通過對比分析：

JB/T13345-2017《一體式永磁變頻螺桿空氣壓縮機(jī)》、

JB/T10972-2010《一般用變頻噴油螺桿空氣壓縮機(jī)》、

JB/T6430-2014《一般用噴油螺桿空氣壓縮機(jī)》

詳細(xì)闡述了永磁變頻螺桿空氣壓縮機(jī)產(chǎn)品的節(jié)能效果。

壓縮空氣是非常優(yōu)質(zhì)的動力源，在石油化工、冶金、礦山、電力、紡織、輕工、醫(yī)藥、電子、建筑、機(jī)械制造、交通運輸及國防軍工等各行業(yè)和經(jīng)濟(jì)部門中得到了廣泛應(yīng)用，未來市場長期仍將呈現(xiàn)增長態(tài)勢。

 

近年進(jìn)入了螺桿機(jī)飛速發(fā)展的時代，質(zhì)量日趨穩(wěn)定，能效水平逐步提高，近10 年能效水平提高了近10%。由于產(chǎn)品設(shè)計和加工工藝更加成熟，單臺螺桿機(jī)流量上限已達(dá)到近100m³/min，已跨入離心機(jī)的市場領(lǐng)域。

而由于量產(chǎn)水平的提高，在5.5kW以上的小機(jī)系列價格下降幅度很大，雖比活塞機(jī)價格仍然較高，但差距已經(jīng)很小，已在很多消費者能夠接受的范圍，也因此開始逐步替代這一范圍的活塞機(jī)產(chǎn)品。

在未來相當(dāng)長的一段時間螺桿機(jī)仍將作為主要的空氣壓縮機(jī)產(chǎn)品，并逐步擴(kuò)大在市場上的領(lǐng)先優(yōu)勢。國產(chǎn)品牌技術(shù)水平已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平，能效值接近甚至優(yōu)于國外品牌，價格大幅下降。

 

近年來，產(chǎn)品不斷創(chuàng)新，出現(xiàn)永磁一體變頻、兩級壓縮、噴水螺桿、無油潤滑等新技術(shù)、新產(chǎn)品。尤其是永磁變頻螺桿空壓機(jī)在市場上獲得了巨大成功，主要原因是其具有明顯的節(jié)能優(yōu)勢，這從JB/T13345-2017《一體式永磁變頻螺桿空氣壓縮機(jī)》對比其它幾個相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)得到印證。

 

1、標(biāo)準(zhǔn)主要差異內(nèi)容解析

1.1與相關(guān)產(chǎn)品的差異

一體式永磁變頻螺桿空氣壓縮機(jī)（以下簡稱“永磁空壓機(jī)”）是一般用噴油螺桿空氣壓縮機(jī)（以下簡稱“螺桿空壓機(jī)”）和一般用變頻噴油螺桿空氣壓縮機(jī)（以下簡稱“變頻空壓機(jī)”）的特殊形式，其工作原理、主要結(jié)構(gòu)及產(chǎn)品功能等與螺桿空壓機(jī)和變頻螺桿空壓機(jī)基本一致，只是驅(qū)動電動機(jī)采用永磁同步電動機(jī)。

 

由于永磁同步電動機(jī)與感應(yīng)電動機(jī)相比，不需要無功勵磁電流，可以顯著提高功率因數(shù)（可達(dá)到1），減少了定子電流和定子電阻損耗，而且在穩(wěn)定運行時沒有轉(zhuǎn)子銅耗，進(jìn)而可以減小風(fēng)扇（小容量電機(jī)甚至可以去掉風(fēng)扇）和相應(yīng)的風(fēng)摩損耗，效率比同規(guī)格感應(yīng)電動機(jī)可提高2～8%。

而且，永磁同步電動機(jī)在25～120% 額定負(fù)載范圍內(nèi)均可保持較高的效率和功率因數(shù)，使輕載運行時節(jié)能效果更為顯著，因此永磁空壓機(jī)具有高效節(jié)能的效果。

1.2、與JB/T6430-2014的主要技術(shù)差異

(1)目前國內(nèi)行業(yè)生產(chǎn)的永磁空壓機(jī)功率范圍在2.2～315kW左右，因此JB/T13345-2017的功率范圍為2.2～315kW；而螺桿空壓機(jī)功率范圍為2.2～630kW。JB/T13345-2017 功率范圍缺少功率630kW 的容積流量、機(jī)組輸入比功率等技術(shù)指標(biāo)。

(2)JB/T 13345-2017規(guī)定工況下的冷卻水量額定排氣壓力為0.3MPa、0.5MPa 時分別為2.0L/m3、3.0L/m3, 而JB/T6430-2014 統(tǒng)一規(guī)定為3.0L/m3，其他排氣壓力檔冷卻水量兩標(biāo)準(zhǔn)一致。

(3)由于永磁空壓機(jī)配有變頻器，隨著頻率的變化，驅(qū)動電動機(jī)的實際功率也隨之變化，導(dǎo)致電機(jī)效率變化，因此JB/T13345-2017標(biāo)準(zhǔn)中沒有軸功率和比功率技術(shù)指標(biāo)，但是JB/T 13345-2017標(biāo)準(zhǔn)中增加了基準(zhǔn)頻率、中間頻率和低速頻率下機(jī)組輸入比功率指標(biāo)，且基準(zhǔn)頻率下機(jī)組輸入比功率指標(biāo)明顯優(yōu)于GB19153-2009《容積式空氣壓縮機(jī)能效等級及能效限定值》標(biāo)準(zhǔn)中螺桿空壓機(jī)的指標(biāo)。

 

基于JB/T 13345-2017標(biāo)準(zhǔn)中功率范圍為2.2～315kW，下面我們以市場上最常見的額定排氣壓力為0.8MPa 風(fēng)冷固定全罩式的螺桿壓縮機(jī)為例分別比較永磁空壓機(jī)（基準(zhǔn)頻率下）、螺桿空壓機(jī)機(jī)組輸入比功率。

從表1 中的數(shù)據(jù)可以看出永磁螺桿空壓機(jī)在驅(qū)動電動機(jī)功率2.2～45kW時基準(zhǔn)頻率和中間頻率下的機(jī)組輸入比功率與螺桿空壓機(jī)2級能效指標(biāo)一致，由此可見，在電動機(jī)功率2.2～45kW時永磁空壓機(jī)必須為GB19153-2009 標(biāo)準(zhǔn)中的節(jié)能產(chǎn)品。

但是在55～315kW時基準(zhǔn)頻率和中間頻率下的機(jī)組輸入比功率指標(biāo)明顯增加，處于螺桿空壓機(jī)2級能效與3級能效之間，甚至在110～315kW中間頻率下指標(biāo)還高于3級能效要求。

由此可見永磁空壓機(jī)節(jié)能效果隨驅(qū)動電動機(jī)功率增加而顯著下降。

1.3、與JB/T10972-2010的主要技術(shù)差異

(1)JB/T13345-2017標(biāo)準(zhǔn)中按額定排氣壓力分別為：0.3/0.5/0.7/0.8/1.0/1.25MPa， 給出容積流量、機(jī)組輸入比功率等指標(biāo)，而JB/T10972-2010標(biāo)準(zhǔn)則按額定排氣壓力分別為：0.7/0.8/1.0/1.25MPa 給出容積流量、機(jī)組輸入比功率等指標(biāo)，由此可見JB/T 13345-2017標(biāo)準(zhǔn)適用范圍更廣泛，比JB/T10972-2010標(biāo)準(zhǔn)多出了0.3MPa 和0.5MPa 技術(shù)指標(biāo)。

(2)永磁空壓機(jī)標(biāo)準(zhǔn)JB/T13345-2017在基準(zhǔn)頻率、中間頻率下和低速頻率下的機(jī)組輸入比功率等指標(biāo)見表2，

 

由表中數(shù)據(jù)可以看出均明顯優(yōu)于變頻空壓機(jī)JB/T10972-2010標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)值，在驅(qū)動電機(jī)功率2.2～45kW 時節(jié)能（JB/T10972-2010 標(biāo)準(zhǔn)中的機(jī)組輸入比功率值減去JB/T13345-2017標(biāo)準(zhǔn)中的機(jī)組輸入比功率值，除于JB/T10972-2010 標(biāo)準(zhǔn)中的機(jī)組輸入比功率值）效果非常明顯，在9.0 ～ 12.7%之間，在其他功率時節(jié)能效果也較好，均優(yōu)于5% 以上。

具體節(jié)能率詳見表3。在低速頻率下的機(jī)組輸入比功率指標(biāo)兩項標(biāo)準(zhǔn)完全一致。

 

(3)由于永磁電動機(jī)噪聲低，因此永磁空壓機(jī)標(biāo)準(zhǔn)JB/T13345-2017中的噪聲聲功率指標(biāo)比螺桿空壓機(jī)標(biāo)準(zhǔn)JB/T6430-2014 和變頻空壓機(jī)標(biāo)準(zhǔn)JB/T10972-2010中的要求低5～13dB。

2、結(jié) 語

自永磁變頻技術(shù)開始應(yīng)用于螺桿空氣壓縮機(jī)，近幾年得到了穩(wěn)步發(fā)展，其節(jié)能效果非常明顯，近10 年測試的近100臺永磁空壓機(jī)機(jī)組輸入比功率均達(dá)到GB19153-2009《容積式空氣壓縮機(jī)能效限定值及能效等級》標(biāo)準(zhǔn)中1級能效指標(biāo)要求。

由于該類產(chǎn)品具有節(jié)能、低噪聲等特點，該類產(chǎn)品得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展。今后空壓機(jī)產(chǎn)品將向節(jié)能減排方向發(fā)展，因此，國內(nèi)企業(yè)應(yīng)該加快轉(zhuǎn)型升級，設(shè)計制造出優(yōu)質(zhì)的螺桿機(jī)產(chǎn)品，努力提高產(chǎn)品的能效水平，才能在激烈的市場競爭中擁有一席之地。

作者：辛安見，喻志強(qiáng)，鮑洋洋，江新瑜，王宇川，劉玉勇

來源：合肥通用機(jī)械研究院有限公司 《中國設(shè)備工程》