无油空压机和有油的哪种好?

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无油空压机和有油空压机各有适合的使用条件。对于气缸、气动工具以及普通设备动力用气,只要压缩空气经过处理后能够满足生产要求,喷油螺杆空压机就是可以考虑的方案。如果压缩空气直接接触产品、原材料,或者工艺对油污染有严格限制,则应优先考虑无油压缩技术。

采购时还要考虑工作压力、实际排气量、运行负荷和维护费用。同样是30 kW空压机,不同压缩结构、压力规格下的供气能力可能存在差别,不能只凭电机功率或设备报价判断哪一种更合适。

格兰克林水润滑空压机实拍整机内部结构与关键部件图片

喷油螺杆与水润滑无油螺杆的主要区别

喷油螺杆空压机在压缩过程中向压缩腔喷入润滑油,润滑油参与转子润滑、内部密封和冷却。压缩后的空气与润滑油一同进入油气分离系统,分离出的润滑油返回油路循环使用。

油气分离能够降低排气中的含油量。如果生产工艺对油污染有明确限制,还需要考虑后续过滤、吸附处理和末端空气品质检测。

水润滑无油螺杆空压机采用另一种工作方式。

格兰克林水润滑单螺杆压缩技术由主螺杆与门转子(星轮)配合工作。主螺杆转动时,工作腔容积发生变化,空气在压缩过程中逐渐升压。

水进入压缩腔后,同时参与润滑、密封和冷却。排出的气水混合物经过分离,润滑水再通过相应过滤、冷却环节循环使用。

这种结构不需要向压缩腔喷入润滑油,减少了压缩过程引入油污染的途径。

工业无油空压机还有干式无油螺杆等技术路线。干式结构通常采用同步齿轮维持转子之间的运动关系,齿轮和轴承等部件可能使用独立润滑系统,与空气压缩通道隔离。

水润滑与干式无油虽然都不向压缩腔喷入润滑油,但机械结构、冷却方式和维护要求不同,不能混为一谈。

格兰克林水润滑螺杆空压机主螺杆星轮与门转子结构图

两种空压机各有什么优势和使用限制

比较项目 水润滑无油螺杆 喷油螺杆
压缩腔介质 水 润滑油
油污染控制 不向压缩腔喷油 需要油气分离及相应处理
主要维护 水质、水路、密封及运动部件 润滑油、油过滤器、油气分离器
冷却管理 关注润滑水循环及冷却条件 关注油路及冷却系统
环境要求 特别关注水质和低温冻结风险 关注油品及设备适用环境
空气后处理 按末端空气品质配置 按末端空气品质配置

从污染控制方式看,水润滑无油压缩具有不向压缩腔喷油的结构特点。喷油螺杆则通过油气分离及相应后处理控制空气中的油含量。

至于维护成本、耗电量和设备使用寿命,两种结构并不存在适用于所有机型的固定优劣关系。

相同功率下,无油和喷油空压机的排气量差多少

判断空压机的供气能力,首先要确定工作压力,再核对相应压力下的容积流量(FAD)。

格兰克林 GW 系列提供0.8、1.0、1.25 MPa等压力规格。

以 GW30A/W 为例,电机功率为30 kW,不同压力规格对应的 FAD 分别为:

最大工作压力 FAD
0.8 MPa 5.05 m³/min
1.0 MPa 4.20 m³/min
1.25 MPa 3.18 m³/min

同一型号在不同压力规格下的供气量存在差别。

如果生产线需要长期维持1.0 MPa的工作压力,就应按照该压力对应的容积流量核算,而不能直接采用0.8 MPa规格下的最大流量。

对喷油螺杆空压机也应采用相同的选型原则。

为了了解两种压缩技术在相近压力和功率规格下的供气参数,可以进一步参考公开销售的喷油螺杆空压机数据。

相同额定功率下的标称 FAD 对照

电机功率 GW水润滑无油 喷油参考A 喷油参考B
22 kW 3.15 3.08 3.13
30 kW 4.20 4.74 4.49
37 kW 5.80 5.62 5.60

FAD单位为m³/min。GW数据对应1.0 MPa最大工作压力规格,喷油参考数据对应10 bar标称工作压力,A、B为两组不同的公开固定转速机型。

22 kW档的三组流量比较接近。30 kW档的两组喷油参考机型表列流量较大;37 kW档则是GW系列的表列流量略大。

这种差别首先反映的是具体机型的标称供气参数,而不是整个压缩技术类别的效率高低。

不同机组还存在压力定义、FAD测试条件和功率测量边界的差别。实际进行设备采购比较时,应进一步核对机组的整机输入功率。

用气量变化大的生产线,应关注变频调节范围

实际生产中,空压机不一定始终处于满负荷运行状态。

当生产设备交替启停、用气量变化明显时,机组的流量调节能力就比较重要。

格兰克林GWV系列采用变频运行方式,部分机型在1.0 MPa规格下的参数如下。

型号 功率 FAD范围
GW22VA/W 22 kW 0.97~3.15
GW30VA/W 30 kW 1.25~4.20
GW37VA/W 37 kW 1.60~5.80
GW45VA/W 45 kW 1.91~6.15

FAD单位为m³/min。

变频机组通过调节电机转速改变供气量,但设备在不同负荷下的效率并不完全相同。

如果机组大部分时间处于较低负荷状态,应重点了解相应运行区间的输入功率、最低允许转速以及控制方式。

喷油螺杆空压机同样有变频机型。对于用气量长期稳定的生产线,定速机组也可以纳入比较。

空气品质要求决定了无油压缩的适用价值

对于普通设备动力用气,只要空气品质符合相关用气要求,喷油螺杆空压机就可以正常使用。

但在压缩空气直接接触产品、原材料或其他对油污染敏感的工艺中,压缩过程的润滑方式会直接影响污染控制方案。

水润滑无油空压机不需要向压缩腔喷入润滑油,能够减少这一环节产生的油污染风险。

不过,进入空压机的空气本身可能携带油蒸气、固体颗粒和水分,储气罐及管路也可能影响末端空气品质。

ISO 8573-1:2010将压缩空气中的固体颗粒、水和油分别划分纯度等级。

其中,总油含量包括液态油、油雾和油蒸气。

油含量等级 总油含量要求
Class 0 由用户或供应方规定,严于Class 1
Class 1 ≤0.01 mg/m³
Class 2 ≤0.1 mg/m³
Class 3 ≤1 mg/m³
Class 4 ≤5 mg/m³

Class 0的具体含油量限值需要明确规定,并严于Class 1。它不是单纯的设备润滑方式名称。

实际生产中,空气品质还涉及压力露点与颗粒物要求。

对于需要控制水分的工艺,无论采用水润滑无油还是喷油螺杆空压机,都应根据末端压力露点确定干燥设备。

因此,评价空气品质时,应明确末端需要达到的颗粒、水和油等级,以及相应的检测位置。

水润滑无油空压机需要注意哪些问题

水润滑无油压缩减少了润滑油进入压缩腔的污染风险,但也对水路管理提出了要求。

水质是其中比较重要的一项。

水润滑机组在使用中需要注意以下实际条件:

  • ‌水质要求‌:建议进水硬度≤50mg/L(纯水或软化水),电导率≤2-150μS/cm,否则需配置水处理装置;
  • ‌滤芯更换‌:水过滤器建议每 2000 小时更换一次,避免杂质进入压缩腔;
  • ‌低温保护‌:机房温度长期低于 5℃ 时,建议加装水路排空阀或防冻液(需经厂家确认型号);
  • ‌长期停机‌:停机超过 7 天建议排空存水、重新启动前手动盘车检查转子转动灵活度。

格兰克林水润滑螺杆空压机气水分离润滑水循环图片

维护费用的区别主要在哪里

喷油螺杆空压机的常规维护包括润滑油、油过滤器、油气分离器、空气过滤器及冷却系统。

水润滑无油螺杆空压机不需要更换用于压缩腔的润滑油,但仍需要管理润滑水、过滤器、水路密封以及冷却系统。

不同的润滑介质决定了维护重点不同,也影响耗材的组成。

例如,格兰克林GW22A/W的表列润滑水量为36 L,冷却水量为5 t/h,冷却水进出口径为DN32。

36 L属于润滑水容量参数,不是每小时补水量。

5 t/h则是冷却水流量参数,实际耗水量还要结合冷却系统的循环方式和补水条件确定。

在比较维护费用时,喷油机组需要核算润滑油、油过滤器和油气分离器等项目,水润滑机组则需要核算润滑水管理、过滤器、水路维护及相关部件。

两套设备应采用各自的保养周期和耗材清单进行计算。

对连续生产的工厂,还应考虑检修期间的备用供气和停机安排。

格兰克林水润滑空压机的维护与检查图片

无油空压机和喷油空压机哪个更省电

‌以某电子厂 37kW 机型、年运行 6000 小时、工业电价 0.8 元/kWh 为例:‌

表格
项目 水润滑无油(GWV37) 某品牌喷油螺杆 37kW
机组比功率(1.0MPa实测) 6.4 kW/(m³/min) 6.8 kW/(m³/min)
年耗电量(按 5.6 m³/min 用气量) 6.4×5.6×6000 ≈ ‌21.5 万 kWh‌ 6.8×5.6×6000 ≈ ‌22.8 万 kWh‌
年电费 约 17.2 万元 约 18.3 万元
年度耗材维护费 约 0.8 万元 约 1.2 万元(含润滑油/油分)
首年合计运行成本 ‌约 18.0 万元‌ ‌约 19.5 万元‌
5 年总持有成本(含设备) 约 97 万元 约 104 万元

注:以上为典型工况测算,实际以您现场实测为准,欢迎联系获取针对您工况的详细方案。

注:喷油机型数据选取自国内主流品牌同功率机型公开样本参数,比功率为 1.0MPa 工况典型值,具体以各厂家 ISO 1217 实测报告为准。

长期使用成本怎样比较

一套压缩空气系统的投入,不只有空压机主机。

储气罐、干燥机、过滤器、冷却设备、管道、配电及安装费用,都应计入设备方案。

对使用年限较长的系统,运行电费通常是需要重点核算的项目。

年度电费可以按不同负荷时段分别计算:

年度电费=各时段实际输入功率×对应运行小时数×该时段电价,再将各时段费用汇总。

每增加1 kW实际输入功率,运行1000小时就会增加1000 kWh用电量。将实际功率差、年运行时间和企业电价对应起来,就能计算两套方案的电费差额。

维护费用则需要分别统计润滑介质、过滤器、分离部件、冷却系统及其他常规维护支出。

对于空气品质要求较高的工艺,还要将干燥、过滤、监测等后处理系统的费用纳入。

两套方案采用相同的工作压力、供气量和空气品质要求,再把初始投资、年度电费和维护费用放在同一使用年限内核算,才能比较长期使用成本。

不同工作压力应选择相应的机型

格兰克林水润滑无油螺杆空压机覆盖常规压力、低压及中压等不同供气需求。

产品系列 主要压力规格 技术特点
GW 0.8 / 1.0 / 1.25 MPa 水润滑无油螺杆
GWV 0.8 / 1.0 / 1.25 MPa 水润滑无油、变频
GWVL 0.25 / 0.3 / 0.4 MPa 低压水润滑无油
GWVH 2.5 / 3.0 / 4.0 MPa 中压水润滑无油、变频
GWV-2 约1.0~2.0 MPa 两级压缩、永磁变频

仍不确定哪种方案适合您?告知我们您的‌行业、用气压力、用气量、年运行小时‌,我们 1 个工作日内回复选型建议与报价。

普通压力供气可以根据长期工作压力和实际FAD,从相应GW或GWV型号中筛选。

如果生产工艺只需要较低压力,应优先核对低压机型,避免长期采用明显高于末端要求的排气压力。

中压用气则要先明确末端工作压力,再结合管路压降和实际流量选择设备。

不同系列的压缩结构、功率配置和FAD范围存在差异,不能将一个系列的技术参数直接套用于另一个系列。

采购时先确认用气要求

普通气动设备用气,只要喷油螺杆空压机配合相应后处理后能够满足空气品质要求,就可以纳入选型比较。

对油污染敏感、压缩空气直接接触产品或原材料的工艺,应优先评估无油压缩方案。

水润滑无油机组还需要核对水质、冷却、低温环境及相关维护条件。

确定空气品质后,再核算末端工作压力、管路压降、常用流量和峰值用气量。

如果两种方案都能够满足供气要求,就应进一步比较常用负荷下的实际输入功率、维护项目及完整系统费用。

具体机型是否合适,最终取决于整套供气系统在实际生产条件下的运行表现,而不是只看设备属于无油还是有油。

有油无油空气压缩机选型决策表

工况特征 推荐方案 原因
普通气动工具、气缸动力用气 喷油螺杆+后处理 成本低、维护成熟
食品/医药/电子,气直接接触产品 水润滑无油 消除油污染风险
用气量波动大(<60%负荷常发生) 变频机型(无论哪种润滑) 部分负荷效率高
水质差、无软化水处理条件 谨慎选水润滑,或优先喷油 水润滑对水质敏感
机房冬季可能低于 0℃ 水润滑需加防冻措施 水路冻结风险

以上为典型工况测算,您的实际用气量、电价、运行小时数不同,结果会有差异。如需针对您工厂工况做精确 TCO 测算,欢迎拨打 ‌021-56021878‌ 或在线咨询,技术工程师可免费出具选型方案。

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