理图图螺杆空气压缩机的工作原理图工作原理解析螺杆式空压机的工作原理如图所示，空气经空气过滤器和吸气调节阀而吸入，该调节阀主要用于调节气缸转子及滑片形成的压缩腔，阴阳转子旋转相对于气缸里偏心方式运转。

滑片安装在转子的槽中，并通过离心力将滑片推至气缸壁，高效的注油系统能够确保压缩机良好的冷却及润滑油的最小舒适耗量，在气缸壁上形成的层薄薄的油膜可以防止金属部件之间直接接触而造成磨损。

经压缩后的空气温度较高，其中混有定的油气，经过油气分离器进行分离之后，油气经过油冷却器冷却再经过油过滤器流回储油罐，空气经过气冷却器空气冷却装置进行冷却而进入储气罐。

工作过程空气压缩机的工作过程包括部分，即吸气过程封闭及输送过程压缩及喷油过程和排气过程。

吸气过程当转子转动时，主副转子所形成的齿间容积逐渐扩大，该容积仅仅与吸气口连通，外界空气被吸入齿间容积内。

当齿间容积增到最大时，齿间容积与吸气口断开，吸气结束。

此为进气过程。

封闭及输送过程在吸气终了时，主副转子齿峰会与机壳闭封，在齿间容积内的空气即被封闭在由主副转子及壳体组成的封闭腔内，此即封闭过程。

两转子继续转动，主副转子齿相互啮合，啮合面逐渐向排气端移动，齿间容积内的空气也跟着向排气端输送，即输送过程。

压缩及喷油过程在输送过程中，随着转子的旋转，齿间容积由于转子齿的啮合而不断减小，齿间容积内之气体体积也随之减小，气体被压缩，压力升高，此即压缩过程。

压缩的同时，润滑油因压力差而喷入齿沟内与空气混合。

排气过程当转子转到齿间容积与机壳排气口相通时，被压缩之气体开始排出，这个过程直持续到齿末端的型线完全啮合，此时齿间容积为零，气体被完全排出，即完成排气过程。

第章螺杆空气压缩机的节能设计节能设计概述主电机虽然是星三角减压起动，但起动时的电流仍然很大，可高达电机额定电流的倍，严重影响电网的稳定及其它用电设备的运行安全。

空压机频繁的加卸载，加载时起动电流大，卸载时电机空载运行，属非经济运行，电能浪费严重。

电机工频运行致使空压机运行时嘈音很大。

电机工频起动对设备的冲击很大，电机轴承的磨损大，所以设备维护工作时机械量比较大。

我的课题是在空载时降低电流频率来实现节能。

空压机变频改造的系统分析确空气压缩机是种把空气压入储气罐中，使之保持定压力的机械设备，属于恒转矩负载，其运行功率与转速成正比式中空气压缩机功率空气压缩机转矩空气压缩机转速所以就运行功率而言，工频压缩机空载时会浪费大量的电能。

变频调速是年代初发展起来的新技术，具有易操作免维护控制精度高等优点。

普通电动机采用变频调速后，在其拖动负载无须任何改动的情况下，便可按照生产工艺要求来调整转速输出以满足工况要求。

因此完全可以用变频器驱动的方案取代加卸载供气控制方式的方案，从而电机可根据用气量的大小来自动调整转速以保证供气压力恒定，使电机低于额定转速连续运转，可有效地克服电机频繁改变运行状态所带来的诸多弊端，达到系统高效节能运行的目的。

节能改造的设计节能改造的设计要求根据原工况存在的问题并结合生产工艺要求，空压机变频自控改造后系统应满足以下要求变频驱动电机运行状态下保持储气罐出口压力稳定，压力波动范围不超过系统应具有变频和工频两套控制回路，确保变频出现异常跳脱保护时，不影响生产控制系统应能够压力状况自动切换空压机的工变频运行状态和增减空压机的运转台数在用电气量小的情况下，变频器处在低频运行时，应保障电机绕组温度和电机的噪音不超过允许的范围。

空压机变频节能原理变频调速技术近年来发展迅速，并在许多领域发挥了重要的作用。

空气压缩机节能原理图如图所示给定值压力图空压机变频节能系统原理框图由于许多螺杆式空压机运行方式是加载减载方式。

减载时电机空转，那么能源都被白白的浪费了，而电动机转速自身不能改变，只能通过改变电机频率来调节转速。

变频控制即通过改变电动机的转速来控制空压机单位运行成本降低传统压缩机的运行成本由三项组成初始采购成本维护成本和能源成本。

其中能源成本大约占压缩机运行成本的。

通过能源成本降低，再加上变频起动后对设备的冲击减少，维护和维修量也跟随降低，所以运行成本将大大降低。

提高压力控制精度变频控制系统具有精确的压力控制能力。

使压缩机的空气压力输出与用户空气系统所需的气量相匹配。

变频控制压缩机的输出气量随着电机转速的改变而改变。

由于变频控制电机速度的精度提高，所以它可以使管网的系统压力变化保持在变化范围，也就是范围内，有效地提高了工况的质量。

延长压缩机的使用寿命变频器从起动压缩机，它的起动加速时间可以调整，从而减少起动时对压缩机的电器部件和机械部件所造成的冲击，增强系统的可靠性，使压缩机的使用寿命延长。

此外，变频控制能够减少机组起动时电流波动，这波动电流会影响电网和其它设备的用电，变频器能够有效的将起动电流的峰值减少到最低程度。

低了空压机的噪音根据压缩机的工况要求，变频调速改造后，电机运转速度明显减慢，因此有效地降了空压机运行时的噪音。

结论综上所述，由于空压机可以在保证生产所需要的最低压力下运行，电机输入功率大大下降，辅以压力闭环控制，实现空压机的供气压力与转速的动态匹配，减少了电机的实际输入功率，达到节能目的。

即电机的转速由供气压力来控制，压缩机需要多大的功率，电机就输出多大的功率，而不必做无用功，从而取得良好的节能效果，节能的第二方面是空压机停止了空转，电机不存在轻载运行，这部分能量很可观。

相应带来的其它好处是供气压力稳定，通过压力调节器，可使空压机保持在设定的压力值下工作，压力稳定可靠性高，而且压力可以无级设定，随时可调。

电机实现软启动，压缩机的使用寿命及检修周期都将得到大大延长。

空压机排气量由空压机的转速来控制，气缸内气阀片不再反复地开启和关闭，阀座弹簧等工作条件大大改善，避免了高温高压气体急剧的流动与冲击，维修工作量减少。

空压机改造后开机和关机通过原面板启停，通过表或控制变频器，保留工频方式提高了可靠性，空压机卸载时间长的工况节能明显。

空压机的电机功率般较高，改造后的投资回收期短，收效明显。

参考文献王廷才电力电子技术北京机械工业出版社，石秋洁变频器应用基础北京机械工业出版社，张燕宾变频调速应用实践北京机械工业出版社，吴忠智，黄立培，吴加林调速用变频器及配套设备选用指北京机械工业出版社，高相家，陈放螺杆空压机变频节能改造的经济分析和技术方案技术改造，肖付釗，变频闭环调节控制系统在空压机中的应用煤矿机械，厉国华，基于变频技术的的螺杆空气压缩机控制系统的研究压缩技术，张皓，续明近，杨梅高压大功率交流变频技术北京机械工业出版社，鲁欣南变频技术应用于空压机节能改造的控制策略分析浙江力学，宛如意空气压缩机系统的变频调速节能改造北京机械工业出版社，方建国变频器在双螺杆空压机节能改造上的应用北京机械工业出版社，邹根南制冷装置及其自动化北京机械工业出版社，徐建英螺杆式空气压缩机徐州中国铁道出版社，致谢本文是在赵金涛老师精心指导和大力支持下完成的。

老师以其严谨求实的治学态度高度的敬业精神兢兢业业孜孜以求的工作作风和大胆创新的进取精神对我产生重要影响。

在此次毕业论文设计过程中我也学到了许多有关设计方面的知识，对其现状和未来发展趋势有了很大的了解。

通过这次节能改造设计，本人在多方面能力都得到了提高。

通过这次课程设计，综合运用了本专业所学课程的理论知识和结合生产实际知识进行次螺杆空气压缩机的节能改造设计，通过实际设计从而培养和提高了自己的独立工作能力，巩固与扩充了课程所学的内容，掌握螺杆空气压缩机的节能改造设计的方法和步骤，了解了空压机的基本结构，提高了计算能力，绘图能力，熟悉了相应规范和标准，同时对各科相关的课程都有了全面的复习，独立思考的能力也有了提高。

并提高了查阅设计资料和手册的能力，熟悉了设计中的标准和规范等。

在这次设计过程中时间的出风量，从而达到控制管路的压力。

原理如下通过压力变送器测得的管网压力值与压力的设定值相比较，得到偏差，经调节器计算出变频器作用于异步电动机的频率值。

由变频器输出的相应频率和幅值的交流电，使电动机上得到相应的转速。

那么空压机输出相应的压缩空气至储气罐，使之压力变化，直到管网压力与给定压力值相同。

变频改造方案设计原机的电路图及计算工频电路图如图，工频电气装配图如图测量装置电动机空压机储气罐图工频电路图图工频电气装配图工频电费计算题题研究中所用的螺杆空气压缩机样本的型号和规格螺杆式空压机空载率在设定的气压范围内工作，在低于设定气压时负载运行，在高于设定压力时空载运行，从上表可知空压机有的时间处于空载状态，这样既浪费能源又降低了系统的功率因数。

现空压机总运行时间为小时，负载运行时间为小时，因此实际空载率为空载率年空载损耗年总运行时间取小时空载率年总运行时间式中电源电压，取空载电流，取η电机效率，取功率因数，取年空载损耗费用元空压机型号额定排气压力额定排气量空载率电机型号电机功率电机额定电流电机空载率电机级数电机额定转数电机功率因数电机启动方式电机效率η级降压启动创新方案在主电路加变频器，辅助电路加个继电器和中间继电器。

电路设计如图，图图变频电路图图变频电气装配图工作原理合上电源开关，钥匙开关，给主控制电路送电按下控制面板上的启动按钮，控制回路中得电，接触器吸合其主触点闭合变频器的得电，按下变频器按键，因为常闭触点闭合，电机以频率启动运行经控制器内延时，控制回路得电，常闭断开常开闭合，电机转为运行时间继电器经延时动作常开触点闭合接通电磁阀电源，伺服气缸打开，空压机开始负载运行当气压达到设定范