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按分離機理的不同，噴油螺桿空壓機機組中采用兩種不同的油氣分離方法。一種稱為機械法，即碰撞法或旋風分離法，它是依靠油滴自身重力以及離心力的作用，從氣體中分離直徑較大的油滴。實際測試表明，對于直徑大于1?m的油滴，都可采用機械法被有效地分離出來。另一種為親和凝聚法，通過特殊材料制成的元件(一般稱為油細分離器或分離器芯)，使直徑在1?m以下的油滴先聚結為直徑較大的油滴，然后再分離出來。

現在噴油螺桿壓縮機機組中一般都采用這兩種不同的油氣分離方法，即用機械法作為粗分離，而用親和凝聚法作為精分離。早期的機械法一般采用碰撞法，即在油氣混合物的流動方向上設置某種障礙物，當油氣混合物與障礙物碰撞后，混合物中的油滴就會聚集在障礙物的表面，并在重力作用下，落到分離器的底部。采用碰撞法時，油氣混合物撞擊障礙物的速度有一定的范圍，其佳值與氣體和潤滑油的密度有關。一般來說，佳撞擊速度為3m/s左右。

現代的機組中一般采用旋風分離法或兩種方法結合來進行粗分離。這種方法是油氣分離器中設置旋風通道，當油氣混合物進入油氣分離器后，首先通過旋風通道，大的油滴將會在離心力的作用下被甩到壁下，然后在重力作用下，落到分離器底部。

當油氣混合物通過機械法進行分離后，其中約99.7%的油會被分離出來，且此時的油滴直徑多在1?m以下，無法再用機械法進行分離。