二级压缩并非解决内泄漏的神药：论加工精度对压缩性能的影响

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本文授权：阿特拉斯·科普柯

造成市场上，你来我来他也来，厂家纷纷推出二级压缩局面的，到底是什么呢？

从螺杆压缩机的结构来说，转子是负责在转动过程中完成气体压缩的核心零件，转子和转子之间，以及转子与壳体之间必然存在间隙。通过这一间隙，气体会从高压侧向低压侧流动，这就形成了螺杆压缩机的内泄漏。

如此，一方面，压缩之后的气体从高压侧，回流到低压侧，压缩过程消耗的能量在主机内部释放，浪费了能量；另一方面，回流的压缩空气温度高于低压侧，对低压侧气体有加热作用，会直接和间接增加压缩过程的功耗。因此减少内泄漏，是提升机头效率的一个重要因素。

下面我们一起看看加工精度对压缩机性能的影响：

主机实际运行时，通过间隙的内泄漏通常与压力、温度、油量、转子长度等因素有关，是一个复杂的课题，此表格仅进行定性分析。设定壳体/转子的设计公差，将最大间隙转换为简单喷嘴，分析经过喷嘴的气量。

表中：

- 第一组数据代表加工精度不足时设计方案，按主机两端压差8bar 进行计算。

- 第二组数据代表加工精度提升时之后，此处仅收小了转子加工偏差进行示意，同样按主机两端压差8bar 进行计算。

- 第三组数据代表二级压缩后的间隙变化及泄漏变化，其中第一级按压差2bar 计算，第二级压差按6bar 进行计算。

从表中结果可以看出：

1. 加工精度提升可大幅度减少泄漏量。

2. 加工精度不变的情况下，通过分段压缩，同样可以明显减少泄漏量。

回顾我国机械加工精度，早期远落后于国外，同样的设计结构，需要通过放大尺寸公差，牺牲性能来实现基本功能。而随着各项技术的进步与发展，目前有些国内厂家在不考虑加工效率和成本的前提下，单级产品也有了达到同样设计精度的能力。

然而，在更多的性能和成本之间的综合考量下，这一提高并没有体现于量产化的实际应用。这就是为何很多螺杆压缩机生产商展示的样机或者能效备案测试时数据很漂亮，但是量产机型却相差甚远的原因。

而更多螺杆机生产厂商，纠结于一方面提高转子加工精度会大幅增加加工成本，面临巨大的成本压力；另一方面缩小转子间隙，转子咬死的概率会大幅度增加，存在巨大的技术风险。最终，在技术能力有限，加工精度不高的条件下，走向了“二段压缩”，投入不大却能速见成效的捷径。

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