阿特拉斯GA系列3090KW技术特点介绍.doc

GA+系列30-90KW技术性能特点介绍阿特拉斯科普柯作为一家国际性公司，在压缩技术行业一直享有盛誉。我们的宗旨是：努力不懈提供最好的技术及专业知识给我们的客户，以帮助他们生产及拓展业务以致成功。为了成为您心目中所有压缩空气系统的“第一品牌、第一选择”， 阿特拉斯科普柯秉承一贯的技术创新，引进模块化设计技术，推出了全新设计的GA30-90KW系列，以保持在业界的领导地位，引领压缩技术的发展。新机型的设计、制造和测试是根据ISO9001、ISO14001和ISO1217、ED3、AnnexC标准进行的，阿特拉斯科普柯最新一代的具有自主专利的喷油螺杆转子和免维护的电机确保设备长期稳定运行，维护费用低。由于在技术上确保设备最高能在55C环境温度下稳定运行，GA系列把设备适应能力提高到一个更高水平,进一步提高了机器的性能，拥有全新设计的工业形象的坚固外观，采用新的技术创新以获得卓越的可靠性。下面分别就新型外观设计和内部创新两部分加以详细介绍：一、新颖的工业形象的外观设计1.1 人性化设计的坚固外观GA+系列固定转速和变频机型具有相同尺寸，机壳采用优质钢材制成，表面作防锈处理，钢板厚，不易变形。整个压缩机箱体的支撑结构得到加固，避免了运输过程中的损坏。压缩机的排气端口、冷凝水排放端口和电缆进线端口设计更具人性化，排气端口、冷凝水排放端口由原来的在电脑液晶面板的右侧移到左侧，电缆进线端口由电脑液晶面板的右侧移到后方，使得管路和电缆的布置更合理，更易于安装和节省安装费用，同时也增加了压缩机的安全系数，避免了操作人员在面对压缩机电脑板进行操作时安全事故的发生。1.2 全新的面板设计全新设计的面板由顶部一直延伸到底，使得压缩机整体造型美观，设计避免了面板间的微小错位，消除了阴影区域，整块面板悬挂于顶板上，利用自身重力自动对准，拆卸和安装都非常方便。面板下方有锁固定，只需将锁打开，用双手把面板倾斜，向上举起，即可轻松卸下面板。1.3 模块化设计技术GA+系列应用模块化设计技术，整台机器由气路系统、油路系统、控制系统和驱动系统等组成，零件减少了20%，使得整机重量减轻，结构更加简化，同时连接部件减少10%，降低了压缩机内部管路泄露的可能性，压降损失更低，使得压缩效率更高。空气、润滑油和冷却水管道系统连接采用不易泄漏、不易松动的法兰连接，管路采用优质不锈钢管，密封性能好，完全避免了外泄和相互渗漏现象。而如果接头采用管螺纹连接，O型圈密封，则无法从根本上消除上述现象。实践证明，机器运转产生的冲击、震动、极易使螺纹接头松动，从而导致漏油、漏气，给用户带来很大的麻烦。由于整机由数个系统的模块组成，所有系统都是由螺栓固定在底板或支架上，可以很方便的化整为零。这给一些由于道路限制，整机无法运输到用气点的应用领域提供了极大的方便，例如，矿山开采、野外隧道施工等，GA+系列可以由阿特拉斯科普柯的技术工程师协助拆开，运输到使用地点后再组装起来，避免了整机无法运输到位的麻烦。同时，GA+系列可以适应最高46的环境温度，提高了阿特拉斯科普柯压缩机的适应范围，在矿山开采、隧道开挖等坑内作业时，只要井下通风良好，GA+系列可以搬到井下使用，减少了管路安装成本，管路压降更低，节约了能耗，使得后端用气点效率更高。1.4 合理的布局和方便的维护保养螺杆空压机的原理基本相似，但设备内部布局却大相径庭。阿特拉斯科普柯匠心独具地采用的冷热区分隔布局方式，空压机整机分成冷区及热区（如图所示），带来诸多优点：热风冷风冷区 热区 处在热区油分离器中的水份不易以液态水凝结在油中，润滑油的质量得到保证，使用寿命得以延长； 处在冷区的空气吸入口吸入环境温度尽可能低的空气，吸入温度低，在达到相同的排气压力时，设备负荷小，压缩机效率提高，且机器不易过热； 处在冷区的电机在吸口凉风下，工作条件好，增加了运行可靠性，延长了使用寿命； 冷却器处在冷区与热区的交界面，换热效果显著，可保持在较宽的环境温度范围下低温运行，使得润滑油温度保持在合适的温度；同时，排气温度低，使得冷冻干燥机的负荷减小。阿特拉斯科普柯运用其百年的研发、制造和使用经验，设计理念更加人性化，使得设备的维护保养极其简单和轻松（一台机器每年的例行维护只需一个工人2.5小时即可完成）。 设备日常保养维护点少，仅四处：进气过滤器滤芯的定期清洁和更换，油过滤器的定期更换，油气分离器滤芯的定期更换，润滑油的定期更换； 日常保养维护点集中，容易接近（压缩机的所有侧板均可拆卸）；加油口恒温调节阀，盖上表示了恒温阀温度等级排油孔 冷却风扇以及油气分离器处的连接采用独特的铰链结构，单人即可轻松完成清洁、保养或更换零件的操作（如更换油气分离器芯），大大减轻了设备维护的工作量，降低了操作工人的工作强度； 维修空间大，内部空气流动性能好，无需专用工具或辅助设备。1.5 业界最长的零备件更换周期喷油润滑螺杆压缩机一个重要的经济指标是润滑油用量。润滑油的作用除了在螺杆转子之间起润滑作用外，另一个很重要的作用是带走压缩中产生的热量，降低压缩过程中的噪音。润滑油用量的多少直接关系到运行成本的高低。和同类产品相比，阿特拉斯科普柯压缩机的耗油量较少（约为电机功率的一半），工作4000-6000小时更换，无需日常添加，而且无需专用油(如壳牌，美孚，埃索等均可替代，市场上即采购得到)，大大节约了运行成本。由于润滑油与空气要在压缩腔内充分混合，故空气的质量会对润滑油产生一定的影响:空气中的一些污染物质会与润滑油发生化学反应。空气中的悬浮粒子虽经油过滤器过滤，但仍有部分较小粒子残留于油中，而且会越积越多，使油逐渐变脏变质。所以，建议用户在润滑油使用了一段时间后进行更换(而不是添加），这是保证压缩机正常运行的良好措施之一，否则会对螺杆转子、轴承等运动部件的寿命产生不良的影响。另外，业界俗称“三滤”的空气过滤器滤芯、油过滤器滤芯更换周期是运行4000小时更换，油气分离器滤芯更换周期是运行8000小时，远远高于其它品牌的产品，使得阿特拉斯科普柯GA+系列机型每年的维护保养费用低，压缩机的运行成本远远低于其它品牌压缩机，阿特拉斯科普柯GA+系列高于其它品牌的购买费用会由于低廉的运行成本在35年内得到弥补，在压缩机的整个寿命周期内，阿特拉斯科普柯GA+系列的总体成本非常低。1.6 低噪音设计的现场机型噪声是设备运行过程中的外在直观表现，也是设备运动部件材质，内部结构，加工精度，装配精度等因素的综合反映。噪声的等级实际上体现机组整体设计和加工制造水平，以及制造商对使用者的关心程度。在日益注重环保及强调以人为本的今天，噪声指标是设备选择的重要依据之一。阿特拉斯科普柯的GA+系列压缩机的噪声仅为64-73分贝（根据机型不同而有所区别），这说明压缩机运动部件的材质好，加工精度高，冲击、振动小，转子使用寿命长。同时，阿特拉斯科普柯特别采用的优质电机确保低噪音运行，电机与压缩转子直联方式，运行震动小，噪音低。为控制气体流动所产生的噪声，阿特拉斯科普柯冷却风扇采用大尺寸自吸式离心风扇，还采用了隔栅吸音等技术；此外，机组四周全都装有带吸音泡沫层的侧板（隔音罩），有效地降低了机组的噪声水平。二、以可靠性为基础的内部设计创新新型分离器滤芯GA+系列压缩原理图整体化设计的油过滤器新型螺杆转子不耗气电子液位排水阀集成化疏水器WSD最优规格的新ID卸荷阀高效-勉维护的齿轮箱2.1 全新设计的螺杆转子阿特拉斯科普柯的GA+系列螺杆压缩机转子采用其独有的SAP专利螺杆型线，使得机器的冲击、震动、磨损及噪音最大限度降低，效率接近理论值，而且能得到更大的排气量，保持行业领先地位,同时比功率进一步降低3%8%（比功率 = 轴功率/排气量），遥遥领先于其它品牌螺杆转子。由于其阴阳转子的直径相等，使得设备具备良好的动平衡，从而有效的延长了运动部件的寿命。 4/6齿结合，转子直径相等， 刚度高，动平衡性能好； 漏气三角形小，轴向气密性好； 磨削加工的SAP型线，表面精度 极高，齿间间隙小； 最佳齿顶速度； 较高的内压比； 最佳重量比；2.2 径向和轴向相结合的重载止推轴承采用径向与轴向相结合布置，提高了工作寿命；重载止推轴承可承受任一方向的轴向力，以防止转子反向运转时转子端面咬死，减少机组振动，使运行更加平稳可靠。所用轴承采用SKF公司专为我公司配套的B10级轴承（瑞典阿特拉斯科普柯公司与德国SKF公司为同一个财团的成员，两家公司的董事长为同一个人），设计寿命长达10万小时。由于空压机所用的轴承通常装配精度很高，用户一般不具备装拆此类轴承的装配条件，因此轴承的寿命直接影响设备的使用寿命。在中国国内使用时间最长的用户上海焦化制气厂自1967年起一直使用至今，运行状态良好。2.3 全新设计的高效齿轮箱阿特拉斯科普柯GA+系列全新设计的齿轮箱采用电动机、齿轮箱、螺杆一体化的免维护的紧凑的传动系统，电机和齿轮箱之间采用法兰连接，确保驱动系统永久准确对中，震动更小，寿命更长；齿轮箱压力非常低，有效地保护了轴承等受力部件，轴封负荷减少，延长了轴封寿命，降低了泄露的可能性；同时降低了比功率，机械传动效率提高了2%，降低了机组的运行能耗，维护保养更容易。所采用的传动齿轮是采用严格按照美国齿轮制造业协会 (AGMA) 标准，用优质材料制造而成的精密齿轮，其制造精度达到空客飞机齿轮箱同等的 AGMA13级（航空级）。因此，机组运行起来各个部件的振动、摩擦很小，所产生的热量及噪声也很小，从而延长了整个机组的使用寿命。2.4 电动机阿特拉斯科普柯空压机所选用的电动机均为国际或国内的著名厂家的优质产品，完全能够保证机组长期正常及安全运行的要求。其特点如下： 电动机驱动端轴承是通过压缩机油润滑的放大设计大型滚轴，耐振、抗冲击性能极佳，电动机非驱动端轴承采用封闭型“终身润滑”设计，得益于这一正在申请专利的新概念设计，我们的动力传动是免维护的，通过压缩机油润滑驱动端轴承，较之以往设计可以使驱动端轴承运行温度更低，寿命更长。而普通电机用的是油脂润滑驱动端轴承，在大多数情况下电机供应商都将它设计到了临界点，在最大输出功率时运行温度太高，需要加润滑脂对电机进行保养。而电机润滑方面的错误是造成电机损坏的首要原因，加润滑脂过多、过少或使用错误的润滑脂都会造成电机损坏，与之相比，我们的新设计具有卓越的可靠性，无需为电动机加润滑脂，消除了加润滑脂不当的风险。 所选的电机防护等级很高（驱动电机、风扇电机为IP55），绝缘等级F级，按B级温升设计。由于防护等级高，能有效防止粉尘、水气、油气等进入电机绕组，无需专门维护，并延长了电机的使用寿命。这样成本虽然高了，性能却得到了充分保障，因此能够最大限度地保证用户安全、可靠、连续生产的要求。电机IP 防护等级表防护等级第一种防护（防尘）第二种防护（防水）0无专门的防护无专门的防护1防护大于50mm的固体防下落水滴2防护大于12mm的固体防15 下落水滴3防护大于2.5mm的固体防60 水溅4防护大于1mm的固体防任意方向的水溅5防尘防任意方向的喷水6尘密防海浪或防强力喷水7/防浸入水中8/防潜入水中 电机的效率超过了IEC欧洲Eff1标准，部分机型效率如下表所示：电机的支撑采用单点弹性支撑与主机头两点弹性支撑形成三点支撑，无过定位，无内应力，安装简便。保证了电机与主机永久对中，传递效率高，基本无振动，同时噪声低。2.5 集成了疏水器的后冷却器排水至EWD空气进口空气出口阿特拉斯科普柯的独特设计阿特拉斯科普柯GA+系列后冷却器利用冷凝水自身重力和压缩空气冲击力进行分离，用金属丝网构建冷凝水的滞留区域，再由疏水器自接完全排除，在后冷却器和疏水器之间无腐蚀风险，疏水器采用最低点排水方式：当装置停止运行时，也没有液态水滞留在冷却器中。阿特拉斯科普柯的独特设计使得在全流量、部分流量、加速和减速时都有100%的气水分离效果，与常规气旋式相比，除水效果更彻底，减少了空气后处理设备的负荷；更使得经过后冷却器的压缩空气压降损失减少了0.1bar；同时设计使的后冷却器的零件减少50%，是免维护的后冷却器。2.6 标准配置的EWD(电子液位式排水阀)阿特拉斯科普柯GA+系列标配的电子液位式排水阀采用无泄露的独特设计，排水时不损耗压缩空气，消除了由常规排水器产生的压缩空气的损耗，节约了能耗；排水器由压缩机的电脑控制器Elektronikon监控，任何故障都会反馈至Elektronikon的显示面板，实现智能控制；比浮球阀大，达到 口径的大尺寸的排水口确保持续的去除冷凝水，避免了管路堵塞的可能，确保无故障运行，更加方便用户操作使用和维护保养。2.7 空气过滤器阿特拉斯科普柯空气过滤器采用单级重载高效过滤器,使用寿命长（过滤器位于冷区，工作环境的温度低，寿命长达40006000小时），而且价格低廉。其特点如下：机械式预过滤（在吸口形成旋转气流，大的尘粒被在过滤器外罩壳内壁）；滤芯表面积大，99.9%去除3mm以上尘粒，使得气中所含杂质对压缩机运动部件及润滑油的影响降到最低限度。2.8 全新设计的油气分离器压缩空气中油的含量直接关系到润滑油的用量，阿特拉斯科普柯采用其特有的油气分离技术（如图所示），进一步改善了容器进口出的空气动力特性，在压缩空气到达油气分离器芯之前分离更多的润滑油；油气混合体沿油气分离器切线方向进入，形成气流的旋转而产生离心作用，大的油滴被甩向容器的内壁，在重力作用下自然分离，大大降低了滤芯的负荷，有效延长了滤芯的使用寿命；细小的油粒经油气分离器滤芯过滤，使得润滑油留在油路系统之中继续循环工作。新型油气分离器滤芯使用全新的过滤材料，压降更低，过滤效率更好，其使用寿命长达8000小时以上，经过过滤后的压缩空气含油量只有1.5ppm，比原来减少17%，使得用户的压缩空气品质更有保证，保养费用更低，后端设备正常运行时间更长。整个油气分离仅由安全阀、压差传感器、油过滤器壳体、油气分离器滤芯和最小压力阀组成，整体化设计使得零件数量减少50%，润滑油泄露的可能性大大降低。2.9 新型高效油过滤器整体化设计的油过滤器壳体使得零件减少50%，新型“防假冒”油过滤器无金属零件，合乎环保要求，在相同的使用寿命内具有更好的微粒捕获能力，是常规过滤器的3倍，油过滤器的等级是12=75，是空压机行业更高的工业标准（行业标准级别是30=75，这就意味着在75个大于30微米的颗粒物中只有1个能通过过滤物，完全符合ISO16889标准的要求，提供了更加干净的润滑油，零件的磨损更少，延长了压缩机转子、轴承和齿轮箱等需润滑部件的预期寿命。而且滤芯的更换非常简单，无需借助额外工具，单人即可轻松完成操作。2.10 新型卸荷阀加/卸载调节方式0SundayMondayTuesdayWednesdayThursdayFridaySaturday压缩空气在使用过程中的用 典型的一周压缩空气需求量图气量并不是固定不变的，往往有很大的波动（如图所示），而固定转速压缩机的排气量是恒定的，就需要根据用气量的变化调节进气量。阿特拉斯科普柯的GA+系列采用全新设计的加卸/载方式来调节供气量，该方式结构简单，具有运行可靠无故障，运行 加载过程中无须调整的优点，利用真空和气体压力打开和关闭卸荷阀，取容器压力消了原来利用大弹簧调节卸荷阀升降的方式，减少了机械磨损，改进了密封设计，增强了放空阀的可靠性，消除了一个故障点，同时，用户可以获得更高的机器效率，比功率降低，排气量增加，90KW的机型最多可增加8%的排气量。加/卸载调节由电脑、压力传感器、电磁阀 卸载和卸荷阀组成，在加载时，来自油气分离罐的容器压力被加载电磁阀挡住，由于螺杆转子的运转，使得卸荷阀阀板的下部和阀活塞存在真空，进口空气压力使得卸荷阀向下运动，阀门完全打开，空气完全进入压缩腔；卸载时，电脑控制电磁阀向上运动，来自油气分离罐的容器压力进入卸荷阀阀板下部，由于容器压力大于进气压力，卸荷阀被向上托起，进气得到节流，利用阿特拉斯独特的设计，使机组在卸载状态的排气压力仅为1.5bar，大大降低了空载功率，因而具有明显的节能效果，由于降低了进排气之间的压差，亦即降低了轴向力，减轻了轴承负载，提高了轴承的工作寿命。卸载时，阿特拉斯科普柯压缩机的功耗仅有满载时的18%左右，此外，电脑调节系统的压差调节范围为0.2-0.5bar，当设定为0.2bar时，压缩机输出的压力可以说是恒定不变的。加载/卸载调节方式与进气节流方式、滑阀方式相比，效率更佳，更节省能量。这是因为在进气节流方式下，压缩机所吸入的空气变得稀薄，机组的进气压力降低，而此时排气压力不变，因此导致主机的压比升高，轴承负载增大（压比=（P1+P2）/P1，其中P1为压缩机吸入空气的进口压力，P2为压缩机排出压缩空气的出口压，压比是影响压缩机效率、磨损及能耗的一个重要因素），而采用滑阀调节方式，压缩空气又通过滑阀进入进气端，白白增加了能耗，压缩效率低，而且滑阀由于在压缩腔底部，容易积水腐蚀，影响使用寿命和调节效率。2.11 无需人工值守的智能控制系统阿特拉斯科普柯压缩机组配套有人机界面友好，四行液晶显示，触摸式开关,操作简便的ELEKTRONIKON MK 电脑控制调节系统（电脑控制器由西门子定做）。可现场编程和人机对话，每一台空压机的运行状态、参数、维护提示、故障信息均可在电脑智能控制系统的液晶显示屏上方便快捷地读取。全部显示为数字式连序显示，并有自动侦错能力和自动记录、集控、远控功能，管理方便。另外，GA+系列电控柜元气件采用西门子或ABB等国际知名品牌的产品，以保证运行的稳定性。控制柜由压缩机主冷却风扇冷却，确保控制柜元器件即使在55的高温环境也能稳定运行。机器完全可以自动控制，自动运行，主要特点有：ELEKTRONIKON MK 型电脑控制控制器的硬件配置：74个Kavliko压力传感器76 个PT1000温度传感器 电控柜内部结构79个继电器输出710个数字量输入7CAN网络接口7RS485通讯接口(用于VSD机组)7扩展输入/输出模块接口7在MKIV的机壳背面，每个接口上方有文字说明，方便维修工程师进行电缆联接，防止不必要的人为联接错误。每台压缩机可以有两种压力设置 GA GAVSD7适用的情况，如：水电站一用一备，主、备机自动切换的工艺要求；周末用气量较小，需要的压力也比较低。4可以通过下列方式进行选择7手动7由定时功能自动切换-定时器可以自动启动/停止压缩机和切换压力设定 实时连序的数字显示：压缩机控制卸载压力加载压力最短停机时间电动机最多启动次数 压缩机保护故障停机电机过载保护停机报警根据维护需要监控压缩机停电后自动启动(电源恢复)起动状态保护 最少停机时间主要显示最大工作压力排气压力空气过滤器前后压差油气分离器前后压差主机处喷油压力排气温度主机排气温度电机过载或温升状态参数风扇电机过载运行时间加载时间可设定参数(输入电脑控制器)控制参数卸载压力加载压力电动机在星形状态下的运行时间加载延迟时间电动机起动/日期/时间参数最少停机时间停机间隔电力恢复时间保护参数故障停机时间主机排气温度信号延迟时间维护参数油气分离器油过滤器电动机加润滑脂时间润滑油工作时间 节能控制：精确的压力控制节能运行模式DSS（延迟停机作为标准配置输入电脑程序）DSS根据系统压力脉动将卸载时间延长到最大程度可节能10% 智能化的维护和保养：自动地保养周期提示有利于方便及时地管理设备；显示保养报警有利于及时地保护设备，防患于未然与未然；智能地故障诊断有利于准确高效地维护保养设备。 变气量工况的控制：压缩机工作参数的设定可通过电脑的操作面板进行。用户可根据自身的工艺要求进行压力的设定（调节）；气量控制采用加/卸载