工業(yè)應用中，由螺桿式壓縮機生產(chǎn)的壓縮空氣有多種不同的質(zhì)量等級，保證了從機械加工到房屋建筑等不同工業(yè)應用的要求。但由于其所消耗的能源高達企業(yè)總費用的75％左右，因此在能源價格不斷上漲的趨勢下，減少螺桿壓縮機的能耗就成為一項非常有意義的工作。螺桿式空氣壓縮機的生產(chǎn)廠商也都在努力嘗試著如何實現(xiàn)機械能或者電能向熱能轉(zhuǎn)換的理想途徑，以減少壓縮空氣生產(chǎn)中的能源消耗。為了實現(xiàn)較高的能源利用率，不僅要考慮到壓縮機所有的固定零部件，而且也要考慮壓縮機中那些可以更換的零部件，例如空氣濾清器、機油過濾器以及油霧器等。這3個元器件構(gòu)成了一個相互關(guān)聯(lián)的過濾鏈。
高效的研發(fā)設(shè)計工具
40多年來，一直從事空氣壓縮機中油霧器的研發(fā)和生產(chǎn)。其研發(fā)工作的重點是：在功率提高的同時減少殘留油量、延長設(shè)備使用壽命并提高效率。為了實現(xiàn)這一目標，使用了現(xiàn)代化的軟件工具。減少壓縮空氣壓力損失的優(yōu)化工作已經(jīng)在最早的研發(fā)項目中得到解決，如利用CFD模擬軟件工具解決（圖）。模擬時，利用圖像中的不同顏色表示流速，在流速高時帶來的壓力損失也就相對較大。通過設(shè)計改進可以有目的的對發(fā)現(xiàn)的薄弱部位進行改進，避免壓力損失。同時，模擬分析也表明，即使是在微米級和超微米級大小的油霧或粉塵顆粒范圍內(nèi)，也會對過濾器和過濾元器件的負荷帶來很大影響，使其能源利用效率降低。根據(jù)模擬分析的經(jīng)驗和動態(tài)分離過程的顯示可以明顯改進過濾器的性能。
系統(tǒng)中需要的元器件一部分是可以在市場上購買到的，但也有利用模擬軟件根據(jù)模擬情況專門研發(fā)的元器件。優(yōu)化改進工作中涉及到科學技術(shù)層次的優(yōu)化措施得到了一些著名大學研究所的支持和幫助。研發(fā)成果包括結(jié)構(gòu)和形狀都進行了優(yōu)化改進的過濾元器件，在過濾精度和納污能力提高之后，仍能保持很小的壓力損失，從而減少了能源消耗。此設(shè)計和優(yōu)化工具不僅對主要壓縮機產(chǎn)品中的過濾器和過濾系統(tǒng)的各零部件進行了單獨優(yōu)化，同時也對壓縮空氣生產(chǎn)系統(tǒng)的整個過濾鏈進行了優(yōu)化改進。
壓縮機空氣過濾器
空氣壓縮機的第一關(guān)就是吸取環(huán)境空氣時的空氣濾清器。而恰恰在過濾鏈的第一關(guān)就存在提高效率和節(jié)約能源的可能性。例如通過減小空氣濾清器中1?MPa的壓力差就可能實現(xiàn)每年節(jié)約36歐元的能源費用。由較高的空氣過濾效率得到一個輔助效應就是更好的進行顆粒分離，從而對后續(xù)過濾等級產(chǎn)生有利影響。這使得節(jié)能不僅僅是在第一級空氣濾清器中實現(xiàn)，而是在第一級“下的種子到后面的過濾鏈中有了收獲”。
壓縮空氣除油節(jié)能潛力巨大
吸入新鮮空氣時空氣濾清器中的絕對壓力損失相對其他過濾等級來講是比較少的，因此所能實現(xiàn)的節(jié)能也非常有限。注意考查壓縮空氣的除油器就能夠了解：其所帶來的壓力差是非常大的。除油器中的壓力差可以達到10?MPa，因此這里的節(jié)能潛力非常大。10MPa的壓力差能夠帶來的節(jié)能費用相當于45歐元�？梢杂貌煌椒p小壓力差，最簡單的辦法就是加大除油器除油元件的表面積。但這種做法與除油器原本的設(shè)計目標是相背離的：盡可能減小機床體積，尤其是要盡可能保持壓力容器較小的體積。另一種可能的方法就是使用除油性能更好的除油介質(zhì)。
另外，油的質(zhì)量，尤其是噴射到螺桿壓縮機中潤滑油量的多少，也對壓力損失有著重要影響。例如，通過預除油器的設(shè)計來減少壓縮空氣中的含油量。因為油量越少，除油器效果越好，同時除油器的壓力差也減小，但能保證可靠的管道防銹蝕油量。
