永磁变频螺杆空压机(永磁变频螺杆空压机是否一定节能？)

Posted 2023-05-31

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永磁变频螺杆空压机(永磁变频螺杆空压机是否一定节能？)

通过对比分析：
JB/T13345-2017《一体式永磁变频螺杆空气压缩机》、
JB/T10972-2010《一般用变频喷油螺杆空气压缩机》、
JB/T6430-2014《一般用喷油螺杆空气压缩机》
详细阐述了永磁变频螺杆空气压缩机产品的节能效果。

压缩空气是非常优质的动力源，在石油化工、冶金、矿山、电力、纺织、轻工、医药、电子、建筑、机械制造、交通运输及国防军工等各行业和经济部门中得到了广泛应用，未来市场长期仍将呈现增长态势。

近年进入了螺杆机飞速发展的时代，质量日趋稳定，能效水平逐步提高，近10 年能效水平提高了近10%。由于产品设计和加工工艺更加成熟，单台螺杆机流量上限已达到近100m³/min，已跨入离心机的市场领域。

而由于量产水平的提高，在5.5kW以上的小机系列价格下降幅度很大，虽比活塞机价格仍然较高，但差距已经很小，已在很多消费者能够接受的范围，也因此开始逐步替代这一范围的活塞机产品。

在未来相当长的一段时间螺杆机仍将作为主要的空气压缩机产品，并逐步扩大在市场上的领先优势。国产品牌技术水平已经达到国际先进水平，能效值接近甚至优于国外品牌，价格大幅下降。

近年来，产品不断创新，出现永磁一体变频、两级压缩、喷水螺杆、无油润滑等新技术、新产品。尤其是永磁变频螺杆空压机在市场上获得了巨大成功，主要原因是其具有明显的节能优势，这从JB/T13345-2017《一体式永磁变频螺杆空气压缩机》对比其它几个相关标准得到印证。

1、标准主要差异内容解析

1.1与相关产品的差异

一体式永磁变频螺杆空气压缩机（以下简称“永磁空压机”）是一般用喷油螺杆空气压缩机（以下简称“螺杆空压机”）和一般用变频喷油螺杆空气压缩机（以下简称“变频空压机”）的特殊形式，其工作原理、主要结构及产品功能等与螺杆空压机和变频螺杆空压机基本一致，只是驱动电动机采用永磁同步电动机。

由于永磁同步电动机与感应电动机相比，不需要无功励磁电流，可以显著提高功率因数（可达到1），减少了定子电流和定子电阻损耗，而且在稳定运行时没有转子铜耗，进而可以减小风扇（小容量电机甚至可以去掉风扇）和相应的风摩损耗，效率比同规格感应电动机可提高2～8%。

而且，永磁同步电动机在25～120% 额定负载范围内均可保持较高的效率和功率因数，使轻载运行时节能效果更为显著，因此永磁空压机具有高效节能的效果。

1.2、与JB/T6430-2014的主要技术差异

(1)目前国内行业生产的永磁空压机功率范围在2.2～315kW左右，因此JB/T13345-2017的功率范围为2.2～315kW；而螺杆空压机功率范围为2.2～630kW。JB/T13345-2017 功率范围缺少功率630kW 的容积流量、机组输入比功率等技术指标。

(2)JB/T 13345-2017规定工况下的冷却水量额定排气压力为0.3MPa、0.5MPa 时分别为2.0L/m3、3.0L/m3, 而JB/T6430-2014 统一规定为3.0L/m3，其他排气压力档冷却水量两标准一致。

(3)由于永磁空压机配有变频器，随着频率的变化，驱动电动机的实际功率也随之变化，导致电机效率变化，因此JB/T13345-2017标准中没有轴功率和比功率技术指标，但是JB/T 13345-2017标准中增加了基准频率、中间频率和低速频率下机组输入比功率指标，且基准频率下机组输入比功率指标明显优于GB19153-2009《容积式空气压缩机能效等级及能效限定值》标准中螺杆空压机的指标。

基于JB/T 13345-2017标准中功率范围为2.2～315kW，下面我们以市场上最常见的额定排气压力为0.8MPa 风冷固定全罩式的螺杆压缩机为例分别比较永磁空压机（基准频率下）、螺杆空压机机组输入比功率。

从表1 中的数据可以看出永磁螺杆空压机在驱动电动机功率2.2～45kW时基准频率和中间频率下的机组输入比功率与螺杆空压机2级能效指标一致，由此可见，在电动机功率2.2～45kW时永磁空压机必须为GB19153-2009 标准中的节能产品。

但是在55～315kW时基准频率和中间频率下的机组输入比功率指标明显增加，处于螺杆空压机2级能效与3级能效之间，甚至在110～315kW中间频率下指标还高于3级能效要求。

由此可见永磁空压机节能效果随驱动电动机功率增加而显著下降。

1.3、与JB/T10972-2010的主要技术差异

(1)JB/T13345-2017标准中按额定排气压力分别为：0.3/0.5/0.7/0.8/1.0/1.25MPa，给出容积流量、机组输入比功率等指标，而JB/T10972-2010标准则按额定排气压力分别为：0.7/0.8/1.0/1.25MPa 给出容积流量、机组输入比功率等指标，由此可见JB/T 13345-2017标准适用范围更广泛，比JB/T10972-2010标准多出了0.3MPa 和0.5MPa 技术指标。

(2)永磁空压机标准JB/T13345-2017在基准频率、中间频率下和低速频率下的机组输入比功率等指标见表2，

由表中数据可以看出均明显优于变频空压机JB/T10972-2010标准中的相关值，在驱动电机功率2.2～45kW 时节能（JB/T10972-2010 标准中的机组输入比功率值减去JB/T13345-2017标准中的机组输入比功率值，除于JB/T10972-2010 标准中的机组输入比功率值）效果非常明显，在9.0 ～ 12.7%之间，在其他功率时节能效果也较好，均优于5% 以上。

具体节能率详见表3。在低速频率下的机组输入比功率指标两项标准完全一致。

(3)由于永磁电动机噪声低，因此永磁空压机标准JB/T13345-2017中的噪声声功率指标比螺杆空压机标准JB/T6430-2014 和变频空压机标准JB/T10972-2010中的要求低5～13dB。

2、结语

自永磁变频技术开始应用于螺杆空气压缩机，近几年得到了稳步发展，其节能效果非常明显，近10 年测试的近100台永磁空压机机组输入比功率均达到GB19153-2009《容积式空气压缩机能效限定值及能效等级》标准中1级能效指标要求。

由于该类产品具有节能、低噪声等特点，该类产品得到突飞猛进的发展。今后空压机产品将向节能减排方向发展，因此，国内企业应该加快转型升级，设计制造出优质的螺杆机产品，努力提高产品的能效水平，才能在激烈的市场竞争中拥有一席之地。

作者：辛安见，喻志强，鲍洋洋，江新瑜，王宇川，刘玉勇

来源：合肥通用机械研究院有限公司《中国设备工程》

永磁变频螺杆空压机(永磁变频螺杆空压机是否一定节能？)

永磁变频螺杆空压机(永磁变频螺杆空压机是否一定节能？)

1、标准主要差异内容解析

2、结 语

2、结语