喷水冷却的螺杆式空气压缩机能够生产100％无油的压缩空气，从而能够提供高质量的压缩空气

在过去几年里，工业化压缩空气供应中的“无油压缩空气”问题被纳入到了环保和排污的范畴之内，而且变得越来越重要，从而企业对“干净压缩空气”的生产设备提出了明确的要求。

对100%无油的高品质压缩空气的需求不仅仅局限于药品、食品、电子技术和医用产品的生产领域之中，在高质量产品的生产过程中也有着广泛的应用。更加严格的环保法律法规和安全要求使生产要求逐步转换了观念，在重要产品的生产过程中开始使用压缩空气。

若在早几年，有很多生产领域还无需使用干净的无油压缩空气；而今天，许多工业企业在高质量产品的规划设计和原有空压机站的现代化技术改造中都使用了残油含量达DIN ISO 8573－1标准1级的压缩空气。出现这种情况的原因是许多应用要求使用绝对无油的压缩空气。工业企业在这些思想上的变化导致所有知名的压缩机生产厂都在自己的产品中增加了无油压缩机标准产品，就像生产用油润滑的压缩机一样。

无油压缩空气不同的生产方法

工业企业中最常使用的螺杆压缩机生产无油压缩空气的方法有三种：（1）在压缩腔中喷射润滑油，压缩后无油处理；（2）螺杆压缩机采用干式压缩腔；（3）在压缩腔中喷射干净的水，用水来代替冷却介质“油”。其中，第二和第三种无油压缩空气的生产过程是以吸气方式为前提。

第三种无油压缩空气生产方式是一种近几年来已经广泛应用的无油压缩空气生产技术，但它留给人们的印象一直不好。近几年，在压缩机生产厂家的努力下其特性有了很多改进，尤其是在原材料方面的优化改进和“润滑水”处理技术方面的改进。今天，这种“喷水冷却”的螺杆式压缩机已经成为润滑油冷却压缩机强有力的竞争对手。

喷射润滑水和喷射润滑油的压缩机其设计结构几乎是一样的，都是单级压缩系统，两者最大的区别就是使用的冷却、润滑介质和压缩密封装置不同（图1）。

简单且多功能的系统点

喷水冷却润滑的螺杆式压缩机的机体是由不生锈的合金材料制造的，在这一机体中安装了两个压缩螺杆（主螺杆和副螺杆）。压缩温度低于60℃，因此几乎是一种经济的等温压缩。结构紧凑的驱动电机（SCD电动机、安全保护等级IP 55 ISO F）工作起来效率高，功率强大，工作可靠。

其内部集成的干冷器有三个功能：新鲜水供应和更换所需的冷却水，有利于水质的生态保护的和化学保护，保证输出到压缩空气网络中的压缩空气干燥。另外，闭式的水循环系统有着独立集成式的多级脱水系统，保证了输出的压缩空气是干燥的。由SCD电动机传递的动力毫无损耗地传递给主螺杆，电机也按照EMV技术规范配备了变频器。另外，它的Air Control控制器会自动对压缩机的工况进行监控，做好监控记录。（图2）

在Lento系列水冷螺杆压缩机中，整个压缩机工作过程中用水代替了润滑油来完成压缩机的冷却、润滑和密封。

这种解决方案的优点是：与润滑油相比，水拥有更好的散热性能，而且在喷射过程中也更容易雾化；从而可以在较低的压缩温度60℃下对空气进行压缩；使得空气的压缩过程几乎是在等温压缩的条件下进行。因此，它有着更好的压缩效率（图3）。为了实现压缩空气网络中没有润滑油或者不与油接触，其先决条件是吸入的空气中不得含有油分。在这样的条件下，这种喷水冷却的螺杆式压缩机能够生产出100%无油的压缩空气。它省略了冷凝水处理设施的费用，也省略了喷油冷却润滑压缩机压缩空气残留物处理和冷凝水处理的费用。

单级结构和较低的转速提供了更高的经济性

喷水冷却的螺杆式空气压缩机是单级的，而干式运行的螺杆式压缩机（前面提到的第二种类型）是两级串联的。在第一级中对空气进行压缩，然后是中间冷却，最后是对第一级预压后的压缩空气进行第二级压缩。采用单级压缩后压缩机的使用者可以减少购买时的投资、减少维护保养的费用。在这种喷水冷却、润滑的螺杆式缩机中，无需同步装置，因为它的主螺杆像润滑油润滑压缩机的主螺杆一样直接驱动副螺杆。Lento系列螺杆压缩机比干式压缩机所需的转速低4~5倍（3000~4000r/min，干式压缩机为15000~20000r/min）。由于干式压缩机“缺少密封介质”，因此只有利用高转速来弥补这一不足：高转速在螺杆齿面上产生紊流，起到了对间隙进行密封的作用，限制了空气回流带来的损失。而在喷水冷却润滑的螺杆式压缩机中，这种缝隙还允许做得更小。因为水的动力学黏度远远小于油的动力学黏度。喷水冷却的压缩机因其转速较低对延长轴承的使用寿命更加有利，从而提高了设备的工作可靠性。

在压缩空气需求量波动时有很高的灵活性

喷水冷却润滑的螺杆式压缩机在转速调节方面有着更好的可能性，因此也有着更多的使用灵活性，在压缩空气需求量波动时也更加节能。干式螺杆压缩机利用高转速避免不经济的回流损失只在有限的程度上通过转速调节来节能，因为它的调节范围（尤其是低速范围）受到了很大的限制。

但是，由于对水质防腐蚀和生态保护的要求，例如要求使用防腐蚀的材料和设计有内部水处理设施，这也就带来了较高的制造成本。

其“核心”是一对高性能、耐腐蚀钢材制造的螺杆。压缩机压缩腔所使用的材料是不锈钢，调心轴承使用的润滑剂是润滑脂。这种轴承以其三重防护保证了绝对无油的压缩空气生产和较长的使用寿命：螺杆轴密封保证了润滑脂不会从轴承中出来进入压缩腔。滑动密封使得水密封除了隔离喷水的冷却水之外还能辅助起到润滑脂二次外溢密封的作用。最后一道防线是气体的润滑脂腔隔离，它可以容纳多余的润滑脂，防止自然环境的压力差影响压缩机的压缩腔。这里介绍的系统保证了压缩空气100%是无油的，而且其使用寿命可以达到润滑油冷却润滑压缩机的水平。

集成的干冷器有着多方面的作用

为保证Lento螺杆式喷水冷却压缩机的可靠工作，必须要有一套能够根据工作需求准确地完成冷却水准备、监控和调节的系统。而图4所示的干冷器是水处理技术领域中的一项“革命”。它与普通的压缩空气干燥设备不同，它首先是用于提供新鲜的冷却水。在这一过程中经集成在内的干冷器对压缩空气成分干燥，并把吸收的水分作为冷却循环中所需的新鲜水加以利用。这样，螺杆式压缩机只需在安装后第一次使用时加注干净的饮用水即可；在以后的生产使用过程中它就能够自己“生产”喷水时所需的冷却水了。

这种简单的功能良好的自给自足喷水系统为压缩机的使用者带来了具有决定性意义的优势：省去了在压缩机使用过程中添加新鲜干净水的所有设备和费用。它无需添加新鲜水，也就允许设备不依赖供水管网而安装配置了。另外，它也明显提高了压缩机设备的工作可靠性：因为干冷器生产出来的新鲜水不含钙，不会在喷水系统结垢。当从压缩机外部供水时，一般要有一套软化水设备以便达到相同的效果。

虽然集成在压缩机内部的干冷器首先是作为一个“冷却水生产设备”来考虑的，但它同样也能根据压缩机的大小和规格把输出的压缩空气冷却到3~5℃的压缩露点。这样，在许多情况下就可以省略使用单独的外部干冷设备。若还需要一个干燥器，例如需要吸附式干燥器时，这一附加的干燥器可因压缩机内部集成了干冷器而选用较小规格型号的干燥器，这样也就能够更加经济的实现既定的目标。

为了能够对压缩后的空气进行冷却，压缩机中使用了面积很大的热交换器，保证了冷却循环中的冷却介质有着最佳的温度。根据用户的要求，热交换器中的冷却介质可以是水或者空气。由于喷水冷却的螺杆压缩机输出的压缩空气温度较低，尤其是在使用了内置式干冷器之后，也可以省略用户压缩空气网络入口处附加的压缩空气冷却用空气热交换器。

有效解决细菌滋生的问题

在过去的一段时间里，反对使用喷水冷却压缩机的主要原因之一是水中的细菌数量问题，尤其是喷水冷却润滑压缩机中的水循环系统中的细菌含量多少。这种反对意见是正确的，因为水是一种“生物活性物质”。也就是说，一个封闭的水循环系统中使用一段时间之后会出现藻类微生物和细菌的滋生和聚集。为了防止这种情况的出现，这种喷水冷却润滑的螺杆式压缩机还带有多级的“防护系统”，有效的解决了这一生物难题。

在Lento系列利用干冷器生产喷射用水的喷水式螺杆压缩机中，生产出来的水量一般都多于系统所需的用水量。多余的水都将存放在一个专门的储水器中，在储水量监控器的监控下自动的排出。这些水无需任何处理就可以引入到公共水网中。通过精确的供应自己生产的喷射水和排出冷却系统中多余的水可以实现冷却系统中水的自动“更新”。单独外加的水过滤器可以过滤掉水中的悬浮物和固体颗粒。第三种安全保护措施是“腐蚀阳极”，它补充水中所消耗的矿物质，保持水质不变，不会对与水接触的零部件造成腐蚀。这种技术在许多工业技术领域中，甚至在家用技术领域中都是已经有保障的成熟技术了。

无害微生物的证明

通过上述多层次的安全保护，螺杆泵保证能够大幅度的减少细菌数量。这种安全保护系统对压缩空气的保护作用究竟如何？可通过独立的检验机构进行检验。德国著名的费森尤斯研究所按照微生物检测的方法对细菌密度进行了检测。

先进技术保障了最高的产品质量

在费森尤斯研究所的测试中，环境大气中的细菌密度数为43个活着的细菌。环境空气经这种喷水冷却的螺杆压缩机压缩后，压缩空气出口处活菌的数量比检测极限值还低一个值。另外，由德国莱茵技术监督协会TüV对这种压缩机的残油含量进行了测试，测试的结果是：Lento系列压缩机残油含量达到了ISO 8573－1标准中0级的要求（最高的质量等级）。Almig公司不是喷水冷却、润滑压缩机的发明者，但却经济的切实可行的把常用可靠的技术组合在了一起，并保证了工作的可靠性。利用喷水进行冷却润滑，100%无油的压缩空气生产设备提供了最高质量的压缩空气，也为许多自动化和高质量的生产加工提供了可靠的前提条件。