【壓縮機網】儲氣罐是我們壓縮機行業從業人員常用的一種設備，幾乎天天與它打交道，對非儲氣罐專業設計人員，通常更多的只是了解它的容積、使用壓力、使用注意事項、年檢規范及與壓縮空氣系統其他設備的搭配關系等。隨著技術的進步與市場需求的變化，工業企業對儲氣罐的要求也在提高（更節能、環保、耐用），還有同行業的競爭關系，不同廠家都在儲氣罐技術上尋求突破和創新，開拓新的市場突破點等。所以，對于一名壓縮機行業專業的從業者，有時間還應多掌握一些有關儲氣罐方面的專業知識，以便跟上市場的發展，為客戶提供更專業的咨詢和服務。

 

　　一、儲氣罐的作用

　　1)儲存氣量：一方面解決系統內短時間里可能出現的用氣量大于供氣量的矛盾，另一方面可以在空壓機出現故障或其它突發事件（如停電）時作臨時急用。當然，這取決于用于多少或多大儲氣罐來儲存壓縮空氣。

　　2)恒流穩壓：消除或減弱空壓機輸出氣流的脈動，穩定氣源壓力，保證輸出氣流連續平穩，即恒流穩壓的作用。

　　3)減少空壓機啟停頻率：降低空壓機的“啟停”頻率，一個較大的系統容量，可以延長空壓機的“啟動——停止”或“加載——卸載”的循環周期，減少電氣設備和閥門的切換頻率。

　　4)清除污染物：利用儲氣罐罐體形成離心及壓縮空氣重力沉降的作用，分離和清除壓縮空氣大顆粒的水分、油分及其它污染物，以及進一步冷卻壓縮空氣，減輕管網下游其它后處理設備的工作負荷（還能減少凈化設備的投資），使各類用氣設備獲得所需質量的氣源。

　　5)節省安裝空間：對于當前流行的一體式空壓機，儲氣罐兼作壓縮機的本體與其它附件的安裝基架，有效節省安裝難度與空間。

　　二、儲氣罐容積的計算

　　根據設立儲氣罐用途的不同，儲氣罐容積有不同的計算方法：

　　1、實際工況一：氣動系統是按平均耗氣量來選擇空壓機容積流量的，在用氣量高峰時間里，系統用氣量的短時間里可能大于空壓機排氣量，此時若要滿足高峰時的用氣需要，可按下式確定儲氣罐容積  ：

 

　　式中：   --氣動系統最大耗氣量，Nm3/min；

　　--空壓機額定排氣量，Nm3/min；

　　-空壓機吸入壓力（絕對），取  = 0.1MPa；

　　--動系統的正常使用壓力（絕對），MPa；

　　--氣動系統在最大耗氣量下的工作時間，s；

　　2、實際工況二：當空壓機發生突發性事故或外部原因突然停氣（如停電），僅靠儲氣罐中儲存的空氣維持安全供氣。在這種情況下，必須保證在一定的時間里，空氣的壓力不至于降低到維持氣動設備或系統正常工作的最低安全壓力以下，儲氣罐容積可按下式計算：

 

　　式中：

　　--氣動系統最低安全工作壓力（絕對），MPa；

　　--氣動系統在停電時間里所必需的耗氣量，Nm3/min；

　　--氣動系統在停電時能維持正常工作的最短時間，s；

　　3、實際工況三：空壓機驅動電機啟動過于頻繁。1）將導致電機繞組、控制開關線圈溫升增加、加劇機械系統磨損，在中、大型空壓機上這種情況尤為突出；2）空壓機頻繁的啟停，將導致空壓機的能耗增加（電機啟動時的電流可能是運行電度的幾十倍）。為此，通常在儲氣罐上裝設一只壓力開關，通過調速壓力開關的壓差值（  ）來控制空壓機的運轉，在一定的壓差范圍內對驅動電動機進行“開機——停機”，“滿載——空載”或“滿載——空載——間隙停機”等調節。

　　由于有了儲氣罐，當空壓機供氣量  比耗氣量  大得多時，驅動電機將較長時間處于停機或空轉狀態，負載啟動頻度不高；當供氣量  接近或小于耗氣量  時，驅動電機將長時間不停息的運轉，此時，負載啟動頻度也不高。    的比值，簡稱為耗氣比，用系數  來表示。此時，用耗氣系數概念，確定儲氣罐容積：

 

　　式中：

　　--空壓機供氣量，Nm3/min；

　　--耗氣系數，圖1，耗氣系數在耗氣比為0.5時，為最大；

 

　　--允許的“加載——卸載”切換頻度，單位為  （次/小時）；該值與空壓機驅動電動機的功率大小有關，功率愈大，切換頻率的取值應愈小，如表1。

 

 

　　--壓力開并的壓差設定值，

　　為空壓機開始卸載時的壓力上限值，為空壓機開始卸載時的壓力下限值。

　　4、實際工況四：基于我們多年來的實際工作經驗，在空壓系統中，儲氣罐容量的選擇有時用經驗值來確定，比如，選定為壓縮空氣總流理的1/(6～8)。

　　在以上的理論公式計算中，我們沒有考慮儲氣罐內的溫度（  ）有可能比空壓機吸入溫度（  ）之間的差值，對本體容積的影響。在實踐中，在高溫環境下或儲氣罐前沒有設置后部冷卻器時，儲氣罐內溫度比空壓機吸入溫度（即環境溫度）要高得多，受溫度影響，罐內氣體體積會增大，此時，儲氣罐要選大一些；在高海拔地區，由于吸入空氣的壓力比較低，儲氣罐容積可相應選小一些。此時，可以用以下公式進行修正：

 

　　例：一臺銘牌參數排氣量為42Nm3/min，排氣壓力為0.7MPa的空壓機，向氣網提供的流量為39Nm3/min（壓力為0.7MPa）的壓縮空氣，壓差開關設定值為0.08MPa，如何計算適用的儲氣罐容積？

　　假定：空壓機吸入空氣溫度為20℃，吸入壓力為0.1MPa，儲氣罐最高儲氣溫度為40℃。系統耗氣系數為0.5（  =0.25），對應空壓機的電機功率為250kW，  為3，但選2比較合適。因空壓機吸氣溫度與儲氣罐最高溫度不一致，儲氣罐容積按下式計算：

 

　　三、儲氣罐使用注意事項

　　1、當壓縮空氣的管網很大時，儲氣罐容積可以稍微縮小乃至不用，因為管網中較長的管道本身的容積就可儲備足夠的氣量。當多個用氣設備的用氣峰值不同時，管網本身就相當于一個天然的公用儲氣罐。

　　2、儲氣罐屬于壓力容器，一定要選擇正規廠家的產品，這樣在安全上有保障，否則它就是一個定時炸彈。必須配齊安全配件，如安全閥、壓力表，且必須要做到定期安檢。

　　3、儲氣罐的安裝位置要在后部冷卻器之后，這樣可防止油蒸汽和液態水在罐內聚集，盡可能降低安全隱患；罐體一定安裝高質量的排污器件，比如自動排污閥、手動排污閥+定時排放與監管。如果碳鋼材料或其他易腐材質的儲氣罐內壁長期處于潮濕環境極易生銹，不僅會影響罐體的使用壽命，腐蝕剝落物會隨氣流進入下游設備造成諸多不利影響，更重要的是增加儲氣罐的安全隱患。為了防銹，在醫療、食品、電子等用氣場景，我們通常選用不銹鋼儲氣罐。

　　儲氣罐在我們日常工作中很常用，結構簡單，容易被忽視，但是在壓縮空氣系統節能越來越受到重視和安全監察越來越嚴格的新時代，我們有必要對儲氣罐知識有更多的了解和應用。比如，壓縮空氣儲氣系統配置適當，可提升2～10%的節能率。

 

來源：本站原創