事空压机自己就全部做了，无须有专门人员来看管，只要定时巡视就可以了，形成了无人看管有人巡视的格式。

6.螺杆式空压机的使用寿命主要在主机的寿命，螺杆式空压机的主机转子是采用英国进口材料制造而成，螺杆转子经特殊设计，具有高钢性、长度短、弯曲应力小等优点，极大地延长了转子寿命。而且主、副转子之间是不接触无摩擦的，转子之间是靠润滑油来密封的。这样转子是一个永无磨损的零件，由此看来寿命是无限期的。但是，主机中的轴承的寿命是有限的，复盛采用瑞典SKF轴承，使用寿命在50000小时以上（40M3机型-SA-250采用美国G.D主机，轴承使用寿命确保100000小时），如果每年按8000小时计算，那么可使用6年（SA-250为12年）。一个转子更换轴承的次数是有限的，一般可更换4～6次，所以主机寿命可以保证在2030年。

三、空压机在煤矿里的应用

螺杆式空压机在唐山矿业公司里将普遍推广应用其原因：

（一）引进国外先进技术，加工、配合精度高，并且构件及辅机少，维护费用低。

（二）机组所有设备及零件均装置在底座上，由于空压机运行平衡，无需基础，在井下为一个机动的空压机站。

（三）具有过载、短路、断相、漏电、防自起动等保护，还具有超温、断油自动停机保护以及容调、制压阀、安全阀三重超压保护。

（四）由于润滑油的吸热，油水分离器出口温度不超过10℃油气混合气体经分离器后，排出气体中几乎不含油量，这样系统爆炸的可能性大大降低。

（五）螺杆式空压机冲击小，加上润滑油可吸收高频压缩所产生的噪音，所以螺杆式运行平稳，震动小，噪音低，给职工创造一个良好的环境。

四、结束语

为了保证空压机能够长期平稳可靠的运行，延长机组的使用寿命，必须严格按设备操作规程作业，制定详细的维护计划，定期检查保养，保持设备清洁。