發(fā)布時(shí)間:2021-08-09 瀏覽次數(shù):995
壓機(jī)合理選型原則及建議
是一種常見(jiàn)的動(dòng)力設(shè)備,是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成氣體壓力能的裝置,其作用主要是提供生產(chǎn)所需的氣體。空壓機(jī)在生產(chǎn)中用途廣泛,主要應(yīng)用在空分裝置、生物發(fā)酵、紡織、冶金礦山、風(fēng)洞試驗(yàn)、儀表控制、軍事等各各領(lǐng)域??諌簷C(jī)運(yùn)行的效果如何,很大程度上取決于空壓機(jī)前期的選型論證及技術(shù)參數(shù)的約定。
一、空壓機(jī)的類型簡(jiǎn)介
空壓機(jī)按其轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)型式分為螺桿式空壓機(jī)、離心式空壓機(jī)、活塞式空壓機(jī)、軸流式空壓機(jī)、混流式空壓機(jī)、回轉(zhuǎn)式空壓機(jī)和滑片式空壓機(jī)等。按其工作原理分為螺桿空壓機(jī)、活塞式空壓機(jī)、回轉(zhuǎn)式空壓機(jī)、滑片式空壓機(jī),均屬于容積型,直接依靠改變氣體容積來(lái)提高氣體壓力的機(jī)械;離心式空壓機(jī)、軸流式空壓機(jī)、混流式空壓機(jī)均屬于速度型(或動(dòng)力型),依靠高速旋轉(zhuǎn)的葉片使通過(guò)它的氣體加速,從而將速度能轉(zhuǎn)化為壓力。不同類型空壓機(jī)有其自身的特點(diǎn),且使用場(chǎng)合不盡相同。其中螺桿空壓機(jī)主要用于工業(yè)加工場(chǎng)合、儀表氣的制備;活塞壓縮機(jī)主要應(yīng)用于空氣壓力較高的場(chǎng)所;離心式空壓機(jī)、軸流式空壓機(jī)由于其排氣量較大,主要應(yīng)用于空分裝置、冶金化工、生物發(fā)酵等領(lǐng)域。近年來(lái),變頻技術(shù)和永磁技術(shù)被應(yīng)用到空壓機(jī)領(lǐng)域,大大提升了空壓機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。
二、空壓機(jī)選型的原則
空壓機(jī)作為工業(yè)生產(chǎn)中重要的動(dòng)力能源供應(yīng)設(shè)施,為確保其安全、穩(wěn)定、高效地服務(wù)生產(chǎn),空壓機(jī)的選型應(yīng)秉承安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效、安裝維護(hù)費(fèi)用低的原則。首先,根據(jù)用戶需要的空氣壓力、空氣流量,選擇合適結(jié)構(gòu)型式的空壓機(jī),空壓機(jī)工作時(shí)機(jī)械性能(低振動(dòng)、低噪音)好,變工況下適應(yīng)性好,能夠持久穩(wěn)定運(yùn)行,均是空壓機(jī)選型的基礎(chǔ);其次空壓機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性應(yīng)作為空壓機(jī)選型的重要指標(biāo),該指標(biāo)包括空壓機(jī)運(yùn)行的電單耗或蒸汽單耗、空壓機(jī)所需降溫水的品質(zhì)及水耗、空壓機(jī)余熱效益等綜合指標(biāo);另外選擇合適的空壓機(jī)技術(shù)參數(shù)(排氣量、排氣壓力)是空壓機(jī)是否可以滿足生產(chǎn)需求,是否運(yùn)行經(jīng)濟(jì)的前提;最后,空壓機(jī)安裝維護(hù)費(fèi)用應(yīng)作為空壓機(jī)選型的指標(biāo)之一,盡量選擇安裝簡(jiǎn)便、維護(hù)費(fèi)用低的空壓機(jī)。
空壓機(jī)的選型應(yīng)參照下列程序進(jìn)行:(1)調(diào)查用戶需求(用戶端要求達(dá)到的空氣壓力、空氣流量、空氣溫度、空氣濕度等);(2)計(jì)算空氣由空壓機(jī)出口至用戶點(diǎn)之間的阻力大小;(3)確定空壓機(jī)的額定排氣壓力(機(jī)組額定排氣壓力可按照實(shí)際計(jì)算出理論數(shù)據(jù)的1.1倍取值)、排氣量、空壓機(jī)經(jīng)后處理裝置后的排氣溫度等;(4)根據(jù)機(jī)組自動(dòng)化運(yùn)行要求,選擇合適的電控、自控系統(tǒng);(5)起草空壓機(jī)的技術(shù)要求,為采購(gòu)做準(zhǔn)備;(6)對(duì)空壓機(jī)生產(chǎn)商、及用戶進(jìn)行實(shí)地考察,摸清生產(chǎn)商制作水平及生產(chǎn)能力,深入了解空壓機(jī)用戶的真實(shí)反饋;(7)對(duì)空壓機(jī)進(jìn)行招標(biāo)采購(gòu),制定合理的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)招標(biāo)選擇性價(jià)比較高的空壓機(jī)組;(8)設(shè)備合同簽訂后,與空壓機(jī)供應(yīng)商進(jìn)行面對(duì)面技術(shù)文件對(duì)接,形成空壓機(jī)技術(shù)協(xié)議,作為合同的附件。
三、空壓機(jī)選型常見(jiàn)問(wèn)題及建議
1、如缺乏對(duì)不同種類空壓機(jī)結(jié)構(gòu)性能的了解,會(huì)造成空壓機(jī)選型不合理,直接影響空壓機(jī)后續(xù)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的問(wèn)題。一般情況下,多軸離心機(jī),軸流機(jī),普通單軸離心機(jī),螺桿機(jī),活塞式空壓機(jī)等電單耗依次升高。如在生物發(fā)酵行業(yè),一般要求的空氣壓力(絕壓)在0.30MPa-0.40MPa之間,對(duì)于1200Nm3/min以上的空壓機(jī)選型,最好選擇軸流空壓機(jī)或多軸離心機(jī)組,其運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性較好且維護(hù)費(fèi)用低;對(duì)于靜葉可調(diào)的軸流空壓機(jī),其優(yōu)點(diǎn)為工況可調(diào)范圍較寬,其最佳運(yùn)行區(qū)域?yàn)橐磺妫摍C(jī)組可以確保不同負(fù)荷下機(jī)組始終處于最佳的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)。對(duì)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(jī),而不選擇活塞式空壓機(jī),因?yàn)槁輻U空壓機(jī)較活塞機(jī)有結(jié)構(gòu)緊湊,易損件少,運(yùn)行穩(wěn)定,經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)。
2、空壓機(jī)參數(shù)選擇不合理,造成空壓機(jī)無(wú)法運(yùn)行在最佳工況點(diǎn),機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性下降。
對(duì)于離心式空壓機(jī),其銘牌上標(biāo)注的壓力、流量是空壓機(jī)運(yùn)行效率最高的工況點(diǎn),偏離該工況點(diǎn),空壓機(jī)運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)。在實(shí)際工作中,由于對(duì)空氣需求點(diǎn)的壓力掌握不準(zhǔn),再加上自空壓機(jī)出口至用戶之間的空氣輸送阻力估算,為安全起見(jiàn),往往在起草空壓機(jī)招標(biāo)文件時(shí),把空壓機(jī)的排氣壓力、排氣量估算的過(guò)高,造成實(shí)際運(yùn)行的數(shù)據(jù)距離機(jī)組的設(shè)計(jì)值偏差較大。如某企業(yè),訂購(gòu)空壓機(jī)的額定排氣壓力(絕壓)為0.4MPa,而在實(shí)際運(yùn)行中,空壓機(jī)的排氣壓力僅在0.31MPa左右,機(jī)組運(yùn)行的電耗較高。因此,新空壓機(jī)確定其技術(shù)參數(shù)時(shí),務(wù)必摸清空氣使用點(diǎn)的壓力、空氣流動(dòng)阻力的計(jì)算,確??諌簷C(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)與實(shí)際運(yùn)行相符,只有這樣選擇的空壓機(jī)才能發(fā)揮其運(yùn)行效能。
3、空壓機(jī)設(shè)計(jì)的公用條件苛刻,影響空壓機(jī)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。如某企業(yè)多年前購(gòu)置1臺(tái)流量855m3/min某國(guó)外空壓機(jī),機(jī)組排氣壓力(絕壓)0.33MPa。該空壓機(jī)設(shè)計(jì)的公用條件中要求級(jí)間冷卻器降溫水溫度為5℃,在實(shí)際運(yùn)行中,降溫水溫度經(jīng)常高于該溫度,則出現(xiàn)空壓機(jī)二級(jí)進(jìn)氣溫度高,機(jī)組效率下降,而當(dāng)使用5℃水時(shí),由于5℃冷水的成本較高,造成該空壓機(jī)供氣成本較高,該機(jī)組無(wú)法長(zhǎng)期運(yùn)行。要確??諌簷C(jī)系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì),在空壓機(jī)設(shè)計(jì)時(shí),作為用戶應(yīng)提供與現(xiàn)場(chǎng)相符的公用系統(tǒng)數(shù)據(jù)。
4、空壓機(jī)后處理裝置設(shè)計(jì)、安裝不合理,空氣阻力增加,造成空壓機(jī)排氣壓力升高,機(jī)組電耗增加。
有些用戶將空壓機(jī)本體與后處理裝置分開(kāi)采購(gòu),若后處理裝置廠家設(shè)計(jì)能力不足,僅僅考慮空氣的降溫效果和制作成本,往往會(huì)在有限的容器空間內(nèi)增加換熱管翅片的數(shù)量,造成空氣流動(dòng)受阻。同時(shí)自空壓機(jī)出口至空氣并入空氣母管,彎頭數(shù)量增加會(huì)造成空氣流動(dòng)阻力增加,減少?gòu)濐^數(shù)量可以減少空氣阻力;另外對(duì)于大流量空壓機(jī)后處理裝置,若現(xiàn)場(chǎng)空間允許,可以采用兩套裝置并聯(lián)運(yùn)行,這樣可以有效降低空氣流動(dòng)阻力。作者建議,空壓機(jī)后處理裝置、管道連接等最好由空壓機(jī)本體廠家進(jìn)行設(shè)計(jì)、提供,以確??諌簷C(jī)系統(tǒng)后續(xù)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定。
空壓機(jī)作為工礦企業(yè)重要的供氣設(shè)備,其能源消耗相對(duì)較大,運(yùn)行周期相對(duì)較長(zhǎng),選擇安全、高效、經(jīng)濟(jì)的空壓機(jī)是設(shè)備管理者義不容辭的責(zé)任。本文結(jié)合在日常工作中發(fā)現(xiàn)的幾起空壓機(jī)選型中存在的問(wèn)題,給出了空壓機(jī)選型的基本原則及方法,希望對(duì)大家有所幫助