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鑫磊卧式两级永磁变频空压机助力乌海热电厂氧化风系统节能增效

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成果主要完成人

袁 军、高亚祥、王晨曦、杨国福、孙吉华、陈契卫、金 鑫

项目概况

卧式两级压缩螺杆空压机具有节能、稳定可靠、重心低、振动小、噪音低的特点。卧式两级压缩螺杆空压机低压段和高压段采用水平平行分布,阳螺杆设置在阴螺杆的上方,阳螺杆伸出的驱动轴直接充当了电机转子的驱动轴。电机无轴承,不需要日常维护。低压段和高压力段的驱动电机转速可以单独任意调节,相互之间的转速匹配依靠控制器调节频率即可实现不同的转速比。适应不同的用气压力和不同用气量的客户,实现用气和产气量的无缝对接。 主要创新内容 1)设计技术的创新 a)高效螺杆型线设计技术; b)高效传动技术; c)低压段和高压段转速和产气量协调匹配技术, d)低噪音和低振动技术。 2)工艺技术的创新 a)铸造零部件材料创新: 创新产品材料抗拉强度要求高,硬度要求范围比较小,材料不允许有砂眼、孔隙,疏松等缺陷,不需保证合金各组分的比例控制严格一致。 b)铸造模具的结构设计创新: 螺杆空压机的主机零件结构复杂、有严格的性强要求,有耐压要求和防渗漏要求,必须达到设计耐压1.6MPa条件下不渗漏,不变形,所以在设计模具过程中必须考虑冒口、分模线、铁水流动情况,冷却过程毛坯冷却速率一致,防止冷隔和其他铸造缺陷。 c)机身壳体热处理工艺: 机身壳体为薄壁件,在加工过程或使用过程中,防止应力集中,或产生变形,毛坯件热处理必须严格进行。 d)螺杆型线加工工艺: 螺杆型线是螺杆空压机的核心技术,型线的优劣直接决定了产品的性能,螺杆型线技术主要包含两个方面,一是型线的设计技术,二是型线的加工技术。两者相辅相成,好的设计技术没有相应的加工技术做支撑是不能完成好的产品的,技术创新中我们注重设计和加工技术的齐头并进。 e)转子动平衡检测工艺: 转子动平衡直接影响到螺杆空压机的运行稳定性和振动,我们选用了精度较高的动平衡仪对螺杆转子的动平衡进行逐台校准,采用去重法达到转子的平衡精度要求。保证产品运行过程的稳定性,保持振动较小,噪音较小的效果。 (一)主要技术创新点 1)高效螺杆型线设计技术:根据两级压缩的螺杆空压机的结构特点,及压缩过程与普通单级的压缩的压比不同,对主机中一级和二级转子的端面型线进行了优化设计,减小了回流泄露,保证了主机效率的最优化。主机转子采用线密封,润滑性好油膜均匀,密封性好,减少泄露。保证两级转速均在低转速和低噪音下运行。 2)高效传动技术:联接方式采用一体式,传动效率零损耗。取消了联轴器和齿轮,提高传动效率4-6%,能源利用率高。 3)低压段和高压段转速和产气量协调匹配技术,采用第二段与第一段压缩比的控制,实现自动调控:主机结构采用两级、双驱动主要是可以自由分别调整一、二级的转数,相当于配备了电子齿轮,满足不同客户、不同压力、不同容积流量的不同需求,可以在同一台机器上及时切换。两级压缩主机在压缩过程中基本实现了接近等温压缩,达到节能效果最大化。 4)压缩机转子分布结构:转子分布为阳转子在上,阴转子在下的分布方式,有效利用空压缩时排气腔的推力,减少轴承的负载。 5)轴承分布、轴承结构形式:排气端轴承有点接触的角接触轴承变更设计为圆锥滚子轴承,有点接触变成线接触,动载荷与静载荷均有大幅度提升,寿命增加一倍。 6)第一段和第二段的机体分布方式:第一段压缩机体与第二段压缩机体,采用左右分布技术,打破了常规上下分布的结构设计思维,重心降低,运行振动小,更稳定。