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摘 要：黄金选矿厂中活塞空压机的应用较为普遍，其主要原理是由于活塞的往复运动从而形成吸气、排气。但活塞空压机在使用过程中，故障多、能耗高、噪音大，而且结构复杂、易损件较多，维修强度大、维修成本高，不能较好的满足黄金选矿厂对风量的需求。作为一种经济型空气压缩机，本文重点介绍了双螺杆空气压缩机的供风原理和维护简单、故障率低、自动化程度高等特点。
关键词：活塞空压机 双螺杆空气压缩机 经济型 自动化程度高
在黄金矿山企业尤其是黄金选矿厂浸出工艺中，空气压缩机的应用较为广泛。特别是黄金氰化浸出工序中，气力搅拌浸出槽以其大高度直径比、有效提高了槽体容积，提高了处理量，在近些年得到大力发展[1]。而气力搅拌浸出槽的风压、风量问题直接影响其浸出效果。在金的溶解过程中，所需氰化物和氧气的浓度是成一定比例的。氰化物浓度一定时，金的溶解速度主要取决于氧的浓度（即溶液充气程度） [2]。因风压、风量不足造成浸出效果不良会导致黄金大量流失，所以故障少、能耗低的空气压缩机对黄金选厂有很大意义。
一、活塞式空压机
1.活塞式空压机的结构及原理
目前选矿厂常用的无油活塞空压机，基本构造是电机通过皮带带动曲轴，经连杆的传动后，活塞在缸体内做往复运动，此时由气缸内壁、活塞和气缸盖所构成的工作容积则会发生周期性变化。活塞从气缸盖处开始运动时，气缸工作容积变大，进气阀打开、气体进入气缸，直到活塞到达下限，进气阀关闭；而后活塞反向运动，气缸内工作容积缩小，气体压力升高，当气缸内压力达到并略高于排气压力时，排气阀打开，气体排出气缸，直到活塞运动到上限位置为止，排气阀关闭，然后依次循环，高压气体源源不断的排出。
2.活塞式空压机的缺陷
（1）活塞式空压机在使用过程中，对设备操作工要求较高，操作工需要有较为专业的机械水平，能及时通过运转声音判断连接螺栓是否松动，否则便会发生气缸、活塞破裂，曲轴断裂等事故。
（2）进排气阀较易损坏，一旦损坏后发现不及时，会导致空压机排气量不足，造成电能浪费的同时会导致缸头温度过高。在高温下，活塞上的导向环及活塞环会很快磨损，从而导致活塞卡缸等事故的发生。
（3）运行过程中噪音较大，某厂空气压缩机厂房内三台60m3无油活塞空压机运行时，厂房内噪音达到 93.5-97.4dB，已远超国家85dB标准。
（4）活塞式压滤机自动化程度低、结构复杂，拆卸不便，更换缸头、活塞或曲轴等备件需3-5个工作日，严重制约生产。
二、双螺杆空气压缩机
双螺杆空气压缩机，是在单螺杆的基础上改进的新型空气压缩机，与活塞空压机相比，具有噪音小、维护简单、故障率低、自动化程度高等特点。
1.双螺杆空气压缩机主要构造及流程
双螺杆空气压缩机由主机、电动机、油气分离器、冷却器和电控系统等零部件组成。在压缩机机组中，主机是一个重要部件。机体内有一对互相啮合的转子，在电机驱动下高速旋转。随着齿间容积的不断缩小，吸入的空气不断被压缩，同时润滑油不断被喷入主机工作腔。当齿间容积与主机排气口相通时，油气混合气便从排气口排出，通过油气分离器，将润滑油从空气中分离出来。润滑油经冷却后回到油气分离器，空气排出分离器后进入后冷却器，直至冷却到排气温度。
2.双螺杆空气压缩机工作原理
螺杆空气压缩机是一种容积式空气压缩机，也就是说将空气的体积减少，从而升高压力。工作循环可分为四个过程：吸气、封闭、压缩和排气。随着转子旋转，每对相互啮合的齿相继完成上述四步过程：
1.进气过程：当转子经过入口时，空气从轴向吸入主机，通过进气控制阀调节进气量，由蝶阀和气缸调节机构组成
2.封闭过程：转子经过入口后，一定体积的空气被密封在两个转子形成的压缩空腔内。
3.压缩、输送：随着转子的转动，压缩腔的体积不断减少，空气压力升高。
4.排气过程：空气到达另一端的出口，压缩完成。
三、双螺杆空气压缩机的应用优势
（1）结构简单，零部件少、维修量小，转子与机壳之间不接触[3]，只有轴承为磨损部分，使用寿命长，只需要定期更换滤芯及润滑油即可。
（2）平衡性好，不同于活塞空压机，无往复运动机构，没有不平衡惯性力，运转平稳，噪音小，能够满足国家85db（A）要求。
（3）润滑油使用寿命长，润滑油的使用能够达到8000小时，且在使用过程中，润滑油消耗少，几乎不需要补充。
（4）自动调节，可根据要求准确的自动调节用风量，当风量、风压超当前需求量是，自动调节进气阀门，节省能源。
（5）自动化程度高，发生故障可自动停车，避免了设备进一步损坏，对设备操作工要求较低，操作工只需定时观测压力、温度即可，避免了类似于活塞空压机因操作工未及时发现问题而造成的重大事故。
（6）电机节能，相对活塞空压机，经有关试验数据表明，这种螺杆空气压缩机采用的电机在相同负载的条件下，效率较高，在满负荷的条件下运行效率最高，最能节约能量。
（7）故障率低，某厂空气压缩机厂房为无人看守岗位，使用活塞式空气压缩机每年维修、维护时間为153.6小时/台，使用双螺杆空气压缩机后，每年的维修、维护时间降低至11小时/台，而且主要为维护时间，大幅度降低了停车时间，确保了生产连续性。
四、双螺杆空气压缩机应用效果分析
某黄金冶炼厂空气压缩机厂房原采用3台250kw的活塞式空气压缩机，每分钟供风130m3、风压0.20MPa，通过更换两台500P双螺杆空气压缩机，供风量可达到每分钟140-150m3、风压0.24MPa。每年按照350天计算、每天24小时运转、每度电0.8元计算，不考虑多余风量及双螺杆空气压缩机的自动调节功能，（250*3-367*2）*24*350*0.8=10.8万元。同时可节省三台活塞空压机维修成本10万元，多回收黄金约70万元，每年可节省91万元，两年即可收回改造成本。
五、结论
双螺杆空气压缩机在黄金选矿厂浸出工艺中，不仅满足风量的稳定性，也避免厂房的噪音污染，起到了明显的节能效果和明显环境效益。这种双螺杆空气压缩机属于典型的节能型空气压缩机，是老式活塞空压机的理想替代产品，比较适宜大范围的推广应用。
参考文献
[1]高伟伟，刘金强，李蕊蕊等. 气力搅拌浸出槽在黄金选厂的应用[J].黄金科学技术，2014，22（3）：86
[2]李文玉，迟继松，李旭东等.黄金矿山新型充气浸出槽的研制与应用[J]；矿山机械，2012，40（06）：136
[3]朱佩璋.几种空气压缩机的比较[J].山西机械，2002（s）：17
关键词：活塞空压机 双螺杆空气压缩机 经济型 自动化程度高
在黄金矿山企业尤其是黄金选矿厂浸出工艺中，空气压缩机的应用较为广泛。特别是黄金氰化浸出工序中，气力搅拌浸出槽以其大高度直径比、有效提高了槽体容积，提高了处理量，在近些年得到大力发展[1]。而气力搅拌浸出槽的风压、风量问题直接影响其浸出效果。在金的溶解过程中，所需氰化物和氧气的浓度是成一定比例的。氰化物浓度一定时，金的溶解速度主要取决于氧的浓度（即溶液充气程度） [2]。因风压、风量不足造成浸出效果不良会导致黄金大量流失，所以故障少、能耗低的空气压缩机对黄金选厂有很大意义。
一、活塞式空压机
1.活塞式空压机的结构及原理
目前选矿厂常用的无油活塞空压机，基本构造是电机通过皮带带动曲轴，经连杆的传动后，活塞在缸体内做往复运动，此时由气缸内壁、活塞和气缸盖所构成的工作容积则会发生周期性变化。活塞从气缸盖处开始运动时，气缸工作容积变大，进气阀打开、气体进入气缸，直到活塞到达下限，进气阀关闭；而后活塞反向运动，气缸内工作容积缩小，气体压力升高，当气缸内压力达到并略高于排气压力时，排气阀打开，气体排出气缸，直到活塞运动到上限位置为止，排气阀关闭，然后依次循环，高压气体源源不断的排出。
2.活塞式空压机的缺陷
（1）活塞式空压机在使用过程中，对设备操作工要求较高，操作工需要有较为专业的机械水平，能及时通过运转声音判断连接螺栓是否松动，否则便会发生气缸、活塞破裂，曲轴断裂等事故。
（2）进排气阀较易损坏，一旦损坏后发现不及时，会导致空压机排气量不足，造成电能浪费的同时会导致缸头温度过高。在高温下，活塞上的导向环及活塞环会很快磨损，从而导致活塞卡缸等事故的发生。
（3）运行过程中噪音较大，某厂空气压缩机厂房内三台60m3无油活塞空压机运行时，厂房内噪音达到 93.5-97.4dB，已远超国家85dB标准。
（4）活塞式压滤机自动化程度低、结构复杂，拆卸不便，更换缸头、活塞或曲轴等备件需3-5个工作日，严重制约生产。
二、双螺杆空气压缩机
双螺杆空气压缩机，是在单螺杆的基础上改进的新型空气压缩机，与活塞空压机相比，具有噪音小、维护简单、故障率低、自动化程度高等特点。
1.双螺杆空气压缩机主要构造及流程
双螺杆空气压缩机由主机、电动机、油气分离器、冷却器和电控系统等零部件组成。在压缩机机组中，主机是一个重要部件。机体内有一对互相啮合的转子，在电机驱动下高速旋转。随着齿间容积的不断缩小，吸入的空气不断被压缩，同时润滑油不断被喷入主机工作腔。当齿间容积与主机排气口相通时，油气混合气便从排气口排出，通过油气分离器，将润滑油从空气中分离出来。润滑油经冷却后回到油气分离器，空气排出分离器后进入后冷却器，直至冷却到排气温度。
2.双螺杆空气压缩机工作原理
螺杆空气压缩机是一种容积式空气压缩机，也就是说将空气的体积减少，从而升高压力。工作循环可分为四个过程：吸气、封闭、压缩和排气。随着转子旋转，每对相互啮合的齿相继完成上述四步过程：
1.进气过程：当转子经过入口时，空气从轴向吸入主机，通过进气控制阀调节进气量，由蝶阀和气缸调节机构组成
2.封闭过程：转子经过入口后，一定体积的空气被密封在两个转子形成的压缩空腔内。
3.压缩、输送：随着转子的转动，压缩腔的体积不断减少，空气压力升高。
4.排气过程：空气到达另一端的出口，压缩完成。
三、双螺杆空气压缩机的应用优势
（1）结构简单，零部件少、维修量小，转子与机壳之间不接触[3]，只有轴承为磨损部分，使用寿命长，只需要定期更换滤芯及润滑油即可。
（2）平衡性好，不同于活塞空压机，无往复运动机构，没有不平衡惯性力，运转平稳，噪音小，能够满足国家85db（A）要求。
（3）润滑油使用寿命长，润滑油的使用能够达到8000小时，且在使用过程中，润滑油消耗少，几乎不需要补充。
（4）自动调节，可根据要求准确的自动调节用风量，当风量、风压超当前需求量是，自动调节进气阀门，节省能源。
（5）自动化程度高，发生故障可自动停车，避免了设备进一步损坏，对设备操作工要求较低，操作工只需定时观测压力、温度即可，避免了类似于活塞空压机因操作工未及时发现问题而造成的重大事故。
（6）电机节能，相对活塞空压机，经有关试验数据表明，这种螺杆空气压缩机采用的电机在相同负载的条件下，效率较高，在满负荷的条件下运行效率最高，最能节约能量。
（7）故障率低，某厂空气压缩机厂房为无人看守岗位，使用活塞式空气压缩机每年维修、维护时間为153.6小时/台，使用双螺杆空气压缩机后，每年的维修、维护时间降低至11小时/台，而且主要为维护时间，大幅度降低了停车时间，确保了生产连续性。
四、双螺杆空气压缩机应用效果分析
某黄金冶炼厂空气压缩机厂房原采用3台250kw的活塞式空气压缩机，每分钟供风130m3、风压0.20MPa，通过更换两台500P双螺杆空气压缩机，供风量可达到每分钟140-150m3、风压0.24MPa。每年按照350天计算、每天24小时运转、每度电0.8元计算，不考虑多余风量及双螺杆空气压缩机的自动调节功能，（250*3-367*2）*24*350*0.8=10.8万元。同时可节省三台活塞空压机维修成本10万元，多回收黄金约70万元，每年可节省91万元，两年即可收回改造成本。
五、结论
双螺杆空气压缩机在黄金选矿厂浸出工艺中，不仅满足风量的稳定性，也避免厂房的噪音污染，起到了明显的节能效果和明显环境效益。这种双螺杆空气压缩机属于典型的节能型空气压缩机，是老式活塞空压机的理想替代产品，比较适宜大范围的推广应用。
参考文献
[1]高伟伟，刘金强，李蕊蕊等. 气力搅拌浸出槽在黄金选厂的应用[J].黄金科学技术，2014，22（3）：86
[2]李文玉，迟继松，李旭东等.黄金矿山新型充气浸出槽的研制与应用[J]；矿山机械，2012，40（06）：136
[3]朱佩璋.几种空气压缩机的比较[J].山西机械，2002（s）：17