空氣緊縮機(jī)作為四大動力源之一的空氣供給設(shè)備，在機(jī)械制造、石油化工、食品醫(yī)藥、電子制造、交通基建等范疇被普遍應(yīng)用，是最為重要的通用設(shè)備之一。但是，國內(nèi)很多緊縮機(jī)用戶對空壓機(jī)的節(jié)能概念并不是很注重，以為只需設(shè)備性能穩(wěn)定牢靠即可，其它是次要的，在壓力、排氣量達(dá)標(biāo)之后，常常將購機(jī)價錢放在優(yōu)先思索的位置。

其實實踐狀況并非如此，空壓機(jī)作為用電大戶，空壓系統(tǒng)電能耗費(fèi)占工業(yè)用電量的8～10%左右。2020年全國工業(yè)用電50297億度，空壓機(jī)耗電量取中間值約為4526億度，其中有效能耗只占66%，其他34%的能量（約1539億度電）被白白糜費(fèi)掉，空壓系統(tǒng)的節(jié)能亟待高效展開。另有統(tǒng)計數(shù)據(jù)標(biāo)明，在空壓機(jī)的整個生命周期中（噴油螺桿空壓機(jī)普通在8-10年左右），設(shè)備置辦本錢僅占5%，維護(hù)本錢占18%左右，運(yùn)轉(zhuǎn)電費(fèi)占到了驚人的77%以至更高。因而，使用節(jié)能螺桿空壓機(jī)施行空壓機(jī)節(jié)能降耗措施意義嚴(yán)重。

我國目前針對節(jié)能螺桿空壓機(jī)的能效規(guī)范是2020年7月1日正式施行的GB19153-2019《容積式空氣緊縮機(jī)能效限定值及能效等級》，節(jié)能螺桿空壓機(jī)，指出比功率越小，能效程度越高。該規(guī)范將空壓機(jī)的能效分為1級、2級、3級三個等級。其中噴油螺桿空壓機(jī)每兩個能效等級之間能效普遍相差10%左右，因不同排氣壓力和額定功率有不同的差別。

目前，進(jìn)步緊縮空氣系統(tǒng)的主流措施包括停止適宜的空壓機(jī)選型、按實踐用氣量來配置后處置設(shè)備、緊縮空氣管路合理布置、智能集中管理、防治“跑冒滴漏”、余熱回收以及高質(zhì)量維修頤養(yǎng)等。當(dāng)然，在預(yù)算足夠的狀況下，采用能效等級更高的空壓機(jī)是最為重要的一種節(jié)能方式。

十多年來，噴油雙螺桿空壓機(jī)由于主機(jī)關(guān)鍵技術(shù)國產(chǎn)化加快，而得到突飛猛進(jìn)的開展。在7.5-355kW功率范圍內(nèi)根本取代了傳統(tǒng)的活塞式空壓機(jī)而成為市場主流機(jī)型，國內(nèi)市場每年越有50萬臺上下的銷售量，且以10%左右的速度在不時增長。在此背景下，對節(jié)能螺桿空壓機(jī)停止整機(jī)能效提升具有非常重要的理想意義。

節(jié)能螺桿空壓機(jī)是由眾多部件組合而成，但影響整機(jī)能效最為重要的要素是螺桿主機(jī)，即“機(jī)頭”。目前市場上的雙螺桿空壓機(jī)主要分為單級緊縮和兩級緊縮兩種。單級緊縮是最早呈現(xiàn)，應(yīng)用也最普遍的一種機(jī)型。而在實踐運(yùn)用中，一些功率大、產(chǎn)氣需求大的空壓機(jī)組，常常采用兩級緊縮，也是近年來除了永磁變頻節(jié)能螺桿空壓機(jī)之外的另一大搶手機(jī)型。近幾年，行業(yè)內(nèi)企業(yè)都熱衷于申報《國度工業(yè)節(jié)能技術(shù)配備引薦目錄》和“能效之星”，實踐上，其中入選的高能效空壓機(jī)很多都是兩級緊縮機(jī)型。

從兩級緊縮節(jié)能螺桿空壓機(jī)的工作原理看，就是將一級緊縮轉(zhuǎn)子和二級緊縮轉(zhuǎn)子組合在一個機(jī)殼內(nèi)，并分別經(jīng)過斜齒輪直接傳動。自然空氣經(jīng)過空氣過濾器進(jìn)入第一級緊縮，在緊縮腔與少量光滑油混合，同時將混合氣體緊縮到級間壓力。緊縮后的氣體進(jìn)入冷卻通道，與大量油霧接觸，從而大大降低溫度。降溫后的緊縮氣體進(jìn)入第二級轉(zhuǎn)子，停止二次緊縮。被緊縮到終排氣壓力，然后經(jīng)過排氣法蘭排出空壓機(jī)，完成整個緊縮過程。

相比單級緊縮，兩級節(jié)能螺桿空壓機(jī)具有本人共同的優(yōu)勢。

首先，分級緊縮，能夠儉省緊縮功。兩級節(jié)能螺桿空壓機(jī)經(jīng)過兩級串聯(lián)工藝，使得原來單級緊縮過程分為兩個緊縮過程停止。這樣的工藝設(shè)置能夠降低每個單級緊縮過程中的緊縮比，進(jìn)而能夠有效地大幅降低每一級螺桿轉(zhuǎn)子在嚙合、緊縮過程中所受的阻力。緊縮過程中做功阻力的降低，也就意味著每級軸承的負(fù)荷減少，即能夠降低每級緊縮所需驅(qū)動功率。

理想氣體緊縮過程中，單級緊縮所需功率與多級緊縮所需功率之和相等。但在實踐緊縮過程中，由于聯(lián)軸器傳送功率損失、軸承摩擦系數(shù)和冷卻液黏度等一系列要素都隨所受作用力的增大而增大，從而產(chǎn)生超出相同比例的無用功。所以經(jīng)過降低各級緊縮比的辦法能夠減少實踐緊縮過程中的無用功，從而使得多級緊縮所需功率之和小于單級緊縮所需功率。

其次，中間噴油冷卻，降低了進(jìn)入下一級的氣體溫度。一切的氣體緊縮過程其實就是氣體與運(yùn)動部件的摩擦并被其緊縮的過程。既然存在摩擦，氣體就會因摩擦而產(chǎn)生溫升，必然存在收縮趨向，這局部能量在空氣緊縮這個固定容積內(nèi)就會以力的方式，經(jīng)過增加本身壓力的途徑來得到釋放。

氣體的溫度進(jìn)步了氣體在緊縮過程中本身的壓力，進(jìn)步了緊縮比，因而必然要付出額外的功率，用來驅(qū)動設(shè)備將空氣緊縮至希冀的壓力值。所以，兩級節(jié)能螺桿空壓機(jī)設(shè)置有冷卻液放射安裝，經(jīng)過向經(jīng)過一級緊縮后的空氣放射霧狀冷卻劑，使緊縮空氣進(jìn)入第二級緊縮階段前，就被降低了溫度，到達(dá)相應(yīng)的冷卻效果，好像為單級空壓機(jī)降低環(huán)境溫度或進(jìn)氣溫度。這樣的冷卻安裝不只大大節(jié)約了二次緊縮所需能量，而且運(yùn)用冷卻劑放射安裝能夠省去中間冷卻器；冷卻劑放射安裝所放射出的霧狀冷卻劑在降低氣體溫度的同時，也有效降低了整個緊縮系統(tǒng)的溫度，減少了冷卻液的揮發(fā)，有助于油品長時間堅持優(yōu)秀的運(yùn)用性能，降低維修頻次和本錢。

近年來，國度緊縮機(jī)檢測中心的數(shù)據(jù)顯現(xiàn)，兩級緊縮的空壓機(jī)效率明顯高于單級，特別是110kW以上，原來單級緊縮的空壓機(jī)簡直不可能到達(dá)1級能效等級，以至很難到達(dá)2級能效，而兩級緊縮技術(shù)的應(yīng)用則能夠讓大功率空壓機(jī)較為隨便的到達(dá)1級能效。據(jù)行業(yè)材料顯現(xiàn)，不同功率的兩級緊縮節(jié)能螺桿空壓機(jī)能效值均由于單級緊縮能效值10%以上，均勻高15%左右，有的以至接近20%。

采用不同的緊縮方式，單臺設(shè)備能效提升如此宏大的緣由，一個是上面提到的中間冷卻液放射使得緊縮過程接近等溫緊縮之外，另一個重要緣由是內(nèi)走漏更少，容積效率更高。

小結(jié)

空壓機(jī)能效的提升是一個系統(tǒng)工程，不可能僅靠某一兩項改良就能到達(dá)最高能效。比方螺桿主機(jī)能效進(jìn)步除了可采用兩級緊縮方式之外，還能夠經(jīng)過優(yōu)化轉(zhuǎn)子型線，進(jìn)步轉(zhuǎn)子加工精度，減少轉(zhuǎn)子嚙合間隙、排氣端間隙等方式減少內(nèi)走漏。當(dāng)然，并非一切的兩級緊縮節(jié)能螺桿空壓機(jī)都是最節(jié)能的，有些企業(yè)靠單級緊縮仍然獲得了很高的能效應(yīng)用率。系統(tǒng)性的節(jié)能還取決于企業(yè)從研發(fā)、測試到制造、組裝，每一個環(huán)節(jié)和每一個細(xì)節(jié)，不時錦上添花的態(tài)度。

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