压缩机|点赞!压缩机转子材料应用的前世今生,太有意思了( 二 )


喷油单螺杆压缩机转子材料
国内喷油单螺杆压缩机转子普遍用易切削钢和球墨铸铁制作 , 星轮片用碳素纤维强化的聚醚醚酮制作 。
【压缩机|点赞!压缩机转子材料应用的前世今生,太有意思了】水润滑单螺杆压缩机转子材料
近年来 , 水润滑单螺杆压缩机较广泛的用于制药、食品、饮料、纺织等行业 。 不同的制造商出于不同的考虑 , 采用不锈钢和铜合金制作转子 , 由于水润滑单螺杆压缩机价格较高 , 制造商采用哪种材料的转子都会取得好的经济效益 。 当然不同材料的转子适配一定配方的星轮片主要为强化的聚醚醚酮材料 , 水润滑单螺杆压缩机的星轮片材料与喷油单螺杆压缩机不同 。
水润滑单螺杆压缩机的机体和转子材料是匹配的 , 转子材料硬度较高 , 机体材料的铸造流动性更好一些 。
4 螺杆压缩机转子与机体温度分析
正确分析螺杆压缩机转子和机体的温度变化 , 有助于更合适的选择转子材料 。
转子工作温度与机体工作温度
螺杆压缩机转子在正常工作循环中 , 转子表面各点温度在吸气温度和排气温度之间不断变化 , 周而复始 , 其平均温度基本符合吸气温度和排气温度的中间值 。
螺杆压缩机的机体温度状况会因机器种类不同而不尽相同 , 但是基本符合吸气端温度低(接近吸气温度) , 排气端温度高(接近于排气温度)的规律 。
实际上在正常工作中 , 转子的平均温度温度低于机体温度 。
尽管机体受相联管道、法兰的约束 , 但与此相对应的仍是转子热膨胀小于机体的热膨胀 。 此规律与人们的感觉有差异 。 此规律就决定了螺杆压缩机转子与机体匹配是安全的 。
螺杆压缩机转子与机体在不同工种阶段的温度变化
螺杆压缩机的转子温度和机体温度在起动 , 正常工作和开始停机时 , 会发生较大变化 。
螺杆压缩机在起动过程中的温度
螺杆压缩机起动时 , 单元容积的气体或气液开始受到压缩 , 温度急剧上升 , 气体或气液与压缩温度剧升是一种分子状态变化 , 温度瞬时升高或即时升高 , 毫无延迟 。 而作为受热的转子和机体是固体 , 有不同的热阻 , 温度有不同方式的升高 。 转子受热充分 , 温度会先于机体升高 。 机体因结构决定 , 热阻大 , 温度上升慢于转子 , 但是转子的平均温度仍不会超过机体温度 。 这种状态持续零点几秒或数秒后 , 压缩机进入正常工作状态 。
螺杆压缩机正常工作温度符合“转子工作温度与机体工作温度”规律
这是一个较为稳定的温度状态 , 在此状态 , 螺杆压缩机不大容易出故障 , 除非压缩机吸进超允许的固体颗粒或轴承突然损坏导致 。
螺杆压缩机在开始停机时的温度
螺杆压缩机在开始停机时 , 排气端的高压高温气流会立即倒流至吸气端 , 转子吸气端表面的温度立即升高到低于并接近于排气温度 , 机体温度则变化不大 , 趋近于平均温度 , 形成了吸气端转子与机体瞬间的极小间隙 。
对单螺杆压缩机转子的进气端不做修理的话 , 在停机时就有可能发生抱机 。
压缩机|点赞!压缩机转子材料应用的前世今生,太有意思了
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5 高强度铝合金适合制作转子
对螺杆压缩机转子和机体温度的分析 , 利于对螺杆压缩机转子材料有较全面的认识 。 作为传统转子材料易切削钢、球墨铸铁、不锈钢、铜合金等可以用部分其它材料替代 。
高强度铝合金油气筒的材料强度可以做到不低于优质碳素钢 。 零件的加工表面光洁 , 螺纹孔光亮圆滑 , 比球墨铸铁好得多 。
以上分析不难看出高强度铝合金在某些方面的优越性 , 难怪高档汽车发动机演变为全铝发动机 , 从而也就容易理解螺杆压缩机使用铝合金转子的可能性 。
由于转子受力与机体不同 , 各点温度不同 , 因而压缩机制作转子的铝合金材料应与制作机体的铝合金材料正确匹配 , 铝合金的牌号(成分)和热处理也不同;转子的铝合金硬度应较高 , 综合强度也较高 。


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