通過對比分析：

JB/T13345-2017《一體式永磁變頻螺桿空氣壓縮機》、

JB/T10972-2010《一般用變頻噴油螺桿空氣壓縮機》、

JB/T6430-2014《一般用噴油螺桿空氣壓縮機》

詳細闡述了永磁變頻螺桿空氣壓縮機產品的節(jié)能效果。

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

 

近年進入了螺桿機飛速發(fā)展的時代，質量日趨穩(wěn)定，能效水平逐步提高，近10 年能效水平提高了近10%。由于產品設計和加工工藝更加成熟，單臺螺桿機流量上限已達到近100m³/min，已跨入離心機的市場領域。

而由于量產水平的提高，在5.5kW以上的小機系列價格下降幅度很大，雖比活塞機價格仍然較高，但差距已經很小，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產品。

在未來相當長的一段時間螺桿機仍將作為主要的空氣壓縮機產品，并逐步擴大在市場上的領先優(yōu)勢。國產品牌技術水平已經達到國際先進水平，能效值接近甚至優(yōu)于國外品牌，價格大幅下降。

 

近年來，產品不斷創(chuàng)新，出現永磁一體變頻、兩級壓縮、噴水螺桿、無油潤滑等新技術、新產品。尤其是永磁變頻螺桿空壓機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》對比其它幾個相關標準得到印證。

 

1、標準主要差異內容解析

1.1與相關產品的差異

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

 

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

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

1.2、與JB/T6430-2014的主要技術差異

(1)目前國內行業(yè)生產的永磁空壓機功率范圍在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、機組輸入比功率等技術指標。

(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準一致。

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

 

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

從表1 中的數據可以看出永磁螺桿空壓機在驅動電動機功率2.2～45kW時基準頻率和中間頻率下的機組輸入比功率與螺桿空壓機2級能效指標一致，由此可見，在電動機功率2.2～45kW時永磁空壓機必須為GB19153-2009 標準中的節(jié)能產品。

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

由此可見永磁空壓機節(jié)能效果隨驅動電動機功率增加而顯著下降。

1.3、與JB/T10972-2010的主要技術差異

(1)JB/T13345-2017標準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、機組輸入比功率等指標，而JB/T10972-2010標準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、機組輸入比功率等指標，由此可見JB/T 13345-2017標準適用范圍更廣泛，比JB/T10972-2010標準多出了0.3MPa 和0.5MPa 技術指標。

(2)永磁空壓機標準JB/T13345-2017在基準頻率、中間頻率下和低速頻率下的機組輸入比功率等指標見表2，

 

由表中數據可以看出均明顯優(yōu)于變頻空壓機JB/T10972-2010標準中的相關值，在驅動電機功率2.2～45kW 時節(jié)能（JB/T10972-2010 標準中的機組輸入比功率值減去JB/T13345-2017標準中的機組輸入比功率值，除于JB/T10972-2010 標準中的機組輸入比功率值）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。在低速頻率下的機組輸入比功率指標兩項標準完全一致。

 

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

2、結 語

自永磁變頻技術開始應用于螺桿空氣壓縮機，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臺永磁空壓機機組輸入比功率均達到GB19153-2009《容積式空氣壓縮機能效限定值及能效等級》標準中1級能效指標要求。

由于該類產品具有節(jié)能、低噪聲等特點，該類產品得到突飛猛進的發(fā)展。今后空壓機產品將向節(jié)能減排方向發(fā)展，因此，國內企業(yè)應該加快轉型升級，設計制造出優(yōu)質的螺桿機產品，努力提高產品的能效水平，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，鮑洋洋，江新瑜，王宇川，劉玉勇

來源：合肥通用機械研究院有限公司 《中國設備工程》