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所谓“干式”，是区别于“湿式”的，即压缩腔中没有喷入其他任何液体，如油、水。而“干式无油”指的是压缩腔中没有任何液体，且没有润滑油。“干式无油螺杆压缩机”这是为了区分“喷水”无油螺杆压缩机（水润滑）而特别强调的称呼。
螺杆压缩机最先发展起来的就是无油螺杆压缩机，所谓“无油”，指的是气体在被压缩过程中，完全不与油接触，即压缩机的压缩腔和转子之间没有油润滑。但请注意：压缩机中的轴承、齿轮等零部件，仍需要用油来进行润滑，只是这些润滑部分和压缩腔之间，采取了有效的隔离轴封，使油不会泄漏到压缩腔中，影响到压缩气体。在所有的无油压缩机中，只要压缩腔还有运动部件，则必须靠各种密封手段隔绝油对压缩腔的影响。
螺杆压缩机的优点，干式无油螺杆压缩机大多都具备，如动力平衡性好、运行平稳、气流连续无脉冲、易损件相对无油活塞压缩机要少、控制智能化程度高等。
此外，相对喷油螺杆压缩机来说，干式无油螺杆压缩机还有以下特点。
（1）转速相对较高 干式无油螺杆压缩机可用作空气压缩机或工艺压缩机，压缩过程中没有液体内冷却和润滑。由于压缩腔内没有油参与润滑和密封，干式无油螺杆压缩机两转子不能直接接触，相互间需要保持一定的间隙，为转子热膨胀预留，因此势必会泄漏较大。为弥补泄漏损失，阳转子通过同步齿轮带动阴转子高速旋转，同步齿轮在传输动力的同时，还确保了转子之间的间隙。
（2）压比较小 转子间存在间隙，还导致了单级压比小的问题，目前干式无油螺杆压缩机的单级压比一般为1.5～3.5。因此通常干式无油螺杆压缩机为两级压缩，压比可达8～10，排气压力通常小于2.5MPa，容积流量常见为3～100m 3 /min。
（3）排气温度较高 由于压缩腔没有液体进行内冷却，干式螺杆只能通过间接冷却方式来控制排气温度，导致压缩机排气温度相对较高，通常为160℃～200℃，一般230℃、240℃为高温保护限值。
（4）对轴承和轴封要求较高 压缩腔要求无油，因此对轴封等密封措施要求较高。同时压缩腔温度高，机组转速高，对轴承也有较高的要求。
干式无油螺杆压缩机也是双螺杆压缩机，因此其压缩工作原理以及工作循环过程与之前介绍的螺杆压缩机相同，这里不再重复。
干式无油螺杆压缩机和喷油螺杆压缩机虽然在压缩工作原理上一致，但在结构上有很多不同。干式无油螺杆压缩机的主机结构（见图3-106）要复杂一些，所以通常把它作为另一个类型来介绍。
图3-106 干式无油螺杆压缩机的主机结构
图3-107 干式无油螺杆压缩机机体
1.机体（见图3-107）
干式无油螺杆压缩机由于压缩腔内无喷液冷却，因此机壳的气缸体需要有冷却夹套，通液冷却。机壳内部冷却夹套可容纳油和水作为冷却媒介，但当采用水为冷却媒介时，往往因为冷却水水质不好，长期使用会造成夹层中冷却水积垢，而对夹套水垢的清洗比较困难，会导致冷却效果变差，反而使排气温度超高而停机。所以通常采用干净的油作为冷却媒介，加上机组冷却风的冷却，这就避免了水垢影响换热效率，大大提高了运行的可靠性。
2.转子
干式无油螺杆空气压缩机由于阴、阳螺杆转子在运行中是不能接触的，并且啮合间隙的大小直接关系到压缩效率。所以对干式螺杆压缩机转子的加工要求，通常比喷油螺杆压缩机要高。而且，干式螺杆压缩机转子的转速也远比喷油螺杆压缩机的转速高。因此，干式螺杆转子压缩机的型线，同喷油螺杆压缩机转子的型线也是不同的。
相比喷油螺杆压缩机，干式螺杆压缩机的转速及工作温度较高，轴系的支承跨度大，所以对转子的强度要求也更高。为此，它至少应采用优质中碳钢锻造而成，转子经粗加工后，还必须对转子的材质进行各项必要的检测与试验。
为防止吸入的湿空气对螺杆转子表面产生腐蚀，引起阴阳转子的咬合。另外，为避免气流冲刷“气蚀”现象，增强转子的抗磨损能力。所以转子的表面必须使用防腐涂层。使用的涂层应均匀、结合牢靠、耐腐蚀、耐高温、耐气流冲刷等。可采用的涂层材料有特氟龙（聚四氟乙烯）、二硫化钼等。
但是考虑一旦转子涂层脱落后，对第二级螺杆转子发生咬合的威胁将增大，且第二级转子吸入的是第一级压缩冷却后的湿空气，带入的水汽要比第一级转子从大气中吸入的多，而第二级阴阳转子啮合的间隙更小，压缩腔温度更高，因此发生咬合的机率就更大。所以为了进一步提高运行可靠性，可以将第二级螺杆转子的材料改为不锈钢锻造，但是相比碳钢工艺要求更高。
一般动力用的干式无油螺杆空气压缩机的转子通常都是整体式的，而一些大型干式（无油）螺杆空气压缩机也有采用分段式焊接或套装式的结构。
另外，为了给运行中的螺杆转子进行冷却，常将转子的中部加工成空心的（见图3-108），以通入冷却液来冷却转子。
图3-108 转子内部冷却结构示意图
很多干式无油螺杆压缩机的转子设有齿顶密封齿，这是因为干式螺杆压缩机的排气温度很高，为弥补转子变形和热膨胀，在齿顶设密封齿，在刚开始运行后的一段时间内“磨合”到最佳尺寸，从而使压缩机在工作时能保持非常小的均匀间隙。
有齿顶密封齿的，就会具备这样一个特性：当压缩机被逐步加载到额定的运行工况和达到相应的排气温度后，经过一段时间的“磨合”，可以得到该工况下最高的效率。当压缩机因为某些原因在更高温度下运行一段时间，如果再回到之前较低的温度运行，压缩机的效率会降低一些。这是因为密封齿在过高的温度下运行会产生更多的磨损。粗浅的说法是：温度越高，膨胀越大，密封齿“磨过头”了，间隙变大，泄漏量增大导致效率就低了。
干式无油螺杆压缩机的转子的工作转速较高，因此必须对每根转子装上所有的旋转零件，一起进行严格的、符合产品技术规范的动平衡试验。其动平衡要求为达到VDI-G2.5级以上。
3.轴承
干式无油螺杆压缩机的转速很高，齿顶线速度为50～100m/s，转速为3000～20000r/min。一般动力用的中小型干式无油螺杆压缩机，主机的轴承通常仍使用滚动轴承。滚动轴承的配置形式各厂商会略有不同。在配置轴承时，要考虑螺杆转子的热膨胀和有利于调整转子的轴向间隙。通常进气端的轴承以承受转子的径向力为主，排气端的轴承要承受径向力和轴向力。在进气端和排气端设置径向轴承和轴向轴承。当轴向轴承不足以抵消轴向力的时候，为了抵消一部分轴向力，减小推力轴承的承载力，有的在阳转子轴端设有平衡活塞。平衡活塞的原理就是在轴向力反方向提供一个压力，以此来抵消轴向力。一般用液压油来提供所需压力。
4.轴封
干式无油螺杆压缩机的压缩过程是在一个完全无油的环境中进行的，这就要求在压缩机的润滑区与气体之间必须设置可靠的轴封。干式无油螺杆的轴封不仅要能在高圆周速度之下有效工作，还必须有一定的弹性，以适应转子的轴向移动。这比喷油螺杆压缩机对轴封的要求要高得多。
干式无油螺杆压缩机的轴封主要有石墨环式、迷宫式和机械式3种，用得最多的是迷宫密封。关于迷宫密封请参见3.4.1节。
对于空气压缩机来说，使用迷宫式轴封时密封气可以直接通向大气，不需引回，相对于其他压缩有毒、易燃气体的压缩机要简单一些。
5.增速齿轮
三相异步电动机转速最高两极电机也只有不到3000r/min，因此，需要更高转速就必须有增速齿轮。增速齿轮在喷油螺杆机型中也有用到，相对比较简单，这里不再赘述。
6.同步齿轮
在喷油螺杆压缩机中，阳螺杆直接驱动阴转子，两转子之间通过油膜直接接触。而在无油螺杆压缩机中，两转子之间是不接触的，转子间的间隙和驱动都靠同步齿轮来实现。同步齿轮有可调式和不可调式两种结构，通常为可调式。
与喷油螺杆压缩机一样，干式无油螺杆压缩机的机组系统也可分为动力系统、空气压缩系统、润滑油系统、冷却系统、控制系统、机箱及其他附属系统。以下仅说明与喷油螺杆压缩机机组系统相比的特别之处。
1.动力系统
动力系统中原动机并没有什么不同，但是干式无油螺杆通常是两级压缩，而且转速较高，其传动和增速方式较喷油螺杆有自己的侧重点。例如，干式无油螺杆几乎都是齿轮传动。当用于工艺压缩机，原动机为蒸汽轮机或燃气轮机时，可以采用直联驱动的方式。但用于空气压缩机时，几乎都是电动机+增速齿轮的方案。
在图3-109所示的驱动方式中，最常用的是双级并联[图3-109（d）]，这种方案不仅可使两级压缩的转子都具有最佳的齿顶速度，还具有结构紧凑和制造方便等优点。
图3-109 驱动方式
此外，除以上单电机驱动方式以外，近几年还出现了双级双驱动方式，应用在变频干式无油螺杆压缩机上，即双电机分别驱动两级转子，两级转子的转速可由控制系统分别控制，不受齿轮齿数比的限制，以达到更优压比和压缩效率。
2.空气压缩系统
空气压缩系统中，压缩机主机的区别在上文已经介绍过了，这里不再赘述。干式无油螺杆相对喷油螺杆少了油气分离部分，其他与喷油螺杆大体相同，包括进气过滤、容量调节等。
3.润滑油系统
干式无油螺杆压缩机的润滑油系统与喷油螺杆压缩机有很大的不同。干式无油螺杆压缩机的润滑油系统是有油泵系统，为压缩机的润滑、密封和控制元件提供具有一定压力的润滑油，供油压力一般为0.15～0.2MPa。供油油泵通常由单独的电机驱动，也可以由齿轮驱动。
干式无油螺杆的润滑油系统因机型的不同而略有不同。通常风冷的机型，润滑油还需要起到机头冷却的作用。而水冷的机型，润滑油仅作轴承、轴封、齿轮箱润滑之用，但仍需要有抗泡性、减磨损、防腐蚀的性能。总体而言，没有喷油螺杆对润滑油系统的要求高。
4.冷却系统
相对喷油螺杆压缩机来说，干式无油螺杆压缩机多了一套级间冷却装置（或称中间冷却），用于一级压缩后的气体冷却。另外，相对也多了一个冷却部位——压缩机主机，一般采取夹套内通润滑油或水进行冷却。
5.控制系统
控制系统相对来说除了控制点更多以外，其他逻辑基本相同。控制系统也主要完成三大功能：显示与提醒、控制与记录、故障与保护。
6.机箱和其他附属系统
两者的主要的区别在于消声降噪措施。喷油螺杆压缩机的压缩腔中有大量的油存在，能对噪声起到很大的衰减作用。而且喷油螺杆转子的转速要低得多，所以喷油螺杆的噪声控制并不是特别严重的问题。而干式无油螺杆压缩机的转速通常较高，当转子齿经过排气孔口时，产生的噪声很大，而且增速齿轮箱等附属设备也有可能是主要的噪声源。所以，干式无油螺杆压缩机中必须设计有消声设备。干式无油螺杆压缩机的消声器一般采用抗性消声器或阻性消声器。
干式无油螺杆压缩机系统的工作流程示意图，如图3-110所示。
1—空气入口；2—空气过滤器；3—进气阀；4—排气阀/消音器；5—低压机头；6—一级文丘里管；7—中间冷却器；8、13—气水分离器；9—高压机头；10—二级文丘里管；11—单向阀；12—后冷却器；14—压缩空气出口；15—油箱；16—油泵；17、21—泄油阀；18—油温控阀；19—油冷却器；20—油过滤器
图3-110 干式无油螺杆压缩机系统的工作流程示意图
图3-111为英格索兰E系列无油螺杆压缩机，该机搭载全新一代无油主机，采用全新高效设计，关注生命周期成本，提高可靠性，以出色的品质改善客户的生产率。
（1）无油压缩空气：符合ISO 8573-1：2001等级0，该标准规定了食品和饮料、制药、纺织和电子行业。
（2）减少能源成本：新设计的先进的模块化主机具有更优的转子型线，显著提升了效率并实现了同类更佳的空气流量水平。使用充分冷却且压降低的高效型感应电动机，再结合英格索兰的无油定速和变速压缩机，实现了高空气流量水平与更低能耗。
图3-111 英格索兰E系列无油螺杆压缩机
（3）双级双变频：大功率变频机组采用双级双变频技术，一级和二级压缩主机由两个变频电机分别控制，确保每级主机运行在理想效率。拥有特有技术的双级双变频控制逻辑，实现转速的精确控制与匹配，更优的调速范围和运行性能。
（4）可靠性更强：采用UltraCoat™技术、经过验证的无故障主机，优化的轴承设计，坚固的电机设计，V-Shield™无泄漏PTFE不锈钢编织管和O型圈端面密封，内置油路循环、液压进气阀，共同实现了整个生命周期的可靠性。
（5）高温工作环境：长寿命部件专为承受46ºC的最高环境温度而设计。