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工程设计
星形压缩机简介? 星形压缩机简介 压缩机简介 压缩机是一种将低压气体转变成高压气体的常见的工业设备。家庭中使用的电冰箱、空调里面都用到压缩机,这是空调制冷行业使用的压缩机,我们这里所说的是工业中使用的压缩机,主要是动力用和工艺用,与空调制冷用压缩机略有不同。 压缩机的种类和型式很多,但真正实用有使用价值的不过七八种,常见的有活塞机、单、双螺杆机、滑片机、涡旋机、隔膜机、离心机等,这些种类的压缩机各有其特点及应用范围。其它诸如三角转子、滚动活塞、转缸等机型,各因其结构的局限性而无法广泛应用。星形压缩机不属于上述机型的任何一类,结构型式简单实用,性价比极高,它综合性能非常优越。 活塞式压缩机 活塞式压缩机是最早出现的压缩机,技术最成熟应用也最广。这类压缩机是最常见的压缩机。但这类压缩机存在很多缺陷,比如震动噪音大、耗能多、整机结构重量大,易损件多等。国家经贸委发布的淘汰产品目录,在99年1月第6号令中规定3W-0.9/7(环状阀) 空气压缩机 、3W-0.9/7(环状阀)空气压缩机、2V- 0.3/7、V-0.3/7空气压缩机、2V-0.6/7、V-0.6/7空气压缩机、V-3/8、1V-3/8、VF-3/8、2V-3/7、2VF- 3/8、WF-3/8、WF-3.2/7、1WG-3/7、1WG-3/8、V-6/8、2V-6/7、2V-6/8、VF-6/8、W-6/7、WF- 6/7、WF-6.3/7、2W-6/7、WF-9/7、DW-9/7往复活塞空气压缩机属于落后产品,立即淘汰;99年12月第16号令中明令规定动力用往复式空气压缩机1-10/8、1-10/7型属于落后产品,立即淘汰。但时间已经过去八年了,这些被明令淘汰的产品,仍在大量生产。究其原因就是一点:价格。用于取代旧式活塞机的是近年新发展的机型,诸如单、双 螺杆压缩机 、滑片机、涡旋机等都是非常优秀的机型。这类机型都有共同的优点,就是在旋转过程中连续压缩气体,没有进排气阀,工作效率高,节能,震动噪音小,结构紧凑,重量比活塞机轻,寿命长,这些优点是活塞机不具备的。但这些机型的价格都比较高,购置成本通常是活塞机的二至三倍甚至更高,所以还无法将活塞机从市场上完全挤出去。但在国家政策和市场竞争的双重压力下,活塞机的生存显然日渐艰难,旧式的活塞机逐渐淡出市场的大趋势是必然的。 通过前面的情况介绍可以看到,从机型方面,活塞机在低压(0.4-1.5MPa)领域的技术优势丧失殆尽,其它品种的新机型各种排量的机子都有,除了价格,活塞机几乎没有什么可比性。在同业中又自相残杀,无法保证企业的基本利润。  目前活塞机市场在三个领域尚无可替代。一是低压小排量的微型机,这是低端市场。活塞机结构简单,加工精度要求不高,一般小厂就可生产,价格极为低廉,这是其它任何一种机型都无法比的。二是中高压机市场。诸如螺杆机等机型固然优秀,但其优点同时也是缺点。这些高效率的压缩机都是在高速旋转的同时变容压缩气体,都要求将磨擦功耗降至最小,所以都是采用间隙密封技术,而间隙密封技术的应用范围是有局限性的,随着被压缩气体压力的增高,间隙中泄露的气量急剧上升,很快达到无法容忍的程度。故而这类压缩机的压力都不高,单级压缩一般不超过1.6MPa,二级压缩不超过2.4MPa,而工业上使用的气体压力,比如天然气充瓶压力,要求达到25MPa,吹瓶用气体压力要求达到3MPa,而军事用途的压缩机要求压力达到40MPa,这么高的压力,凡是采用间隙密封技术的压缩机,都不可能达到。三是 无油压缩机 市场。无油压缩机也是近年发展较快的压缩机,不论是螺杆机还是其它机型,都在朝这方面发展。但采用间隙密封技术的压缩机,如果没有油进行润滑和密封,效率就要大幅下降,水润滑虽然可以解决部分问题,但不能解决所有问题。有些气体遇油会爆炸,有些气体会溶于水,对气体纯度要求高的地方,不论后处理加什么过滤设备,都无法满足要求。只有活塞机和膜式压缩机,才能真正做到无油润滑压缩。 市场对技术发展的要求 在激烈的市场竞争中,任何一个企业,必须有自己的优势才能存活下去。做为一个企业,至少要具备三种优势之一才能存活发展,就是产品的价格优势、市场垄断优势和技术优势。价格优势的基础是降低产品成本,通过企业内部加强管理,节约降耗,这种优势效果一般不明显,因为各家企业都在这样做,只是程度上有差异。市场垄断优势是计划经济的产物,在商品经济充分发展的今天,垄断优势基本不可能形成,通过拓展销售手段也只能取得一时之利。所以企业生存的必由之路只有一条,就是拓展自身产品的技术优势。技术优势又分为二个层面,一个是产品自身优化,包括产品设计优化、生产工艺优化等,这是在同等条件下争优势;另一个层面是采用新技术、新工艺,直接在起跑线上领先他人,在不同等条件下取得优势。 活塞机在低压机市场的失败,不是败在企业管理上,不是败在价格上,而是败在技术上。因为新技术的采用,使得螺杆机等机型天生就比活塞机更优秀,就象牛不能和马比赛跑一样,活塞机无法在低压领域和新机型竞争,但牛可以和马比耕田,活塞机只有在自身优势领域里才有发展空间。 活塞机已经有一百多年的发展历史,技术非常成熟,其中主要技术已经成为共知的技术。要在同业的竞争中胜出,必须寻找新的技术,否则就像二个力量相当的选手比赛,结果往往是筋疲力尽,两败俱伤。新技术的采用,能使企业在竞争中拉开选手的级别,战胜对手。但这种新技术的寻找是非常困难的事情。经过一百多年的发展和世界上无数生产企业、技术人员的努力,活塞式压缩机的结构的完善程度,就像我们天天骑的自行车一样,改变它几乎不可能。但星形压缩机就是完成了一件几乎不可能完成的事情。 星形压缩机,是一种全新结构的压缩机。这种压缩机的出现,将引发行业内的地震。由于技术特点不同,企业数十年积累的技术、大量的工模具、各种产品许可证等等,多数将被废弃,企业越大,损失也越大,这是让经营者极为痛苦的。毒蛇嗜手,壮士断腕!星形压缩机是这条毒蛇吗?但它也可能是让凤凰重生的火。新技术的面世是不可阻挡的,生产企业只能面对,无法回避。 星形压缩机技术特点介绍 星形压缩机的第一个特点:没有进排气阀。 传统活塞式压缩都必需有进、排气阀,进、排气阀对气体的流动形成阻力,造成进排气不充分,形成进排气效率损失。气阀在开关过程中封闭不严,有泄露损失,由于气缸中布置气阀,又造成排气不充分,形成余隙容积,以上几种损失相加,效率损失至少为10-20%,这是往复式活塞压缩机的一个致命弱点。在星形压缩机设计中,采用了迥转式压缩机的设计思想,取消了进、排气阀,使效率大幅提高。 星形压缩机的第二个特点:进排气连续。 星形压缩机是圆桶形结构。因为保持迥转平衡的需要,一般布置三个以上气缸,在大排量机子上同一圆周可以布置六个以上气缸,所以进排气理论上是间歇的,实际上是连续的。比如设计一台3m3/min单级1400r/min的压缩机,在直径350mm的圆周上,可以布置7个70×70的气缸。电机转一周,活塞完成7次压缩过程,效率非常高。更重要的是,机器结构承受的载荷大为减轻。如果同样的气量用一个缸完成压缩,活塞要承受七倍的力,分成七个缸完成,其中只有一个缸是全负荷,二个缸半负荷,四个缸无负载,受力情况改善,结构可更轻巧。七十斤米一次搬走要一条壮汉,分七次搬走只要一个儿童,这都是一个道理。能生产25T活塞力压缩机的生产厂家没几个,能生产4T活塞力机子的厂家比比皆是。 星形压缩机的第三个特点:没有曲轴。 传统活塞式压缩机一般都有曲轴,在有多个活塞的情况下,曲轴二拐、三拐的情况很普遍,这种多拐的曲轴加工起来困难,并且在迥转运动时形成不平衡的力矩,要用平衡块结构来对消这种不平衡。在星形压缩机设计中,采用的是直轴,轴不受扭矩,改善了轴的受力状况,提高了轴的可靠性和寿命。 星形压缩机的第四个特点:迥转件自平衡,没有平衡块。 传统活塞机由于采用曲柄连杆结构,运动时质量重心在不断变化,造成机器震动。为消除震动,就必需设计相应的平衡块。平衡块的结构有二个缺点:一是增加了机器结构尺寸,平衡块是迥转件,占用曲轴箱内空间多,机箱增大,提高了成本;二是设计很难精准。由于不同牌号的铸铁或钢件,比重都不一样,每次由于加工厂家或其它原因,造成零件材料变更,都要对平衡块形状进行调整,这对批生产很不利。在星形压缩机中,活塞呈星形布局,数个活塞惯性矩相互抵消,工作时总的质量重心不变,所以无须平衡块,理论上是自平衡。有一些机型,也宣传可以做到完全平衡,但是稍加分析就会发现,这种平衡只是在一个平面上的平衡,真正的平衡是在三维平面上的平衡。星形压缩机就是这种三维方向的平衡。 星形压缩机的第五个特点:结构简单、紧凑。 星形压缩机是已知的可以实用的压缩机中结构最简单的。迥转式压缩机的优点很多,但缺点之一就是结构相对复杂一些。双螺杆压缩机有同步齿轮和双螺杆,单螺杆压缩机有星轮,滑片机的转子滑片机构,涡旋机的涡形结构和平动机构,等等,加工时都有相当的精度要求。搞机械的都知道,加工精度提高一级,加工成本大约提高一倍,这也是目前迥转式压缩机成本高于活塞机的原因。星形压缩机继承了传统活塞机结构简单的优点,由于少了气阀和平衡块,做到了比传统活塞机结构更简单。简单就是可靠,简单就是价格优势,星形压缩机价格完全可以同传统活塞机竞争。星形压缩机结构又具有迥转式压缩机的特点,结构很紧凑,它的外形是简单的圆柱体,由于没有平衡块,除了气缸,内部几乎没有多余空间。举例说,3m3/min单级1400r/min的压缩机,机头外形是个直径40cm,厚度不过30cm的扁圆柱,重量不超过250kg。 星形压缩机的第六个特点:可以多级压缩,可以打高压,设计随意。 通常迥转式压缩机只能完成一级压缩,如果设计成二级或二级以上压缩,结构复杂程度增加很多。比如二级压缩的螺杆机,受进排气腔的限制,在同一根主轴上就很难布置。滑片机也是,不管是串联还是并联,都不好解决。涡旋机也是好机型,但要想二级压缩,就没办法了。星形压缩机是接触密封,本质上和传统活塞机相同,所以,打高压没有任何问题。再有就是星形压缩机的所有的密封,都是宽面密封,没有线密封,所以内、外泄漏很小,对打高压非常有利。星形压缩机的多级压缩,可采用并联方式,增加圆柱外形的厚度,增加一级压缩,厚度只要增加原厚度的一半就可以了。增加的级数是任意的,活塞的行程、缸径、外壳壁厚、缸数都可以随意调整变化。根据需要变更设计的随意性,是其它机型不一定具备的。 星形压缩机的第七个特点:带内压缩。 任何一种压缩机,如果不具备内压缩,效率就不会好。比如罗茨机,就不具备内压缩,所以罗茨机只能作为鼓风机而不能作为压缩机使用。如果内压缩设计的不好,效率也差,比如有些滑片机,压缩腔和排气口连通时,不是过压缩就是欠压缩,造成功率浪费。用户在使用压缩机时,往往不是在压缩机设计压力下工作,而是在低于额定压力下工作,过压缩对用户来说是一种浪费。最理想的情况是排气压力可调。星形压缩机的排气口可以根据需要设定在特定的压力下打开,也可以设计一个简单的手柄分级开关,甚至可以设计成在运行中由程序控制,这对节能大有譬益。 星形压缩机的缺点: 星形压缩机也不是尽善尽美,第一,它和其它活塞机一样,工作时活塞有摩擦,这样比功率可能不如采用间隙密封技术的迥转式压缩。但比起传统的活塞机,这种新机型效率估计要高15-20%;第二,这种机型活塞环寿命是薄弱环节。目前活塞环寿命一般只有8000小时,相比其它迥转式压缩机20000小时无大修来说,是个缺憾。 关于星形压缩机的其它说明: 星形压缩机没有曲轴箱,它的润滑方式是喷油润滑或无油润滑。整套机构中,只有活塞与气缸之间是平面摩擦副,其它部分均为迥转副。整套机构没有齿轮、凸轮或其它特殊机构,加工只需普通的车、铣、磨等加工手段,加工精度要求与传统活塞机差不多,一般机加厂都能完成生产。它的活塞是矩形的,当然采用圆形活塞也可以,但矩形活塞面积利用率更高。矩形活塞加工并不困难,可以采用铣床加平磨。矩形气缸加工也很简单,铣床、刨床都可以。星形压缩机是无震动,低噪声的机型,其噪声来源有二个:一是滑块与气缸的磨擦声,虽然其间有油膜间隔,但不能完全消除。如果滑块镶嵌非金属材料,可以基本消除磨擦声,但会降低寿命,这是相互矛盾的。另一个噪声源是气流声。星形压缩机是带内压缩的机型,在外部压力低于设计压力时,气流从机内喷出时会有声音,压缩机运行在正常设计压力,这种声音不复存在。 星形压缩机可以申报国家或国际专利。 星形压缩机是一种非常好的结构,本人查阅了国家专利局近二千项可能涉及星形压缩机的专利,没有发现相同的。星形压缩机已向国家知识产权局同时申请了发明专利和实用新型专利,申请号:200610105208.5,200620136452.3,如果有人愿意合作,还可以共同申报国际专利。 星形压缩机的效益 星形压缩机首先具有极高社会效益 据有关资料介绍,2006年71家工业压缩机企业统计数据显示,上半年完成工业总产值49.1亿元,全行业出**货值达到64290万元,预计 2020年压缩机行业总产值及销售产值可达178亿元(预计全国压缩机工业总产值约360亿元),出口创汇将有较大增长,大约可达30亿元。其中活塞式压缩机占有份额超过50%。  星形压缩机是象活塞机一样未来满大街都是的那种机型,它比活塞式压缩机有更高的比功率,更加节能,符合国家的产业政策。星形压缩机的出现,可以完全取代传统活塞式压缩机,其低廉的价格和优异的性能,还将使当前的主流压缩机——螺杆机面临极大的竞争压力。目前国内普遍生产的压缩机机型,都是外国人率先发明的,而星形压缩机,是我们民族自己的东西。率先生产这种机型的厂家,将垂名压缩机发展史。在销售宣传方面,是极好的题材。 经济效益可能来自以下几个方面 一、生产效益。这与生产厂的生产、销售能力有关,毋须赘述。 二、可以以技改名义申请政府的技改资金,另外,这是节能产品,空压机占大型工业设备(风机、水泵、锅炉、空压机等)耗电量的15%,取代活塞机的产品节能效果显著,必定可获政府支持。可以向国家申请扶持基金。 三、专利转让。星形压缩机这种技术不可能一家独享,必然涉及专利权的再转让。较好的方式是不转专利只授生产许可,全国压缩机生产企业超过600家,这笔收入非常可观。如考虑在国际上申报专利和进行国际专利转让,其利未可估量。 四、侵权索赔。星形压缩机技术非常简单,仿制轻而易举,面世后必然会有许多厂家侵权。中国政府把知识产权提至战略高度,加强知识产权保护工作正在加紧进行,各省市纷纷出台专利保护办法和条例,对专利权的保护日益完善。中共中央总书记***在2005年10月中共十六届五中全会的讲话中强调,要实施激励自主创新的各项政策,加大对产权特别是知识产权的保护力度,改善对高新技术企业的信贷服务和融资环境,加快发展创业风险投资,营造有利于自主创新和科技成果产业化的环境。2005年1月,国务院成立了以副总理吴仪为组长,国家知识产权局等20多个部门参加的国家知识产权战略制定工作领导小组。6月30日,吴仪副总理主持召开国家知识产权战略制定工作领导小组第一次会议,正式启动国家知识产权战略制定工作。国务院办公厅印发的《保护知识产权行动纲要(2006━2007年)》中明确指出:“加大对侵犯专利权重点问题的整治力度。要提高处理专利侵权纠纷的能力与效率,以食品药品、农业及高新技术领域为重点,加强专利权保护。继续严厉打击涉及专利的诈骗行为,遏制重复性、群体性专利侵权行为,查处冒充专利、假冒他人专利行为。要从流通环节入手,运用现代技术手段积极防范,加强监控,快速处理,坚决打击。”生产企业如果事前准备充分,与法律界合作签定索赔分成协议,在专利权10-20年的保护期内,可以给企业带来不少生产利润外的纯收入。查看更多 0个回答 . 1人已关注
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简介
职业:常州菲纳斯能源科技有限公司 - 工程设计
学校:成都大学 - 中外文化交流中心
地区:江西省
个人简介:理想是人生的太阳。查看更多
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