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        首頁 » 新聞 » 空壓機合理選型8大原則與4條建議

        空壓機合理選型8大原則與4條建議

        2021/05/12 12:47:30

        空壓機又稱空氣壓縮機,是一種常見的動力設備,是將機械能轉化成氣體壓力能的裝置,其作用主要是提供生產所需的氣體??諌簷C在生產中用途廣泛,主要應用在空分裝置、生物發酵、紡織、冶金礦山、風洞試驗、儀表控制、軍事等各各領域??諌簷C運行的效果如何,很大程度上取決于空壓機前期的選型論證及技術參數的約定。

        一、空壓機的類型簡介

        空壓機按其轉子的結構型式分為螺桿式空壓機、離心式空壓機、活塞式空壓機、軸流式空壓機、混流式空壓機、回轉式空壓機和滑片式空壓機等。按其工作原理分為螺桿空壓機、活塞式空壓機、回轉式空壓機、滑片式空壓機,均屬于容積型,直接依靠改變氣體容積來提高氣體壓力的機械;離心式空壓機、軸流式空壓機、混流式空壓機均屬于速度型(或動力型),依靠高速旋轉的葉片使通過它的氣體加速,從而將速度能轉化為壓力。

        不同類型空壓機有其自身的特點,且使用場合不盡相同。其中螺桿空壓機主要用于工業加工場合、儀表氣的制備;活塞壓縮機主要應用于空氣壓力較高的場所;離心式空壓機、軸流式空壓機由于其排氣量較大,主要應用于空分裝置、冶金化工、生物發酵等領域。近年來,變頻技術和永磁技術被應用到空壓機領域,大大提升了空壓機運行的穩定性和經濟性。

        二、空壓機選型的原則

        空壓機作為工業生產中重要的動力能源供應設施,為確保其安全、穩定、高效地服務生產,空壓機的選型應秉承安全可靠、經濟高效、安裝維護費用低的原則。

        首先,根據用戶需要的空氣壓力、空氣流量,選擇合適結構型式的空壓機,空壓機工作時機械性能(低振動、低噪音)好,變工況下適應性好,能夠持久穩定運行,均是空壓機選型的基礎;其次空壓機系統運行的經濟性應作為空壓機選型的重要指標,該指標包括空壓機運行的電單耗(kwh/km3)或蒸汽單耗(t/km3)、空壓機所需降溫水的品質及水耗(t/km3)、空壓機余熱效益等綜合指標;另外,選擇合適的空壓機技術參數(排氣量、排氣壓力)是空壓機是否可以滿足生產需求,是否運行經濟的前提;最后,空壓機安裝維護費用應作為空壓機選型的指標之一,盡量選擇安裝簡便、維護費用低的空壓機。

        空壓機的選型應參照下列程序進行:

        (1)調查用戶需求(用戶端要求達到的空氣壓力、空氣流量、空氣溫度、空氣濕度等);

        (2)計算空氣由空壓機出口至用戶點之間的阻力大??;

        (3)確定空壓機的額定排氣壓力(機組額定排氣壓力可按照實際計算出理論數據的1.1倍取值)、排氣量、空壓機經后處理裝置后的排氣溫度等;

        (4)根據機組自動化運行要求,選擇合適的電控、自控系統;

        (5)起草空壓機的技術要求,為采購做準備;

        (6)對空壓機生產商、及用戶進行實地考察,摸清生產商制作水平及生產能力,深入了解空壓機用戶的真實反饋;

        (7)對空壓機進行招標采購,制定合理的評分標準,通過招標選擇性價比較高的空壓機組;

        (8)設備合同簽訂后,與空壓機供應商進行面對面技術文件對接,形成空壓機技術協議,作為合同的附件。

        三、空壓機選型常見問題及建議

        1、如缺乏對不同種類空壓機結構性能的了解,會造成空壓機選型不合理,直接影響空壓機后續經濟運行的問題。

        一般情況下,多軸離心機、軸流機、普通單軸離心機、螺桿機、塞式空壓機等電單耗依次升高。如在生物發酵行業,一般要求的空氣壓力(絕壓)在0.30MPa-0.40MPa之間,對于1200Nm3/min以上的空壓機選型,最好選擇軸流空壓機或多軸離心機組,其運行經濟性較好且維護費用低;對于靜葉可調的軸流空壓機,其優點為工況可調范圍較寬,其最佳運行區域為一曲面,該機組可以確保不同負荷下機組始終處于最佳的經濟運行點。對于空氣需求量較小的儀表空氣,其空氣壓力(絕壓)一般在0.5-0.8MPa之間,通常選擇螺桿空壓機,而不選擇活塞式空壓機,因為螺桿空壓機較活塞機有結構緊湊,易損件少,運行穩定,經濟性好等優點。

        2、空壓機參數選擇不合理,造成空壓機無法運行在最佳工況點,機組運行的經濟性下降。

        對于離心式空壓機,其銘牌上標注的壓力、流量是空壓機運行效率最高的工況點,偏離該工況點,空壓機運行不經濟。在實際工作中,由于對空氣需求點的壓力掌握不準,再加上自空壓機出口至用戶之間的空氣輸送阻力估算,為安全起見,往往在起草空壓機招標文件時,把空壓機的排氣壓力、排氣量估算的過高,造成實際運行的數據距離機組的設計值偏差較大。如某企業,訂購空壓機的額定排氣壓力(絕壓)為0.4MPa,而在實際運行中,空壓機的排氣壓力僅在0.31MPa左右,機組運行的電耗較高。因此,新空壓機確定其技術參數時,務必摸清空氣使用點的壓力、空氣流動阻力的計算,確??諌簷C設計參數與實際運行相符,只有這樣選擇的空壓機才能發揮其運行效能。

        3、空壓機設計的公用條件苛刻,影響空壓機安全、經濟運行。如某企業多年前購置1臺流量855m3/min某國外空壓機,機組排氣壓力(絕壓)0.33MPa。該空壓機設計的公用條件中要求級間冷卻器降溫水溫度為5℃,在實際運行中,降溫水溫度經常高于該溫度,則出現空壓機二級進氣溫度高,機組效率下降,而當使用5℃水時,由于5℃冷水的成本較高,造成該空壓機供氣成本較高,該機組無法長期運行。要確??諌簷C系統運行的經濟,在空壓機設計時,作為用戶應提供與現場相符的公用系統數據。

        4、空壓機后處理裝置設計、安裝不合理,空氣阻力增加,造成空壓機排氣壓力升高,機組電耗增加。

        有些用戶將空壓機本體與后處理裝置分開采購,若后處理裝置廠家設計能力不足,僅僅考慮空氣的降溫效果和制作成本,往往會在有限的容器空間內增加換熱管翅片的數量,造成空氣流動受阻。同時自空壓機出口至空氣并入空氣母管,彎頭數量增加會造成空氣流動阻力增加,減少彎頭數量可以減少空氣阻力;另外對于大流量空壓機后處理裝置,若現場空間允許,可以采用兩套裝置并聯運行,這樣可以有效降低空氣流動阻力。作者建議,空壓機后處理裝置、管道連接等最好由空壓機本體廠家進行設計、提供,以確??諌簷C系統后續運行經濟、穩定。

        結論

        空壓機作為工礦企業重要的供氣設備,其能源消耗相對較大,運行周期相對較長,選擇安全、高效、經濟的空壓機是設備管理者義不容辭的責任。本文結合在日常工作中發現的幾起空壓機選型中存在的問題,給出了空壓機選型的基本原則及方法,希望對大家有所幫助

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