【壓縮機(jī)網(wǎng)】螺桿式空壓機(jī)利用雙螺桿轉(zhuǎn)動使氣體產(chǎn)生容積變化的工作原理,把自然空氣吸入再經(jīng)過內(nèi)部的幾道壓縮過程完成氣體的壓縮,最終排出滿足壓力要求的壓縮空氣。空壓機(jī)的選型目的是結(jié)合客戶的需要,找出最佳的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。擴(kuò)大規(guī)模需要做出大量的決策,決策的基礎(chǔ)是壓縮空氣的用途和使用流程,著眼點(diǎn)是計算壓縮空氣的需求量、儲備量和將來擴(kuò)展的余地。而一般情況下壓力是決定因素,對能耗有很大的影響。不同壓力范圍用不同的壓縮機(jī),可能比較經(jīng)濟(jì)。
一、空壓機(jī)的參數(shù)
其常用的幾個參數(shù)如下:(1)排氣壓力(工作壓力)是指空壓機(jī)排出氣體的最高壓力;常用的單位:bar或者M(jìn)Pa;(2)排氣量(容積流量)是指所要求排氣壓力下,空壓機(jī)單位時間內(nèi)排出的氣體容積,折算到進(jìn)氣狀態(tài)下的量,常用容積流量單位:m3/min或l/min;(3)空壓機(jī)功率是指所匹配的驅(qū)動電機(jī)或柴油機(jī)的銘牌功率,常用單位:kW或HP,1kW約等于1.33HP。
當(dāng)用戶準(zhǔn)備選購空壓機(jī)時,首先要確定用氣端所需要的工作壓力工作壓力,加上1-2bar的余量,再選擇空壓機(jī)的壓力(該余量是考慮從空壓機(jī)安裝地點(diǎn)到實(shí)際用氣端管路距離的壓力損失,根據(jù)距離的長短在1-2bar之間適當(dāng)考慮壓力余量)。當(dāng)然,管路通徑的大小和轉(zhuǎn)彎點(diǎn)多少也是影響壓力損失的因素。管路通徑越大且轉(zhuǎn)彎點(diǎn)越少,則壓力損失越小,反之則壓力損失就越大。如果環(huán)境條件符合空壓機(jī)的安裝要求且工況允許的話,可在用氣端就近安裝。
容積流量的選型。在選擇空壓機(jī)容積流量時,應(yīng)先了解所有用氣設(shè)備的容積流量,把流量的總數(shù)乘以1.2。新項目可根據(jù)設(shè)計院提供的流量值,向用氣設(shè)備供應(yīng)商了解用氣設(shè)備的容積流量參數(shù)進(jìn)行選型??諌簷C(jī)站改造可參考原來參數(shù)值結(jié)合實(shí)際用氣情況進(jìn)行選型。合適選型對用戶本身和空壓機(jī)設(shè)備都有益處,選型過大會浪費(fèi),過小可能使空壓機(jī)長期處于加載狀態(tài)或用氣不夠或壓力打不上去等弊端。盲目追求大排氣量的機(jī)型,會因排氣量大壓縮機(jī)匹配的電機(jī)大,造成采購成本高,平常使用中對電力能源浪費(fèi)大。這時大多數(shù)客戶會選擇采購兩臺小機(jī)型,采用疊加的方式滿足用戶用氣量,并且采用一備一用的方式,來滿足不同用氣時間階段的特點(diǎn),從使用成本上是比較經(jīng)濟(jì)節(jié)省的。
二、空壓機(jī)的功率、工作壓力、容積流量三者之間的關(guān)系
在功率不變的情況下,當(dāng)轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時,容積流量和工作壓力也相應(yīng)發(fā)生變化。例如一臺22kW的空壓機(jī),在制造時確定工作壓力為7bar,根據(jù)壓縮機(jī)主機(jī)技術(shù)曲線計算轉(zhuǎn)速,排氣為3.8m3/min;當(dāng)確定工作壓力為8bar時,轉(zhuǎn)速必須降低(否則驅(qū)動電機(jī)會超負(fù)荷),這時排氣量為3.6m3/min。因?yàn)檗D(zhuǎn)速降低了,排氣也相應(yīng)減少了,依次類推。功率的選型是在滿足工作壓力和容積流量的條件下,供電容量能滿足所匹配驅(qū)動電機(jī)的使用功率即可。因此,選配空壓機(jī)的步驟是:先確定工作壓力,再定相應(yīng)容積流量,最后是供電容量。
三、空氣壓縮機(jī)選型的依據(jù)
?。?)工作壓力的計算
壓縮空氣的設(shè)備決定了必需的工作壓力取決于壓縮機(jī)、設(shè)備、管路,最高的工作壓力決定必需的裝置壓力,而耗氣地點(diǎn)用減壓閥來滿足設(shè)備需求。在極端情況下,配一臺單獨(dú)空壓機(jī)很不經(jīng)濟(jì)。工作壓力的計算:最終用戶+末級過濾+管路系統(tǒng)+除塵過濾+除油過濾+吸附干燥機(jī)+冷凍干燥機(jī)+壓縮機(jī)壓力調(diào)節(jié)范圍??傊瑝毫υ礁?,耗電量越大,需考慮配管尺寸大小及長度所造成的壓力降。
(2)用氣量的計算
壓縮空氣是將電能轉(zhuǎn)化為空氣勢能,并借助壓縮空氣的膨脹對外做功的一種清潔的動力,但是它對電能的消耗也是非常大的。一般來說,將1m3的空氣壓縮至0.7MPa所消耗的電能約為7kW。據(jù)統(tǒng)計,空壓站對電能的消耗約占工業(yè)企業(yè)電能總消耗的20%,這意味著節(jié)約壓縮空氣并合理利用壓縮空氣將為企業(yè)帶來新的利潤空間??諝庑栌昧坑嬎悖簩⑷抗ぞ?機(jī)器設(shè)備+相關(guān)流程空氣消耗量+泄露+磨損漏氣+未來用氣+使用系數(shù)(一般采用標(biāo)準(zhǔn)20%)。
?。?)壓縮機(jī)的數(shù)量與規(guī)格的確定
根據(jù)所需的靈活程度+控制系統(tǒng)+能量的效率,選用一臺大機(jī)還是選用多臺小機(jī)?需考慮生產(chǎn)中停機(jī)事件的費(fèi)用、電力的利用率、載荷的變化情況、壓縮空氣系統(tǒng)的成本、可利用樓面的空間。由于費(fèi)用的原因,如果一個裝置中只用一臺壓縮機(jī)供應(yīng)全部空氣,那么這個系統(tǒng)可以準(zhǔn)備一個移動式壓縮機(jī)的快速接口供使用時相接,用一臺舊的空壓機(jī)作為備用動力提供儲備氣源。其次穩(wěn)定性和能耗支出。管路泄露、用氣需求每時每刻不斷地波動,應(yīng)關(guān)注單機(jī)的輸出效率,維護(hù)的零配件最好通用化。
?。?)冷凍式干燥機(jī)的選型
冷凍式干燥機(jī)通常只需根據(jù)空氣壓縮機(jī)的流量,選擇處理量等于或略大于空氣壓縮機(jī)的流量即可。如果對冷凍式干燥機(jī)空氣中的水分要求較高,而又無需使用到吸附式干燥機(jī)的單位,可將冷凍式干燥機(jī)加大一級配或選用兩臺干燥機(jī)并列使用。如果有更高的用氣要求,就需要選用吸附式干燥機(jī)了。
(5)吸附式干燥機(jī)的選型
按照干燥劑再生方式分為:無熱再生(PSA)和加熱再生(TSA)、微熱再生三種方式。
A、無熱再生:在使用一段時間后干燥劑會趨于飽和,并須使其干燥再生,最簡單而常用的辦法是將另一槽的出口引出一部分已干燥的空氣,經(jīng)過減壓膨脹之后將潮濕的干燥劑吹干。對無熱再生式,約需14%額定流量的空氣來使它完全再生。適用于小空氣流量再生過程利用壓縮空氣,其耗氣量在7bar工作壓力下需要15-20%的壓縮空氣,壓力露點(diǎn)為-40℃。吸干機(jī)壓力露點(diǎn)越低,需要耗氣量越大。
b、加熱再生:是在干燥槽中加上一些加熱裝置,如加熱棒等,將干燥劑再生時溫度提高至200℃,可使用較少的再生空氣量,省下大量能源的耗用,僅須4%的再生空氣便可使再生空氣達(dá)到完全再生的目的,省下約10%的壓縮空氣量。一般而言,加熱再生通常用在較大的機(jī)組或是在壓縮空氣流量受到限制的地點(diǎn)。雖然其初始采購價高,但長期使用可以節(jié)省較多的成本。
c、微熱再生:利用本身產(chǎn)生的干燥空氣進(jìn)行脫附,并利用外加熱源對脫附用氣進(jìn)行微加熱。這是將無熱再生和加熱再生方式的有效結(jié)合,降低加熱再生加熱功率的一種組合方式,使再生排氣溫度達(dá)到需要值。實(shí)踐應(yīng)用中發(fā)現(xiàn),這種方式也需要消耗大量的壓縮空氣,效果不理想。
?。?)管路過濾器的選型
管路過濾器通常只需根據(jù)空氣壓縮機(jī)的流量,選擇處理量等于或略大于空氣壓縮機(jī)流量的過濾器即可。管路過濾器有不同的精度,對其精度的選擇,取決于用氣單位對空氣品質(zhì)的要求。對螺桿式空氣壓縮機(jī),因壓縮空氣含油量通常在2-3PPM,故在過濾器上一般經(jīng)過兩級過濾處理就可以滿足客戶對空氣品質(zhì)的要求。當(dāng)然,特殊情況需要根據(jù)用氣單位要求匹配多級濾器來進(jìn)行處理。
(7)儲氣罐的選型
通常簡便的方法是空壓機(jī)出氣量的15-30%,用戶選型需要選擇規(guī)范產(chǎn)品,特別要關(guān)注具有壓力容器生產(chǎn)許可證的產(chǎn)品。一般來說,國家對有證的廠家已做了規(guī)范的檢查,這些廠家的質(zhì)量保證系統(tǒng)是完善的,不會出現(xiàn)大的質(zhì)量問題,即使出現(xiàn)一些問題,也可追蹤,由廠家負(fù)責(zé)三包。目前社會上假冒偽劣產(chǎn)品很多,提醒用戶務(wù)必十分注意。
(8)考慮用氣的場合和條件
如用氣場地狹小,應(yīng)選用立式,如船用、車用;用氣距離較長超過500米,則考慮選用移動式,不能供電的場合選用柴油驅(qū)動方式,如沒有自來水必然選用風(fēng)冷式。風(fēng)冷在設(shè)計上簡單,使用時無須水源。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,小型空壓機(jī)中風(fēng)冷式市場占有率大約在90%以上。
(9)對空氣品質(zhì)的要求
一般壓縮空氣均含有一定的潤滑油,并有一定量的水,有些場合禁油和禁水,可以選擇水潤滑的壓縮機(jī),在管路再增加過濾凈化裝置等。
?。?0)運(yùn)行的安全性
空壓機(jī)是一種帶壓工作的機(jī)器,工作時伴有溫升和壓力,其運(yùn)行的安全性要放在首位??諌簷C(jī)在設(shè)計時除了安全閥之外,還設(shè)有壓力調(diào)節(jié)閥,實(shí)行超壓卸荷雙保險。
總之,螺桿式空壓機(jī)的選型是一項技術(shù)活,需要全面了解客戶的需求,與自身產(chǎn)品特點(diǎn)緊密結(jié)合,選出既滿足客戶需要的機(jī)型,也為自身品牌開拓一片天地。
【壓縮機(jī)網(wǎng)】螺桿式空壓機(jī)利用雙螺桿轉(zhuǎn)動使氣體產(chǎn)生容積變化的工作原理,把自然空氣吸入再經(jīng)過內(nèi)部的幾道壓縮過程完成氣體的壓縮,最終排出滿足壓力要求的壓縮空氣。空壓機(jī)的選型目的是結(jié)合客戶的需要,找出最佳的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。擴(kuò)大規(guī)模需要做出大量的決策,決策的基礎(chǔ)是壓縮空氣的用途和使用流程,著眼點(diǎn)是計算壓縮空氣的需求量、儲備量和將來擴(kuò)展的余地。而一般情況下壓力是決定因素,對能耗有很大的影響。不同壓力范圍用不同的壓縮機(jī),可能比較經(jīng)濟(jì)。
一、空壓機(jī)的參數(shù)
其常用的幾個參數(shù)如下:(1)排氣壓力(工作壓力)是指空壓機(jī)排出氣體的最高壓力;常用的單位:bar或者M(jìn)Pa;(2)排氣量(容積流量)是指所要求排氣壓力下,空壓機(jī)單位時間內(nèi)排出的氣體容積,折算到進(jìn)氣狀態(tài)下的量,常用容積流量單位:m3/min或l/min;(3)空壓機(jī)功率是指所匹配的驅(qū)動電機(jī)或柴油機(jī)的銘牌功率,常用單位:kW或HP,1kW約等于1.33HP。
當(dāng)用戶準(zhǔn)備選購空壓機(jī)時,首先要確定用氣端所需要的工作壓力工作壓力,加上1-2bar的余量,再選擇空壓機(jī)的壓力(該余量是考慮從空壓機(jī)安裝地點(diǎn)到實(shí)際用氣端管路距離的壓力損失,根據(jù)距離的長短在1-2bar之間適當(dāng)考慮壓力余量)。當(dāng)然,管路通徑的大小和轉(zhuǎn)彎點(diǎn)多少也是影響壓力損失的因素。管路通徑越大且轉(zhuǎn)彎點(diǎn)越少,則壓力損失越小,反之則壓力損失就越大。如果環(huán)境條件符合空壓機(jī)的安裝要求且工況允許的話,可在用氣端就近安裝。
容積流量的選型。在選擇空壓機(jī)容積流量時,應(yīng)先了解所有用氣設(shè)備的容積流量,把流量的總數(shù)乘以1.2。新項目可根據(jù)設(shè)計院提供的流量值,向用氣設(shè)備供應(yīng)商了解用氣設(shè)備的容積流量參數(shù)進(jìn)行選型??諌簷C(jī)站改造可參考原來參數(shù)值結(jié)合實(shí)際用氣情況進(jìn)行選型。合適選型對用戶本身和空壓機(jī)設(shè)備都有益處,選型過大會浪費(fèi),過小可能使空壓機(jī)長期處于加載狀態(tài)或用氣不夠或壓力打不上去等弊端。盲目追求大排氣量的機(jī)型,會因排氣量大壓縮機(jī)匹配的電機(jī)大,造成采購成本高,平常使用中對電力能源浪費(fèi)大。這時大多數(shù)客戶會選擇采購兩臺小機(jī)型,采用疊加的方式滿足用戶用氣量,并且采用一備一用的方式,來滿足不同用氣時間階段的特點(diǎn),從使用成本上是比較經(jīng)濟(jì)節(jié)省的。
二、空壓機(jī)的功率、工作壓力、容積流量三者之間的關(guān)系
在功率不變的情況下,當(dāng)轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時,容積流量和工作壓力也相應(yīng)發(fā)生變化。例如一臺22kW的空壓機(jī),在制造時確定工作壓力為7bar,根據(jù)壓縮機(jī)主機(jī)技術(shù)曲線計算轉(zhuǎn)速,排氣為3.8m3/min;當(dāng)確定工作壓力為8bar時,轉(zhuǎn)速必須降低(否則驅(qū)動電機(jī)會超負(fù)荷),這時排氣量為3.6m3/min。因?yàn)檗D(zhuǎn)速降低了,排氣也相應(yīng)減少了,依次類推。功率的選型是在滿足工作壓力和容積流量的條件下,供電容量能滿足所匹配驅(qū)動電機(jī)的使用功率即可。因此,選配空壓機(jī)的步驟是:先確定工作壓力,再定相應(yīng)容積流量,最后是供電容量。
三、空氣壓縮機(jī)選型的依據(jù)
?。?)工作壓力的計算
壓縮空氣的設(shè)備決定了必需的工作壓力取決于壓縮機(jī)、設(shè)備、管路,最高的工作壓力決定必需的裝置壓力,而耗氣地點(diǎn)用減壓閥來滿足設(shè)備需求。在極端情況下,配一臺單獨(dú)空壓機(jī)很不經(jīng)濟(jì)。工作壓力的計算:最終用戶+末級過濾+管路系統(tǒng)+除塵過濾+除油過濾+吸附干燥機(jī)+冷凍干燥機(jī)+壓縮機(jī)壓力調(diào)節(jié)范圍??傊瑝毫υ礁?,耗電量越大,需考慮配管尺寸大小及長度所造成的壓力降。
(2)用氣量的計算
壓縮空氣是將電能轉(zhuǎn)化為空氣勢能,并借助壓縮空氣的膨脹對外做功的一種清潔的動力,但是它對電能的消耗也是非常大的。一般來說,將1m3的空氣壓縮至0.7MPa所消耗的電能約為7kW。據(jù)統(tǒng)計,空壓站對電能的消耗約占工業(yè)企業(yè)電能總消耗的20%,這意味著節(jié)約壓縮空氣并合理利用壓縮空氣將為企業(yè)帶來新的利潤空間??諝庑栌昧坑嬎悖簩⑷抗ぞ?機(jī)器設(shè)備+相關(guān)流程空氣消耗量+泄露+磨損漏氣+未來用氣+使用系數(shù)(一般采用標(biāo)準(zhǔn)20%)。
?。?)壓縮機(jī)的數(shù)量與規(guī)格的確定
根據(jù)所需的靈活程度+控制系統(tǒng)+能量的效率,選用一臺大機(jī)還是選用多臺小機(jī)?需考慮生產(chǎn)中停機(jī)事件的費(fèi)用、電力的利用率、載荷的變化情況、壓縮空氣系統(tǒng)的成本、可利用樓面的空間。由于費(fèi)用的原因,如果一個裝置中只用一臺壓縮機(jī)供應(yīng)全部空氣,那么這個系統(tǒng)可以準(zhǔn)備一個移動式壓縮機(jī)的快速接口供使用時相接,用一臺舊的空壓機(jī)作為備用動力提供儲備氣源。其次穩(wěn)定性和能耗支出。管路泄露、用氣需求每時每刻不斷地波動,應(yīng)關(guān)注單機(jī)的輸出效率,維護(hù)的零配件最好通用化。
?。?)冷凍式干燥機(jī)的選型
冷凍式干燥機(jī)通常只需根據(jù)空氣壓縮機(jī)的流量,選擇處理量等于或略大于空氣壓縮機(jī)的流量即可。如果對冷凍式干燥機(jī)空氣中的水分要求較高,而又無需使用到吸附式干燥機(jī)的單位,可將冷凍式干燥機(jī)加大一級配或選用兩臺干燥機(jī)并列使用。如果有更高的用氣要求,就需要選用吸附式干燥機(jī)了。
(5)吸附式干燥機(jī)的選型
按照干燥劑再生方式分為:無熱再生(PSA)和加熱再生(TSA)、微熱再生三種方式。
A、無熱再生:在使用一段時間后干燥劑會趨于飽和,并須使其干燥再生,最簡單而常用的辦法是將另一槽的出口引出一部分已干燥的空氣,經(jīng)過減壓膨脹之后將潮濕的干燥劑吹干。對無熱再生式,約需14%額定流量的空氣來使它完全再生。適用于小空氣流量再生過程利用壓縮空氣,其耗氣量在7bar工作壓力下需要15-20%的壓縮空氣,壓力露點(diǎn)為-40℃。吸干機(jī)壓力露點(diǎn)越低,需要耗氣量越大。
b、加熱再生:是在干燥槽中加上一些加熱裝置,如加熱棒等,將干燥劑再生時溫度提高至200℃,可使用較少的再生空氣量,省下大量能源的耗用,僅須4%的再生空氣便可使再生空氣達(dá)到完全再生的目的,省下約10%的壓縮空氣量。一般而言,加熱再生通常用在較大的機(jī)組或是在壓縮空氣流量受到限制的地點(diǎn)。雖然其初始采購價高,但長期使用可以節(jié)省較多的成本。
c、微熱再生:利用本身產(chǎn)生的干燥空氣進(jìn)行脫附,并利用外加熱源對脫附用氣進(jìn)行微加熱。這是將無熱再生和加熱再生方式的有效結(jié)合,降低加熱再生加熱功率的一種組合方式,使再生排氣溫度達(dá)到需要值。實(shí)踐應(yīng)用中發(fā)現(xiàn),這種方式也需要消耗大量的壓縮空氣,效果不理想。
?。?)管路過濾器的選型
管路過濾器通常只需根據(jù)空氣壓縮機(jī)的流量,選擇處理量等于或略大于空氣壓縮機(jī)流量的過濾器即可。管路過濾器有不同的精度,對其精度的選擇,取決于用氣單位對空氣品質(zhì)的要求。對螺桿式空氣壓縮機(jī),因壓縮空氣含油量通常在2-3PPM,故在過濾器上一般經(jīng)過兩級過濾處理就可以滿足客戶對空氣品質(zhì)的要求。當(dāng)然,特殊情況需要根據(jù)用氣單位要求匹配多級濾器來進(jìn)行處理。
(7)儲氣罐的選型
通常簡便的方法是空壓機(jī)出氣量的15-30%,用戶選型需要選擇規(guī)范產(chǎn)品,特別要關(guān)注具有壓力容器生產(chǎn)許可證的產(chǎn)品。一般來說,國家對有證的廠家已做了規(guī)范的檢查,這些廠家的質(zhì)量保證系統(tǒng)是完善的,不會出現(xiàn)大的質(zhì)量問題,即使出現(xiàn)一些問題,也可追蹤,由廠家負(fù)責(zé)三包。目前社會上假冒偽劣產(chǎn)品很多,提醒用戶務(wù)必十分注意。
(8)考慮用氣的場合和條件
如用氣場地狹小,應(yīng)選用立式,如船用、車用;用氣距離較長超過500米,則考慮選用移動式,不能供電的場合選用柴油驅(qū)動方式,如沒有自來水必然選用風(fēng)冷式。風(fēng)冷在設(shè)計上簡單,使用時無須水源。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,小型空壓機(jī)中風(fēng)冷式市場占有率大約在90%以上。
(9)對空氣品質(zhì)的要求
一般壓縮空氣均含有一定的潤滑油,并有一定量的水,有些場合禁油和禁水,可以選擇水潤滑的壓縮機(jī),在管路再增加過濾凈化裝置等。
?。?0)運(yùn)行的安全性
空壓機(jī)是一種帶壓工作的機(jī)器,工作時伴有溫升和壓力,其運(yùn)行的安全性要放在首位??諌簷C(jī)在設(shè)計時除了安全閥之外,還設(shè)有壓力調(diào)節(jié)閥,實(shí)行超壓卸荷雙保險。
總之,螺桿式空壓機(jī)的選型是一項技術(shù)活,需要全面了解客戶的需求,與自身產(chǎn)品特點(diǎn)緊密結(jié)合,選出既滿足客戶需要的機(jī)型,也為自身品牌開拓一片天地。
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