解析单螺杆空气压缩机的优越性
关键字：单螺杆压缩机发展沿革、发展水平、节能水平
 
摘要：本文通过单螺杆压缩机的发展沿革和目前国内的发展水平为出发点，通过对比单螺杆与双螺杆压缩机的节能水平，说明单螺杆压缩机在节能方面的优越性，以致国家将其由原来的部标升级为国标的原由。
 
一、引言
单螺杆压缩机亦称蜗杆压缩机，是新一代压缩机，是替代活塞式、双螺杆的升级换代产品。因其结构巧妙，使其在力学可靠性及节能、环保等方面具有独特优势，广泛应用于船舶、机车、能源、国防、石油、化工、冶炼、机械、食品、轻纺等行业。单螺杆压缩机节能、性能可靠、运转噪音低、体积小、结构简单、维修方便、运行费用低是选用压缩机的理想机型，是替代活塞机及双螺杆的新时代压缩机。
二、单螺杆发展沿革
单螺杆压缩机已有40多年的历史，1960年法国人辛麦恩发明了单螺杆压缩机并申请了专利，2年以后推出了产品，70年代批量生产，单螺杆是在双螺杆的基础上发展起来的，从技术层面来说各项性能指标都远远超出了双螺杆，单螺杆与双螺杆相比的最大特点是：压缩机受力状态好，寿命长，噪音低，更节能。单螺杆式虽比双螺杆问世晚，但因其性能优异而上升势头强劲，目前只有美国、日本、中国等五国在引进技术的基础上生产，以日本水平最高。
三、国内发展水平
在我国普度公司正是一家以单螺杆空压机为龙头产业的公司，普度的单螺杆压缩机是具有核心技术的产品，无论开发、设计还是加工工艺、加工设备、检测手段都达到国际先进水平。我们知道压缩机是空压机的核心，而蜗杆和星轮体又是压缩机的心脏，为保证其加工精度，普度自行研制了第五代专用的高精度数控机床，其分度误差仅为10秒，是目前世界上分度精度最高的加工专机，而目前国际上最先进的星轮专机的分度误差为15秒。该公司还自行研制了传动链高精度测量仪，其精度为4秒（角度传感器精度在1秒），也是目前世界上精度最高的加工专机之一，星轮片采用的是国外进口的航空用的聚醚醚酮碳纤维复合材料（PEEK），具有良好的自润滑特性和机械性能，使用寿命高达3~5万小时。
四、单螺杆压缩机节能水平
比功率是衡量空压机单位能耗率的关键指标，比功率越小，功耗越低。单螺杆比功率优于国家单螺杆空压机标准7.2%，优于双螺杆空压机标准8.5%，率先实现了一级能效标准。
五年前我国颁布了单螺杆行业标准，2009年3月6日，科技部、国家质检总局、中国标准院、合肥通用院、北京电光源所、天津大学、北京工业大学等在京召开大会，确定单螺杆压缩机符合国家“节能减排”要求，被列入“十一五”国家科技支撑计划重点项目。单螺杆压缩机的标准由原部标提升为国家标准。（双螺杆压缩机现仍是部标），众所周知国家标准的制定必须满足两个重要条件，一是必须是成熟的产品，二是必须是节能、环保。现将单、双螺杆的行业标准进行对比，单螺杆压缩机的比功率要比双螺杆压缩机的部标比功率低0.1~0.3，此番升级为国家标准后，要求在原来的基础上再降低0.1，就是说压缩每立方气体，单螺杆比双螺杆省电0.4KW。0.4KW是什么概念，我们举一个例子，一台40m3空压机，电动机功率为250KW，如果每天运行12小时，每年运行300天，工业用电按1元/度计算，则一年节约电费：
      250KW×12h×300天×1元/KWh=900000元
在水泥工艺生产线上，收尘设备需要大量的压缩空气，一般在烧成系统和制成系统的各工艺线上都配置有各种规格型号的袋收尘除尘设备，下面再以3200T/D规模的水泥熟料生产线的生料及废气处理和熟料冷却及余风处理车间的2台高效脉冲袋收尘为例说明在水泥厂的空压机站使用单螺杆空压机所节约的能耗。
    生料及废气处理所配置的高效脉冲袋收尘设备其规格型号为LPPM288-4X5，处理风量850000 m3/h，过滤面积为17360m2，压缩空气消耗量为：9.0m3/min；熟料冷却及余风处理所配置的高效脉冲收尘设备其规格型号为LPPM304-2X5，处理风量550000 m3/h，过滤面积为9164 m2，压缩空气消耗量为5.8m3/min；此2台设备按每天运行20小时，一年运行300天，工业电价同样1元/度计算，则一年此两台设备可节约电费如下：
以压缩每立方气体省0.4KW计，则一年可省电费：
[0.4×（9+5.8）×60]KW×20h×300天×1元/KWh=2131200元
这仅计算2台除尘设备一年所节省的电费为213.12万元，那么全厂的除尘设备运行下来一年可节约的电费就相当可观。这就是采用单螺杆压缩机为企业带来的能耗节约效益。
    上述只是通过一个规模为3200T/D水泥熟料生产线两个车间的两台除尘设备采用单螺杆空压机提供压缩空气为例来阐述一年为企业所节约的电费，那么扩大到我国的各行各业，若都采用单螺杆空压机作为提供压缩空气源，则每年为企业、国家节约的能源消耗就可想而知。
五、结束语
    我国“十一五”规划确定将节约资源作为我国的基本国策，根据数据统计，中国压缩机每年的耗电量占到全国总电量的12%，压缩机为耗能大设备，因而要求各压缩机厂家必须把节能以及提高效率放在首位，同时国家相关职能部门也在加紧推广压缩机领域内的能效标识工作，出台相关鼓励措施，此时国家将单螺杆压缩机的标准由原部标提升为国家标准可看出其用意所在。