【壓縮機網(wǎng)】空壓機又稱空氣壓縮機，是一種常見的動力設(shè)備，是將機械能轉(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、風洞試驗、儀表控制、軍事等各各領(lǐng)域。空壓機運行的效果如何，很大程度上取決于空壓機前期的選型論證及技術(shù)參數(shù)的約定。

 

　　一、空壓機的類型簡介

　　空壓機按其轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)的葉片使通過它的氣體加速，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(yè)加工場合、儀表氣的制備；活塞壓縮機主要應(yīng)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(yīng)用于空分裝置、冶金化工、生物發(fā)酵等領(lǐng)域。近年來，變頻技術(shù)和永磁技術(shù)被應(yīng)用到空壓機領(lǐng)域，大大提升了空壓機運行的穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。

 

　　二、空壓機選型的原則

　　空壓機作為工業(yè)生產(chǎn)中重要的動力能源供應(yīng)設(shè)施，為確保其安全、穩(wěn)定、高效地服務(wù)生產(chǎn)，空壓機的選型應(yīng)秉承安全可靠、經(jīng)濟高效、安裝維護費用低的原則。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，空壓機工作時機械性能（低振動、低噪音）好，變工況下適應(yīng)性好，能夠持久穩(wěn)定運行，均是空壓機選型的基礎(chǔ)；其次空壓機系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性應(yīng)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(zhì)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(shù)參數(shù)（排氣量、排氣壓力）是空壓機是否可以滿足生產(chǎn)需求，是否運行經(jīng)濟的前提；最后，空壓機安裝維護費用應(yīng)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(yīng)參照下列程序進行：（1）調(diào)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小；（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(shù)據(jù)的1.1倍取值）、排氣量、空壓機經(jīng)后處理裝置后的排氣溫度等；（4）根據(jù)機組自動化運行要求，選擇合適的電控、自控系統(tǒng)；（5）起草空壓機的技術(shù)要求，為采購做準備；（6）對空壓機生產(chǎn)商、及用戶進行實地考察，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(shè)備合同簽訂后，與空壓機供應(yīng)商進行面對面技術(shù)文件對接，形成空壓機技術(shù)協(xié)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(jié)構(gòu)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(xù)經(jīng)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，活塞式空壓機等電單耗依次升高。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(jīng)濟性較好且維護費用低；對于靜葉可調(diào)的軸流空壓機，其優(yōu)點為工況可調(diào)范圍較寬，其最佳運行區(qū)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(jīng)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(jié)構(gòu)緊湊，易損件少，運行穩(wěn)定，經(jīng)濟性好等優(yōu)點。

　　2、空壓機參數(shù)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(jīng)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(jīng)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(shù)據(jù)距離機組的設(shè)計值偏差較大。如某企業(yè)，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(shù)參數(shù)時，務(wù)必摸清空氣使用點的壓力、空氣流動阻力的計算，確保空壓機設(shè)計參數(shù)與實際運行相符，只有這樣選擇的空壓機才能發(fā)揮其運行效能。

　　3、空壓機設(shè)計的公用條件苛刻，影響空壓機安全、經(jīng)濟運行。如某企業(yè)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(shè)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(jīng)常高于該溫度，則出現(xiàn)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。要確保空壓機系統(tǒng)運行的經(jīng)濟，在空壓機設(shè)計時，作為用戶應(yīng)提供與現(xiàn)場相符的公用系統(tǒng)數(shù)據(jù)。

　　4、空壓機后處理裝置設(shè)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(shè)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(nèi)增加換熱管翅片的數(shù)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(shù)量增加會造成空氣流動阻力增加，減少彎頭數(shù)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(xiàn)場空間允許，可以采用兩套裝置并聯(lián)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(shè)計、提供，以確保空壓機系統(tǒng)后續(xù)運行經(jīng)濟、穩(wěn)定。

 

　　結(jié)束語

　　空壓機作為工礦企業(yè)重要的供氣設(shè)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(jīng)濟的空壓機是設(shè)備管理者義不容辭的責任。本文結(jié)合在日常工作中發(fā)現(xiàn)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

 

　　作者簡歷

　　郭守征（1972—），男，大學學歷，學士學位，山東魯抗醫(yī)藥股份有限公司動力車間副主任，高級工程師。

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