空压机产业发展现状

空压机产业发展现状空气压缩机（简称空压机）是指以空气为介质的气压发生装置。空压机是工业现代化的基础产品，是气动系统的核心设备，是机电引气源装置中的主体，它是将原动的机械能转换成气体压力能的装置。它的种类很多，其中往复活塞式压缩机和螺杆压缩机是压缩机的主要机型。空压机用途极广，在采矿业、冶金业、机械制造业、土木工程、石油化学工业以及国防工业中，都是必不可少的关键设备。此外，空压机在医疗、纺织、食品、农业、交通等部门的需求也与日俱增。随着科学技术的发展和人民生活水平的提高，空压机在国民经济的各部门中成为必不可少的关键设备。空气压缩机是气源装置中的主体，是压缩空气的气压发生装置，它能够将机械能转换为气体压力能，为气动设备提供动力源。作为气体动力源的转换设备空气压缩机被广泛应用于建筑、钢铁、采矿、化工、机械、冶金、电子电力、医药、包装、食品、纺织、交通等众多工业领域。1.空压机分类空压机的分类方法很多，可按工作原理、结构形式及性能参数等类别进行分类。按工作原理分类：分为容积式空压机和速度式空压机。在容积式压缩机中，一定容积的气体先被吸入到气缸里．继而在气缸中其容积被强制缩小，气体分子彼此接近，单位体积内气体的密度增加，压力升高，当达到一定压力时气体便被强制地从气缸排出。可见，容积式压缩机的吸排气过程是间歇进行，其流动并非连续稳定的。容积式压缩机按其压缩部件的运动特点可分为两种形式：往复（活塞）式和回转式。而后者又可根据其压缩机的结构特点分为滚动转子式、滑片式、螺杆式(又称双螺杆式)、单螺杆式等。在速度型压缩机中，气体压力的增长是由气体的速度转化而来，即先使吸入的气流获得一定的高速，然后再使之缓促下来，让其动量转化为气体的压力升高，而后排出。可见，速度型压缩机中的压缩流程可以连续地进行，其流动是稳定的。空压机常见分类如表（1）所示。表1空压机常见的分类按工作原理分类容积式速度式往复式回转式喷射式透平式活塞式膜式单轴双轴/离心式轴流式滑片式涡旋式单螺杆双螺杆螺茨式按空压机输出压力大小分类低压中压高压超高压0.2～1.0MPa1.0～10MPa10～100MPa100MPa按空压机输出流量分类微型小型中型大型1～10m3/min1～10m3/min10～100m3/min100m3/min2.空压机发展历程由上述可知，空压机发展至今已被用于各行各业，但应用最广泛的还是活塞式空压机和螺杆式空压机，现就活塞机和螺杆机的发展历程加以介绍。2.1活塞式空压机发展历程1、我国古代劳动人民发明的木质风箱，是现代空气压缩机的雏型。有关学者已经确认公元前1500年（我国商代）的木质风箱已具备空气压缩机的几大重要部件——气缸、活塞、活塞环和气阀。2、公元1640年在德国制成的（机械式）真空泵，是现代空气压缩机械的鼻祖。3、大约于1800年，世界上第一台单级（往复活塞式）空气压缩机在英国制成，其排气压力为1.38MPa（表压力）。4、1829年，在英国设计了第一台具有中间冷却的两级往复式空气压缩机。翌年在法国制造了一台同样的机器。5、1878年，瑞士布卡得机械厂（BurckhardtMaschinenfadrikAG）生产了该公司首台具有配气用控制滑阀的空气压缩机。6、1902年，美国英格索兰公司（Ingersoll-RandCo．）制成了第一台移动的往复式空气压缩机。1904年瑞典阿特拉斯公司开出第一台活塞式空气压缩机。1907年，瑞典阿特拉斯公司生产了该公司第一台移动往复式空气压缩机，内燃机和单级空气压缩机均为卧式，并共用一根曲轴。这是全球首台整体式摩托压缩机。7、1930年，名为Monodloc的移动式空气压缩机问世。它实质上是柴油摩托式空气压缩机：立式，4缸无十字头，两冲程，柴油动力缸，通过同一根曲轴直接驱动同一机身上的立式，2缸，两级，单作用，有十字头压缩缸。1931年，美国渥星顿公司（MorthingtonCorp）制成该公司第一台对置式空气压缩机，其后发展为今日的BDC对称平衡型空气和气体压缩机系列。8、我国的压缩机制造业起步于20世纪50年代初，1952年，沈阳空气压缩机厂（现沈阳气体压缩机厂），试制成功国产第一台容积流量为6m3/min的压缩机。该厂在1953~1954年陆续试制成功并成批生产了容积流量为10m3/min、20m3/min、40m3/min的固定式动力用空气压缩机。1957年该厂制造出1-100/8型大型空气压缩机。9、1959~1960年，由原第一机械工业部化工与通用机械研究所（现合肥通用机械研究院）负责组织，沈阳气体压缩机厂、通用机械研究所、西安交通大学为主要设计力量，进行了我国第一个动力用L形空气压缩机系列（容积流量10~100m3/min）的设计和研制。1959年12月由原第一机械工业部第一局主持鉴定的4L-20/8型空压机样机的主要技术指标已达到当时的同类型产品的国际水平。10、1960年，瑞典阿特拉斯公司著名的DT4型短行程空气压缩机和ER8型低电耗空气压缩机问世。这两种机型具有一些开创性结构，至今对国际上主要的空气压缩机制造厂的往复式空压机仍具有深刻的影响。2.2螺杆压缩机的发展历程1、螺杆压缩机的发展史，可以追溯到1878年，德国人H.Krihar最先提出无内压缩的空压机理念，这种空压机就是以后的螺杆式空压机。但由于当时的工艺技术限制，所以只有理念，还不能制造出来。2、20世纪30年代，瑞典工程师AlfLysholm在对燃气轮机进行研究时，希望找到一种作回转运动的压缩机，要求其转化速度比活塞压缩机高得多，以便可由燃气轮机直接驱动，并且不会发生喘振。为了达到上述目标，他发明了螺杆压缩机。在理论上，螺杆压缩机具有他所需要的特点，但由于必须具有非常大的容积流量，才能满足燃气轮机工作的要求，螺杆压缩机并没有在此领域获得应用。尽管如此，AlfLysholm及其所在的瑞典SRM公司对螺杆机在其他领域的应用继续进行了深入的研究。3、1937年,AlfLysholm在SRM公司研制成功了两类螺杆压缩机试验样机,并取得令人满意的测试结果。1946年，位于苏格兰的英国JamesHowden公司，第一个从瑞典SRM公司获得了生产螺杆式空压机的许可证。随后，欧洲、美国和日本的多家公司也陆续从瑞典SRM公司获得了这种许可证，从事螺杆式空压机的生产和销售。4、最先发展起来的螺杆压缩机无油螺杆压缩机，1957年喷油螺杆空气压缩机投入了市场应用。1961年又研制成功了喷油螺杆制冷压缩机和螺杆工艺压缩机。过随后持续的基础理论研究和产品开发试验，通过对转子型线的不断改进和专用转子加工设备的开发成功，螺杆式空压机的优越性能得到了不断的发挥。自此以后，各种各样的螺杆式空压机不断面世。5、我国从1965年开始研究螺杆压缩机，这期间主要以吸收国外技术为主，70年代中后期逐渐有了自己的线型及标准，80年代我国引进了英国霍洛伊德公司的螺杆转子专用加工机床和专用检测间隙工具，以及对刀仪等进口设备，使得转子加工精度及速度大为提高。螺杆式压缩机是一种很年轻的压缩机型。近二十年来，尤其是进入21世纪的这15年，螺杆式空压机的各种新技术不断出现，加工精度不断提高，而且辅助设备也日趋完善。这些因素让螺杆空压机的性能得到越来越多人的肯定，因此其使用范围也不断扩展，目前已经成为最受欢迎的一类空压机，并且在未来还可能取代活塞空压机，成为使用最广泛的一类空压机。3.国内外空压机发展现状3.1我国空压机行业发展现状3.1.1我国空压机产业状况我国空压机制造业起步于上世纪五十年代，最初只是消化吸收前苏联产品，到上世纪六、七十年代的开始实现自主研发。改革开放后，随着国民经济的发展，国际知名空压机制造商纷纷到中国设厂，如阿特拉斯、寿力、日本神钢、英格索兰等。与此同时，我国空压机制造企业积极引进和学习国际先进技术（含装备）、管理理念和管理制度，并结合我国国情进行消化吸收、再创新，使我国空压机制造业得到较大发展，涌现了一大批创新能力强、技术水平突出的企业，如沈阳鼓风机集团有限公司（大型往复活塞压缩机）、上海大隆机器厂股份有限公司（大型螺杆压缩机和大型往复活塞压缩机）、开山集团股份有限公司（螺杆压缩机）、安瑞科（蚌埠）压缩机有限公司（螺杆-活塞串联压缩机）、宁波鲍斯能源装备股份有限公司（螺杆压缩机）、贵州振华亚普精密机械有限公司（单螺杆压缩机）等企业等。进入21世纪，国内外市场对压缩机品种和数量需求的持续增长，再次推动了我国压缩机制造业的发展，使我国成为全球空压机的生产制造基地。我国空压机生产企业主要分布在山东、江苏、上海、浙江、江西、福建、广东等地，据2014年统计，全国共有规模以上（2000万产值）压缩机生产企业486家（主机生产企业200多家），产值650多亿元，生产各类压缩机3000多万台。截止2015年年底我过的空压机现状，产值（），其中螺杆空压机（）。3.1.2我国空压机产业存在问题我国在经历了从上世纪50年代仿制第一台空压机起，经历了60年的发展，我国空压机市场从无到有，到空压机产量的饱和过剩，绝大部分空压机已经实现国产化在目前市场空压机的技术已经成熟、品种较多。在目前国内空压机产品日益激烈的竞争，利润不断的降低的情况下，空压机的发展存在许多问题。（1）高、低端产品产能制约行业发展，低端产品产能严重过剩，高端产品还满足不了市场需求。如，空气动力螺杆压缩机在“十一五”和“十二五”期间快速发展，目前产能达40多万台，供大于求，而工艺螺杆压缩机还主要依赖进口，这种产能矛盾制约了行业的发展。（2）“恶性竞争”加剧，我国压缩机行业产品同质化竞争激烈，甚至达到“白热化”程度。许多企业为了抢夺市场，不顾成本，微利甚至无利也承接订单，“让利不让市”。“恶性竞争”给压缩机行业带来的沉重压力，短期内难以缓解。（3）“市场换技术”难以实现。国际上压缩机企业为了占领中国市场，纷纷在我国成立独资或合资企业，但这些外企其产品的核心技术和部件仍在它本国制造，我国只是它的一个组装车间。外企通过合资获得了中国市场，而国内企业想通过合资获取技术的愿望却落空了。（4）人才匮乏。压缩机行业许多企业在业内相互挖人的现象很普遍，许多企业对人才的需求，眼睛向外，缺乏对自有的技术人员、管理人员、技术工人的培养和重用。国内设置压缩机专业的院校比较少，压缩机制造业因为利润太低导致人才待遇较低，专业院校毕业的学生不愿意到制造企业工作，压缩机企业很难招聘到受过专业教育培训的技术人员。（5）标准制（修）订滞后压缩机标准工作还存一些不足，如：标准更新不够快，50%以上标准标龄五年以上。节能产品、核电产品、石化天然气行业急需产品标准补充、完善。数字控制系统、智能部件产品、高端产品标准覆盖率低，甚至是空白。3.2、国际压缩机发展状况国际上，压缩机企业主要集中在欧美地区。由于有雄厚的工业基础作保证，欧美产品的总体设计水平、成套水平均优于我国，其制造工艺水平比我国更高一筹。国外压缩机产品机电一体化得到加强，采用计算机自动控制，自动显示各项运行数据、报警与保护，产品设计重视工业设计和环境保护，压缩机外型美观，更符合环保要求。国外往复活塞式压缩机的发展方向为大容量、高压力、结构紧凑、能耗少、噪声低、效率高、可塑性好、排气净化能力强；普遍采用撬装无基础，全罩低噪音设计，大大节约了安装、基础和调试费用；不断开发变工况条件下运行的新型气阀，使气阀寿命大大提高。国际上的螺杆压缩机技术，一方面在不断研究开发出高性能的螺杆新齿型，以提高压缩机的效率，另一方面在结构设计上也有了长足进步。在产品设计上，应用压缩机热力学、动力学计算软件和压缩机工作过程模拟软件等，提高计算准确度，通过综合模拟模型预测压缩机在实际工况下的性能参数，以提高新产品开发的成功率。但近年来国外压缩机产业发展势头已很不明显。我国从国外进口的压缩机普遍存在价格高、问题反应慢、服务不到位等现象，时而还出现质量问题。随着我国工业整体水平的不断提高，综合实力的增强，可以预期在未来的10-15年间，我国压缩机技术水平将走向世界前列。综上所述，我国空压机制造技术提升快，国内产品在稳定质