【壓縮機(jī)網(wǎng)】目前我國(guó)現(xiàn)有大約4800多萬(wàn)臺(tái)泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)在運(yùn)行,年耗電量占全國(guó)用電量的40%左右。節(jié)能環(huán)保潛力很大。我國(guó)2008年總發(fā)電量為34600億kWh,壓縮機(jī)、泵、風(fēng)機(jī)耗電約13840萬(wàn)億kWh,由于設(shè)備維護(hù)水平低,運(yùn)行效率低,年浪費(fèi)電力達(dá)700多億kWh。其中,壓縮機(jī)占70%,為近億500kWh,壓縮機(jī)的節(jié)電對(duì)國(guó)家和企業(yè)都有巨大的效益。
當(dāng)節(jié)能減排事業(yè)在世界范圍內(nèi)蓬勃發(fā)展的時(shí)候,壓縮機(jī)的節(jié)能問(wèn)題不斷有人提起,但效果距實(shí)際可能達(dá)到的效果相差頗大,這就需要更深層次的系統(tǒng)研究,才能有效地指導(dǎo)企業(yè)進(jìn)行壓縮機(jī)、泵、風(fēng)機(jī)的節(jié)能改造。
本文作者根據(jù)從業(yè)壓縮機(jī)研究、開(kāi)發(fā)、制造和服務(wù)五十年的實(shí)踐經(jīng)歷,結(jié)合同行們的某些經(jīng)驗(yàn),通過(guò)某些化工廠的實(shí)例,擬從下列諸方面對(duì)壓縮機(jī)節(jié)能改造進(jìn)行系統(tǒng)的綜述。
1 壓縮機(jī)設(shè)計(jì)對(duì)壓縮機(jī)節(jié)能的影響
2 壓縮機(jī)輔助系統(tǒng)對(duì)節(jié)能的影響
3 壓縮機(jī)可靠性對(duì)壓縮機(jī)節(jié)能的影響
4 壓縮機(jī)性能變化對(duì)壓縮機(jī)節(jié)能的影響
5 壓縮機(jī)氣閥對(duì)壓縮機(jī)節(jié)能的影響
6 活塞壓縮機(jī)活塞環(huán)對(duì)壓縮機(jī)節(jié)能的影響
7 活塞壓縮機(jī)填料對(duì)壓縮機(jī)節(jié)能的影響
8 壓縮機(jī)潤(rùn)滑技術(shù)對(duì)壓縮機(jī)節(jié)能的影響
9 預(yù)知維修技術(shù)節(jié)能效果明顯
10 新技術(shù)對(duì)壓縮機(jī)節(jié)能的貢獻(xiàn)
11 壓縮機(jī)綜合節(jié)能改造技術(shù)
12 治理泄漏的新技術(shù)
1 壓縮機(jī)設(shè)計(jì)對(duì)壓縮機(jī)節(jié)能的影響
節(jié)能減排技術(shù)是人類向環(huán)保型社會(huì)的轉(zhuǎn)變,需要先進(jìn)的理念、先進(jìn)的技術(shù)、扎扎實(shí)實(shí)的研究和實(shí)踐,具有強(qiáng)烈的責(zé)任心才能做好。
人們對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)研究較早,近期投入的資金也很大,發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)一直走在壓縮機(jī)技術(shù)的前面。壓縮機(jī)技術(shù)在引用發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)和汽車技術(shù)方面為壓縮機(jī)所用;另一方面,在壓縮機(jī)學(xué)科范圍內(nèi),研究工作也取得不斷的進(jìn)步。
壓縮機(jī)的先驅(qū)們,在談?wù)搲嚎s機(jī)設(shè)計(jì)時(shí),很重要的是壓縮機(jī)的能力和效率。人們?cè)谔剿鲏嚎s機(jī)技術(shù)中,實(shí)際是在找尋壓縮機(jī)的:
1 最佳能力(后來(lái)演變?yōu)楣δ埽?/div>
2 最低的消耗(能量消耗、維持費(fèi)用消耗)
3 長(zhǎng)的連續(xù)運(yùn)行能力(演變?yōu)楦呖煽啃裕?/div>
4 先進(jìn)的生產(chǎn)手段(系列化的設(shè)計(jì)理念,以用戶需求為主的設(shè)計(jì)理念和實(shí)踐,高精度的加工機(jī)床→加工中心,機(jī)器人和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的全程電腦管理)
壓縮機(jī)供應(yīng)制造商提供的壓縮機(jī)的整體參數(shù),決定了用戶使用的壓縮機(jī)大體結(jié)構(gòu)、尺寸和配套。
壓縮機(jī)供應(yīng)制造商總是在宣稱自己的壓縮機(jī)多好,多先進(jìn),性價(jià)比多好時(shí),往往說(shuō)自己的壓縮機(jī)參數(shù)是多么合理,多么先進(jìn)。
總的來(lái)說(shuō)
1 活塞壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速對(duì)可靠性影響較大(在同樣制造水平上),轉(zhuǎn)速低可靠性相對(duì)高。相對(duì)來(lái)說(shuō),在同一設(shè)計(jì)和制造水平,轉(zhuǎn)速低的壓縮機(jī)可靠性相對(duì)高,節(jié)能性較好。
2 壓縮機(jī)的整體參數(shù)影響壓縮機(jī)的可靠性,可靠性又影響節(jié)能。
3 不同結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)節(jié)能情況是不同的,設(shè)置平衡段是壓縮機(jī)設(shè)計(jì)人員減小活塞力的一種措施,但是平衡段特別容易引起越段漏氣,增加壓縮機(jī)的能耗。
4 活塞壓縮機(jī)做得好的話是最節(jié)能的,但它受氣閥、活塞環(huán)狀態(tài)影響較大,氣閥漏氣時(shí),耗能增加較大。
5 好的雙螺桿壓縮機(jī)和離心壓縮機(jī)可靠性都很高。正常工況效率穩(wěn)定,變工況效率變動(dòng)較大,能耗較高。當(dāng)螺桿壓縮機(jī)吸氣調(diào)節(jié)工況相對(duì)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí),宜用變頻器改造壓縮機(jī),取得節(jié)能和提高壓縮機(jī)可靠性的雙重效果。
6 單臺(tái)氣量大的壓縮機(jī)相對(duì)氣量小的壓縮機(jī)節(jié)能效果好一些。
7 振動(dòng)小的壓縮機(jī)比較節(jié)能。
其實(shí)在活塞壓縮機(jī)具體設(shè)計(jì)中,運(yùn)動(dòng)部件(包括曲軸箱,曲軸,連桿,十字頭,中體,軸承,稀油站)是首臺(tái)樣機(jī)制成后定型的。廠家把運(yùn)動(dòng)部件作為基礎(chǔ)件,供變型設(shè)計(jì)時(shí)選用。
活塞壓縮機(jī)的能耗主要決定于氣缸、氣閥、活塞環(huán)和填料函的設(shè)計(jì)水平和制造水平。好的氣缸設(shè)計(jì)有助于氣閥的穩(wěn)定工作,有助于氣閥的優(yōu)化,有助于活塞環(huán)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽命。
好的氣閥設(shè)計(jì)阻力小,壽命穩(wěn)定,對(duì)壓縮氣體特性適應(yīng)性強(qiáng)。
配備較為完善的輔助系統(tǒng),能提高壓縮機(jī)的冷卻功能和減振功能。
可靠的控制系統(tǒng)能使壓縮機(jī)較為安全運(yùn)行,并便于操作。
問(wèn)題在于
1 現(xiàn)在有些壓縮機(jī)廠家,設(shè)計(jì)階段手段欠缺,有些企業(yè)雖然實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),有了一些計(jì)算手段和電腦繪圖手段,但普遍缺乏產(chǎn)品故障數(shù)據(jù)庫(kù),有效的方法庫(kù);人們不愿花時(shí)間去進(jìn)行零件的有限元分析;沒(méi)有能力進(jìn)行類似流體溫度場(chǎng),流體速度場(chǎng)分析,振動(dòng)分析,可靠性計(jì)算等;缺乏創(chuàng)新意識(shí)。這些都限制了壓縮機(jī)產(chǎn)品的發(fā)展和提高速度。
2 研發(fā)階段倉(cāng)促,加上大型活塞壓縮機(jī)普遍是在用戶處試車,設(shè)計(jì)上的缺陷往往被帶到了用戶處才發(fā)現(xiàn),加大了修改的難度。廠家對(duì)非致命性的缺陷是不會(huì)修改的。對(duì)能耗高,可靠性差的這類缺陷,只能由用戶逐步去解決。
3 氣閥的專業(yè)化生產(chǎn)使壓縮機(jī)廠家脫離了氣閥設(shè)計(jì),由于氣閥廠家過(guò)多考慮自身的效益,缺乏對(duì)所配壓縮機(jī)的細(xì)致要求和變數(shù)的了解和適應(yīng)性改善,這讓優(yōu)化問(wèn)題難于解決。這使大型壓縮機(jī)的氣閥,普遍離最優(yōu)設(shè)計(jì)差距甚大,進(jìn)而使壓縮機(jī)節(jié)能效果難隨人心意。
4 大型壓縮機(jī)不可能像空壓機(jī)產(chǎn)品那樣精雕細(xì)刻的研究設(shè)計(jì),但是壓縮機(jī)的節(jié)能水平在很大程度上取決于設(shè)計(jì)的精細(xì)程度。缺乏精細(xì)設(shè)計(jì)帶來(lái)的后果,必然由用戶負(fù)擔(dān)的。
出路
有些化工壓縮機(jī)看起來(lái)不錯(cuò),但經(jīng)不起推敲。這些經(jīng)不起推敲的細(xì)節(jié),有些正是耗能高的關(guān)鍵。用戶在專家指導(dǎo)下對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造,或委托專業(yè)公司進(jìn)行改造是必要的。
原因在于
1 化工壓縮機(jī)節(jié)能潛力很大,壓縮機(jī)節(jié)能改造的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益是巨大的,有些化肥企業(yè),單獨(dú)對(duì)一段氣閥改進(jìn)后,就能取得很好的效益。例如:湖南天潤(rùn)化工發(fā)展股份有限公司對(duì)6M40型壓縮機(jī)一級(jí)氣閥改造前后對(duì)比節(jié)電18%。魯南化肥廠對(duì)5#壓縮機(jī)三段水冷器進(jìn)行加副線改造是分廠的另一項(xiàng)創(chuàng)新,此項(xiàng)改造可使噸氨電耗再降低5kWh。采用壓縮機(jī)節(jié)能改造綜合技術(shù)的效果可想而知。
2 壓縮機(jī)改造需要采用綜合技術(shù),對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)分析,提出改造設(shè)計(jì),分步改造和綜合改造相結(jié)合,充分利用停機(jī)時(shí)間,用最小的拆裝工作量,達(dá)到預(yù)定效果。
3 通過(guò)壓縮機(jī)節(jié)能改造,將提高化工企業(yè)的設(shè)備科學(xué)管理水平。
4 壓縮機(jī)節(jié)能改造的投資效益相當(dāng)高,回收期很短,節(jié)能效果明顯而且長(zhǎng)效。
5 壓縮機(jī)節(jié)能改造會(huì)使壓縮機(jī)可靠性更高、更安全。
認(rèn)真學(xué)習(xí)理解國(guó)外先進(jìn)技術(shù)非常必要
作者認(rèn)為我們靜下心來(lái)學(xué)習(xí)國(guó)外產(chǎn)品的先進(jìn)技術(shù)非常必要,可以看看下面幾個(gè)例子
1 作者看到某外資1980年前的40立方米/分鐘電動(dòng)機(jī)通過(guò)齒輪箱驅(qū)動(dòng)三軸的無(wú)油潤(rùn)滑空氣壓縮機(jī):一級(jí),二級(jí)壓縮機(jī)系統(tǒng)和冷干機(jī)用冷媒壓縮機(jī)和冷干機(jī)系統(tǒng);
2 諸多用戶和國(guó)內(nèi)壓縮機(jī)制造商反映該外資品牌的螺桿壓縮機(jī)主機(jī),經(jīng)20年使用,性能保持率仍舊很好;
3 另有一家知名外資品牌的螺桿壓縮機(jī)主機(jī)在上世紀(jì)已取消了機(jī)體的定位銷,他們老早就知道用加工中心加工機(jī)體和端蓋結(jié)合面不用定位銷。直至現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的螺桿壓縮機(jī)主機(jī)幾乎都有定位銷,重復(fù)加工,冗余零件。有人后來(lái)也發(fā)現(xiàn)該司部分主機(jī)也有定位銷,實(shí)際上是該司為了迎合國(guó)內(nèi)廠商的這種需求而專門定制的。
2 壓縮機(jī)輔助系統(tǒng)對(duì)節(jié)能的影響
壓縮機(jī)輔助系統(tǒng)包括冷卻系統(tǒng)、吸排氣緩沖器、管路閥門、潤(rùn)滑系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等。
2.1 壓縮機(jī)冷卻系統(tǒng)包括級(jí)間冷卻器、氣缸和填料管路、油冷卻器等
壓縮機(jī)冷卻器的效果直接影響壓縮機(jī)能耗,壓縮機(jī)某段吸氣溫度提高3℃,該段壓縮耗功就會(huì)增加1%,吸氣溫度提高6℃,該段壓縮耗功就會(huì)增加2%。
氣缸和填料冷卻對(duì)壓縮機(jī)耗電的直接影響不大,但影響活塞環(huán)和填料密封環(huán)的壽命。
由于壓縮機(jī)冷卻一般使用循環(huán)水或回用水,冷卻水的清潔度普遍得不到保證。冷卻器和冷卻水套常被污泥和結(jié)垢堵塞,嚴(yán)重影響冷卻效果,使壓縮機(jī)吸氣溫度和排氣溫度升高,不僅因吸氣溫度高而耗電增加,還會(huì)因排氣溫度升高,增加積碳,影響氣閥的可靠性和活塞環(huán)的可靠性,進(jìn)而增加耗能。
保證壓縮機(jī)冷卻效果首先要提高冷卻水的清潔度,當(dāng)冷卻水的清潔度得不到保證時(shí),應(yīng)定期吹洗冷卻器水側(cè)冷卻表面。酸洗效果好,但在酸洗液中應(yīng)加金屬緩蝕劑,避免換熱管腐蝕。
一個(gè)好的辦法是:在冷卻器的入水口加裝帶截止閥的進(jìn)氣歧管,定期用高于供水壓力的壓縮空氣(氮?dú)饣蚨趸細(xì)猓┐祾呃鋮s器,使污垢從出水管排出,一般2~5分鐘就能完成吹掃。使冷卻器保持需要的冷卻效果,是省時(shí)省力節(jié)能的有效辦法。
有些企業(yè),采用溴化鋰制冷裝置,利用余熱冷卻壓縮機(jī)的部分冷卻水,也取得了一定的節(jié)能效果。為了保證壓縮機(jī)高壓填料的冷卻效果,有時(shí)會(huì)采用液氮冷卻。
2.2 壓縮機(jī)吸排氣緩沖器
壓縮機(jī)排氣緩沖器的作用很明顯,排氣緩沖器能有效的減輕氣流脈動(dòng),改善排氣閥工作狀態(tài),從而減小壓縮機(jī)的耗能。同級(jí)的排氣緩沖器比吸氣緩沖器作用明顯得多?,F(xiàn)在的吸排氣緩沖器設(shè)計(jì)的過(guò)大過(guò)重,接管距離過(guò)長(zhǎng),作用已增長(zhǎng)不大。由于緩沖器過(guò)重,壓縮機(jī)安裝找正時(shí)不裝緩沖器,已出現(xiàn)多起因緩沖器過(guò)重,使氣缸軸線下沉事件,使新壓縮機(jī)活塞環(huán)、填料、活塞桿壽命短,氣缸磨損過(guò)快。
比如部分6M50氮?dú)鋲嚎s機(jī)2段緩沖器設(shè)計(jì)不合理,造成該緩沖器多次開(kāi)裂和過(guò)大的振動(dòng)。有的這種壓縮機(jī)把緩沖器的緩沖容積改成等截面管道,解決了上述問(wèn)題。有些壓縮機(jī)由于2段緩沖器設(shè)計(jì)不合理,致使該壓縮機(jī)開(kāi)開(kāi)停停兩年不能正常使用,設(shè)備管理人員也身受其害。
2.3 壓縮機(jī)的管路和閥門
壓縮機(jī)的氣體管路和閥門的密封性,影響壓縮機(jī)節(jié)能。高壓段向低壓泄漏會(huì)漏失大量的壓縮機(jī)能量和潔凈氣體。
2.4 油水分離器
壓縮機(jī)各段進(jìn)口的油水分離器,對(duì)壓縮機(jī)的可靠性影響很大,對(duì)節(jié)能影響更大。
2.4.1 由于一段進(jìn)口油水分離器液面控制和排污閥故障,導(dǎo)致液擊,打壞活塞、打破缸蓋和拉長(zhǎng)拉斷活塞桿的事故屢見(jiàn)不鮮。
2.4.2 煤頭合成氨氮?dú)鋲嚎s機(jī)二段吸氣普遍帶水,嚴(yán)重程度是難以想象的。由于帶水太多,使注入氣缸內(nèi)的壓縮機(jī)油急劇霧化,潤(rùn)滑作用大降,各企業(yè)二段氣缸普遍磨損嚴(yán)重,大修換缸頻繁。海化盛興由于堅(jiān)持在注油中加入SL抗磨修復(fù)劑,二段氣缸磨損較前明顯減輕。
2.4.3 有的企業(yè)尿素生產(chǎn)用的二氧化碳?jí)嚎s機(jī)四段、五段吸氣帶水嚴(yán)重,使活塞環(huán)的壽命只有7~8天。后經(jīng)改造,提高了分離效果,活塞環(huán)的壽命提高了近十倍。
需注意,氣缸和活塞環(huán)磨損過(guò)快,勢(shì)必帶來(lái)增加能耗。
2.5 潤(rùn)滑系統(tǒng)
2.5.1 噴油螺桿壓縮機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)非常重要,中外都出現(xiàn)過(guò)螺桿壓縮機(jī)失火、爆炸事故。美國(guó)最先在壓縮機(jī)安全標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定螺桿壓縮機(jī)排氣溫度應(yīng)不超過(guò)110℃。原因在于,噴油螺桿壓縮機(jī)的壓縮比高,冷卻受阻時(shí),升溫快,幾秒鐘壓縮機(jī)溫度就會(huì)達(dá)到200℃以上,小噴油螺桿壓縮機(jī)只需零點(diǎn)幾秒溫度會(huì)達(dá)到危險(xiǎn)程度。
螺桿壓縮機(jī)油在70~100度范圍內(nèi),每分鐘循環(huán)2~5次,如此高速循環(huán),在其它環(huán)境是很少見(jiàn)的,所以壓縮機(jī)油的抗氧化要求特別高。
有些壓縮機(jī)商家,把壓縮機(jī)油稱為冷卻液也是有一定道理的。
2.5.2 活塞壓縮機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)
2.5.2.1 有油潤(rùn)滑壓縮機(jī)
有循環(huán)油潤(rùn)滑系統(tǒng)和氣缸填料潤(rùn)滑系統(tǒng)
循環(huán)油潤(rùn)滑系統(tǒng)承擔(dān)主軸承、連桿大小頭軸承、滑道的潤(rùn)滑,由粗濾器、油泵、油過(guò)濾器、調(diào)壓閥和冷卻器等組成,有的壓縮機(jī)采用稀油站,采用46#或68#液壓油潤(rùn)滑。這種系統(tǒng)正常工作狀態(tài)對(duì)壓縮機(jī)節(jié)能影響不大。
氣缸填料潤(rùn)滑系統(tǒng)承擔(dān)對(duì)氣缸與活塞、填料與活塞桿的潤(rùn)滑,對(duì)吸排氣閥有潤(rùn)滑和密封作用。配備金屬活塞環(huán)和環(huán)狀閥的壓縮機(jī),氣缸填料潤(rùn)滑系統(tǒng)對(duì)壓縮機(jī)節(jié)能影響很大,潤(rùn)滑不足和過(guò)量注油,都會(huì)增加壓縮機(jī)的能耗。
2.5.2.2 無(wú)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)
只有循環(huán)油潤(rùn)滑系統(tǒng),而無(wú)氣缸填料潤(rùn)滑系統(tǒng)。由于對(duì)氣體含油量要求高,避免了氣缸填料注油對(duì)壓縮氣體的污染,但活塞環(huán)和氣閥密封效果不及有油潤(rùn)滑好,能耗也較高。
2.5.2.3 少油潤(rùn)滑壓縮機(jī)
一種是不給氣缸注油(填料是有油壓縮機(jī)結(jié)構(gòu),活塞桿可以帶進(jìn)部分潤(rùn)滑油);另一種是在無(wú)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)上增配氣缸填料潤(rùn)滑系統(tǒng),注少量的壓縮機(jī)油,以求加長(zhǎng)活塞環(huán)和填料的壽命,氣閥也得以潤(rùn)滑,這是不得已的辦法。
新的油氣潤(rùn)滑技術(shù)對(duì)少油壓縮機(jī)有很好的適用性,少量的油霧足以起到所需的潤(rùn)滑作用,隨油并行的壓縮氣體可帶走摩擦熱。
到底壓縮機(jī)注多少油就夠了?注什么油或潤(rùn)滑劑合適,后面將做專門探討。
2.5.2.4 全無(wú)油壓縮機(jī)包括無(wú)油渦旋壓縮機(jī)
采用含油軸承的小型壓縮機(jī),機(jī)身是開(kāi)放的,不需加油,壓縮后的氣體不帶油,被廣泛用于食品加工、礦泉水、飲料生產(chǎn)、醫(yī)療和鐵路車輛。國(guó)內(nèi)有大量這種壓縮機(jī),國(guó)外這種壓縮機(jī)的氣缸、活塞的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)水平較高,活塞環(huán)和導(dǎo)向環(huán)比壓低,軸承水平高,可靠性明顯高。
渦旋壓縮機(jī)是一種小型的壓縮機(jī),無(wú)油渦旋空氣壓縮機(jī)處理的好的話,在特定領(lǐng)域使用和發(fā)展前景還都是不錯(cuò)的。
2.6 控制系統(tǒng)
空氣壓縮機(jī)的控制系統(tǒng)被認(rèn)為節(jié)能潛力較大,尤其是用氣波動(dòng)較大的客戶采用先進(jìn)的變頻控制系統(tǒng),節(jié)能效果明顯。
化工壓縮機(jī)多采用并聯(lián)運(yùn)行或并串聯(lián)運(yùn)行,各機(jī)的溫度、壓力變化有時(shí)被縮小了若干倍,不能完全反映真實(shí)的壓力和溫度變化。這就需要補(bǔ)充發(fā)展新的儀表、分析軟件甚至智能控制系統(tǒng),來(lái)保證大規(guī)模壓縮機(jī)的節(jié)能。
3 壓縮機(jī)可靠性對(duì)壓縮機(jī)節(jié)能的影響
壓縮機(jī)可靠性高是指壓縮機(jī)平均無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)。壓縮機(jī)的高效率運(yùn)行時(shí)間只是無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間的一部分(扣去故障前的低效率期),高效運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng),壓縮機(jī)就節(jié)能。
有些壓縮機(jī)帶病運(yùn)行占總運(yùn)行時(shí)間的30%左右甚至還要多,為此付出的代價(jià)是壓縮機(jī)多耗用了很多附加能量,而且使總產(chǎn)量受到影響。
壓縮機(jī)的可靠性高,壓縮機(jī)的管理者可以選擇最佳的修理時(shí)間對(duì)壓縮機(jī)予以維護(hù),即不等壓縮機(jī)進(jìn)入低效率區(qū)就進(jìn)行維護(hù),使壓縮機(jī)一直在高效率區(qū)段運(yùn)行。
壓縮機(jī)可靠性高,就意味被迫停機(jī)次數(shù)少,減少開(kāi)停機(jī)次數(shù),就明顯節(jié)能。
壓縮機(jī)的可靠性是壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)質(zhì)量決定的(在此是以可靠的質(zhì)量保證體系為先決條件的),易損件的壽命指標(biāo)對(duì)壓縮機(jī)的可靠性影響最大。壓縮機(jī)易損件更大的問(wèn)題在于:我國(guó)壓縮機(jī)配件供應(yīng)商對(duì)壓縮機(jī)技術(shù)知之太少,百分之九十以上的壓縮機(jī)配件供應(yīng)商,是依靠非法得到的圖紙或測(cè)繪的圖紙生產(chǎn)銷售,誰(shuí)也不知道其所售易損件對(duì)擬使用的壓縮機(jī)的適用性到底如何。
現(xiàn)在擺在人們面前的問(wèn)題是:對(duì)于一臺(tái)現(xiàn)成的壓縮機(jī),怎么提高它的可靠性?怎么讓它節(jié)能?提高現(xiàn)成壓縮機(jī)的可靠性可遵循下述原則:
1 調(diào)整、測(cè)試、確認(rèn)壓縮機(jī)各部動(dòng)靜偶件軸線應(yīng)盡量重合或接近重合,根據(jù)需要和壓縮機(jī)狀況,可隨時(shí)進(jìn)行或結(jié)合大修進(jìn)行;
2 用最方便的方法修復(fù)各摩擦表面的幾何形狀使之達(dá)到很好或良好是關(guān)鍵,磨損痕跡修磨與拋光(重要性);
3 改造一段氣閥,使氣閥壽命長(zhǎng),阻力小,各部排氣溫度應(yīng)盡可能低,采用對(duì)氣閥設(shè)計(jì)的檢查與評(píng)判,確定優(yōu)化設(shè)計(jì);
4 調(diào)整各段活塞環(huán),使各部排氣溫度應(yīng)盡可能低;
5 優(yōu)化填料的裝配和預(yù)潤(rùn)滑,使活塞桿溫度最低,填料盡可能不漏;
6 培養(yǎng)精心細(xì)致的維修技術(shù),強(qiáng)化維修水平;
7 消除冷卻器和油水分離器的缺陷,提高和保證其功能;
8 配置高效的壓縮機(jī)分析技術(shù)和預(yù)知維修技術(shù),使壓縮機(jī)盡量不帶病運(yùn)行,并盡量減少停機(jī)次數(shù),合理安排檢修。
以上幾項(xiàng)原則中1~7項(xiàng)是在停車狀態(tài)進(jìn)行的,第8項(xiàng)是運(yùn)行期間不間斷進(jìn)行的,好的壓縮機(jī)分析技術(shù)和預(yù)知維修技術(shù)是提高壓縮機(jī)效率和節(jié)能的關(guān)鍵。
過(guò)去,很多煤礦工作者和玻璃瓶行業(yè)的工程技術(shù)人員對(duì)空壓機(jī)使用壓力越來(lái)越低感到不解,壓縮機(jī)專家們也說(shuō)不清楚。作者多次到上述用氣點(diǎn)和壓縮機(jī)站進(jìn)行考察,發(fā)現(xiàn)多是壓縮機(jī)氣閥狀況不良,排氣溫度偏高問(wèn)題,有些壓縮機(jī)高的很多,造成壓縮機(jī)氣閥積碳速度很快,進(jìn)而又造成安全隱患,引發(fā)上述行業(yè)壓縮機(jī)排氣管道,甚至儲(chǔ)氣罐失火。
壓縮機(jī)必須安全,安全是第一位的。
提高壓縮機(jī)的可靠性,是提高壓縮機(jī)的平均無(wú)故障工作時(shí)間,是第二位的。
在此基礎(chǔ)上,需運(yùn)用系統(tǒng)集成的壓縮機(jī)節(jié)能技術(shù)(并非零星的、分散的技術(shù)),對(duì)主力壓縮機(jī)和故障較頻繁的壓縮機(jī)進(jìn)行測(cè)試、分析,找出主要問(wèn)題和主要問(wèn)題部件,找出次主要問(wèn)題和次主要問(wèn)題部件,甚至第三位的問(wèn)題和問(wèn)題部件,進(jìn)而逐一解決。
企業(yè)的壓縮機(jī)可靠性不高和耗能高,有客觀因素,也有其特有的因素。針對(duì)企業(yè)存在的問(wèn)題,分清屬于客觀問(wèn)題,還是本企業(yè)特有問(wèn)題很有必要。
通過(guò)測(cè)試和分析歷史資料,能較為準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和存在問(wèn)題的零部件,為提高可靠性和節(jié)能效果提供依據(jù)。
對(duì)通常的客觀問(wèn)題,可采用常規(guī)的有效技術(shù)措施進(jìn)行處理或改造。
對(duì)本企業(yè)存在的特有問(wèn)題,通過(guò)分析研究,尋找最有效的技術(shù)措施進(jìn)行處理或改造,包括設(shè)計(jì)、制作、安裝、效果測(cè)試。
對(duì)影響壓縮機(jī)的部件進(jìn)行改造,調(diào)整一些方法和規(guī)程,使壓縮機(jī)的可靠節(jié)能運(yùn)行建立在科學(xué)先進(jìn)的基礎(chǔ)上。
來(lái)源:本站原創(chuàng)
當(dāng)節(jié)能減排事業(yè)在世界范圍內(nèi)蓬勃發(fā)展的時(shí)候,壓縮機(jī)的節(jié)能問(wèn)題不斷有人提起,但效果距實(shí)際可能達(dá)到的效果相差頗大,這就需要更深層次的系統(tǒng)研究,才能有效地指導(dǎo)企業(yè)進(jìn)行壓縮機(jī)、泵、風(fēng)機(jī)的節(jié)能改造。
本文作者根據(jù)從業(yè)壓縮機(jī)研究、開(kāi)發(fā)、制造和服務(wù)五十年的實(shí)踐經(jīng)歷,結(jié)合同行們的某些經(jīng)驗(yàn),通過(guò)某些化工廠的實(shí)例,擬從下列諸方面對(duì)壓縮機(jī)節(jié)能改造進(jìn)行系統(tǒng)的綜述。
1 壓縮機(jī)設(shè)計(jì)對(duì)壓縮機(jī)節(jié)能的影響
2 壓縮機(jī)輔助系統(tǒng)對(duì)節(jié)能的影響
3 壓縮機(jī)可靠性對(duì)壓縮機(jī)節(jié)能的影響
4 壓縮機(jī)性能變化對(duì)壓縮機(jī)節(jié)能的影響
5 壓縮機(jī)氣閥對(duì)壓縮機(jī)節(jié)能的影響
6 活塞壓縮機(jī)活塞環(huán)對(duì)壓縮機(jī)節(jié)能的影響
7 活塞壓縮機(jī)填料對(duì)壓縮機(jī)節(jié)能的影響
8 壓縮機(jī)潤(rùn)滑技術(shù)對(duì)壓縮機(jī)節(jié)能的影響
9 預(yù)知維修技術(shù)節(jié)能效果明顯
10 新技術(shù)對(duì)壓縮機(jī)節(jié)能的貢獻(xiàn)
11 壓縮機(jī)綜合節(jié)能改造技術(shù)
12 治理泄漏的新技術(shù)
1 壓縮機(jī)設(shè)計(jì)對(duì)壓縮機(jī)節(jié)能的影響
節(jié)能減排技術(shù)是人類向環(huán)保型社會(huì)的轉(zhuǎn)變,需要先進(jìn)的理念、先進(jìn)的技術(shù)、扎扎實(shí)實(shí)的研究和實(shí)踐,具有強(qiáng)烈的責(zé)任心才能做好。
人們對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)研究較早,近期投入的資金也很大,發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)一直走在壓縮機(jī)技術(shù)的前面。壓縮機(jī)技術(shù)在引用發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)和汽車技術(shù)方面為壓縮機(jī)所用;另一方面,在壓縮機(jī)學(xué)科范圍內(nèi),研究工作也取得不斷的進(jìn)步。
壓縮機(jī)的先驅(qū)們,在談?wù)搲嚎s機(jī)設(shè)計(jì)時(shí),很重要的是壓縮機(jī)的能力和效率。人們?cè)谔剿鲏嚎s機(jī)技術(shù)中,實(shí)際是在找尋壓縮機(jī)的:
1 最佳能力(后來(lái)演變?yōu)楣δ埽?/div>
2 最低的消耗(能量消耗、維持費(fèi)用消耗)
3 長(zhǎng)的連續(xù)運(yùn)行能力(演變?yōu)楦呖煽啃裕?/div>
4 先進(jìn)的生產(chǎn)手段(系列化的設(shè)計(jì)理念,以用戶需求為主的設(shè)計(jì)理念和實(shí)踐,高精度的加工機(jī)床→加工中心,機(jī)器人和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的全程電腦管理)
壓縮機(jī)供應(yīng)制造商提供的壓縮機(jī)的整體參數(shù),決定了用戶使用的壓縮機(jī)大體結(jié)構(gòu)、尺寸和配套。
壓縮機(jī)供應(yīng)制造商總是在宣稱自己的壓縮機(jī)多好,多先進(jìn),性價(jià)比多好時(shí),往往說(shuō)自己的壓縮機(jī)參數(shù)是多么合理,多么先進(jìn)。
總的來(lái)說(shuō)
1 活塞壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速對(duì)可靠性影響較大(在同樣制造水平上),轉(zhuǎn)速低可靠性相對(duì)高。相對(duì)來(lái)說(shuō),在同一設(shè)計(jì)和制造水平,轉(zhuǎn)速低的壓縮機(jī)可靠性相對(duì)高,節(jié)能性較好。
2 壓縮機(jī)的整體參數(shù)影響壓縮機(jī)的可靠性,可靠性又影響節(jié)能。
3 不同結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)節(jié)能情況是不同的,設(shè)置平衡段是壓縮機(jī)設(shè)計(jì)人員減小活塞力的一種措施,但是平衡段特別容易引起越段漏氣,增加壓縮機(jī)的能耗。
4 活塞壓縮機(jī)做得好的話是最節(jié)能的,但它受氣閥、活塞環(huán)狀態(tài)影響較大,氣閥漏氣時(shí),耗能增加較大。
5 好的雙螺桿壓縮機(jī)和離心壓縮機(jī)可靠性都很高。正常工況效率穩(wěn)定,變工況效率變動(dòng)較大,能耗較高。當(dāng)螺桿壓縮機(jī)吸氣調(diào)節(jié)工況相對(duì)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí),宜用變頻器改造壓縮機(jī),取得節(jié)能和提高壓縮機(jī)可靠性的雙重效果。
6 單臺(tái)氣量大的壓縮機(jī)相對(duì)氣量小的壓縮機(jī)節(jié)能效果好一些。
7 振動(dòng)小的壓縮機(jī)比較節(jié)能。
其實(shí)在活塞壓縮機(jī)具體設(shè)計(jì)中,運(yùn)動(dòng)部件(包括曲軸箱,曲軸,連桿,十字頭,中體,軸承,稀油站)是首臺(tái)樣機(jī)制成后定型的。廠家把運(yùn)動(dòng)部件作為基礎(chǔ)件,供變型設(shè)計(jì)時(shí)選用。
活塞壓縮機(jī)的能耗主要決定于氣缸、氣閥、活塞環(huán)和填料函的設(shè)計(jì)水平和制造水平。好的氣缸設(shè)計(jì)有助于氣閥的穩(wěn)定工作,有助于氣閥的優(yōu)化,有助于活塞環(huán)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽命。
好的氣閥設(shè)計(jì)阻力小,壽命穩(wěn)定,對(duì)壓縮氣體特性適應(yīng)性強(qiáng)。
配備較為完善的輔助系統(tǒng),能提高壓縮機(jī)的冷卻功能和減振功能。
可靠的控制系統(tǒng)能使壓縮機(jī)較為安全運(yùn)行,并便于操作。
問(wèn)題在于
1 現(xiàn)在有些壓縮機(jī)廠家,設(shè)計(jì)階段手段欠缺,有些企業(yè)雖然實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),有了一些計(jì)算手段和電腦繪圖手段,但普遍缺乏產(chǎn)品故障數(shù)據(jù)庫(kù),有效的方法庫(kù);人們不愿花時(shí)間去進(jìn)行零件的有限元分析;沒(méi)有能力進(jìn)行類似流體溫度場(chǎng),流體速度場(chǎng)分析,振動(dòng)分析,可靠性計(jì)算等;缺乏創(chuàng)新意識(shí)。這些都限制了壓縮機(jī)產(chǎn)品的發(fā)展和提高速度。
2 研發(fā)階段倉(cāng)促,加上大型活塞壓縮機(jī)普遍是在用戶處試車,設(shè)計(jì)上的缺陷往往被帶到了用戶處才發(fā)現(xiàn),加大了修改的難度。廠家對(duì)非致命性的缺陷是不會(huì)修改的。對(duì)能耗高,可靠性差的這類缺陷,只能由用戶逐步去解決。
3 氣閥的專業(yè)化生產(chǎn)使壓縮機(jī)廠家脫離了氣閥設(shè)計(jì),由于氣閥廠家過(guò)多考慮自身的效益,缺乏對(duì)所配壓縮機(jī)的細(xì)致要求和變數(shù)的了解和適應(yīng)性改善,這讓優(yōu)化問(wèn)題難于解決。這使大型壓縮機(jī)的氣閥,普遍離最優(yōu)設(shè)計(jì)差距甚大,進(jìn)而使壓縮機(jī)節(jié)能效果難隨人心意。
4 大型壓縮機(jī)不可能像空壓機(jī)產(chǎn)品那樣精雕細(xì)刻的研究設(shè)計(jì),但是壓縮機(jī)的節(jié)能水平在很大程度上取決于設(shè)計(jì)的精細(xì)程度。缺乏精細(xì)設(shè)計(jì)帶來(lái)的后果,必然由用戶負(fù)擔(dān)的。
出路
有些化工壓縮機(jī)看起來(lái)不錯(cuò),但經(jīng)不起推敲。這些經(jīng)不起推敲的細(xì)節(jié),有些正是耗能高的關(guān)鍵。用戶在專家指導(dǎo)下對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造,或委托專業(yè)公司進(jìn)行改造是必要的。
原因在于
1 化工壓縮機(jī)節(jié)能潛力很大,壓縮機(jī)節(jié)能改造的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益是巨大的,有些化肥企業(yè),單獨(dú)對(duì)一段氣閥改進(jìn)后,就能取得很好的效益。例如:湖南天潤(rùn)化工發(fā)展股份有限公司對(duì)6M40型壓縮機(jī)一級(jí)氣閥改造前后對(duì)比節(jié)電18%。魯南化肥廠對(duì)5#壓縮機(jī)三段水冷器進(jìn)行加副線改造是分廠的另一項(xiàng)創(chuàng)新,此項(xiàng)改造可使噸氨電耗再降低5kWh。采用壓縮機(jī)節(jié)能改造綜合技術(shù)的效果可想而知。
2 壓縮機(jī)改造需要采用綜合技術(shù),對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)分析,提出改造設(shè)計(jì),分步改造和綜合改造相結(jié)合,充分利用停機(jī)時(shí)間,用最小的拆裝工作量,達(dá)到預(yù)定效果。
3 通過(guò)壓縮機(jī)節(jié)能改造,將提高化工企業(yè)的設(shè)備科學(xué)管理水平。
4 壓縮機(jī)節(jié)能改造的投資效益相當(dāng)高,回收期很短,節(jié)能效果明顯而且長(zhǎng)效。
5 壓縮機(jī)節(jié)能改造會(huì)使壓縮機(jī)可靠性更高、更安全。
認(rèn)真學(xué)習(xí)理解國(guó)外先進(jìn)技術(shù)非常必要
作者認(rèn)為我們靜下心來(lái)學(xué)習(xí)國(guó)外產(chǎn)品的先進(jìn)技術(shù)非常必要,可以看看下面幾個(gè)例子
1 作者看到某外資1980年前的40立方米/分鐘電動(dòng)機(jī)通過(guò)齒輪箱驅(qū)動(dòng)三軸的無(wú)油潤(rùn)滑空氣壓縮機(jī):一級(jí),二級(jí)壓縮機(jī)系統(tǒng)和冷干機(jī)用冷媒壓縮機(jī)和冷干機(jī)系統(tǒng);
2 諸多用戶和國(guó)內(nèi)壓縮機(jī)制造商反映該外資品牌的螺桿壓縮機(jī)主機(jī),經(jīng)20年使用,性能保持率仍舊很好;
3 另有一家知名外資品牌的螺桿壓縮機(jī)主機(jī)在上世紀(jì)已取消了機(jī)體的定位銷,他們老早就知道用加工中心加工機(jī)體和端蓋結(jié)合面不用定位銷。直至現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的螺桿壓縮機(jī)主機(jī)幾乎都有定位銷,重復(fù)加工,冗余零件。有人后來(lái)也發(fā)現(xiàn)該司部分主機(jī)也有定位銷,實(shí)際上是該司為了迎合國(guó)內(nèi)廠商的這種需求而專門定制的。
2 壓縮機(jī)輔助系統(tǒng)對(duì)節(jié)能的影響
壓縮機(jī)輔助系統(tǒng)包括冷卻系統(tǒng)、吸排氣緩沖器、管路閥門、潤(rùn)滑系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等。
2.1 壓縮機(jī)冷卻系統(tǒng)包括級(jí)間冷卻器、氣缸和填料管路、油冷卻器等
壓縮機(jī)冷卻器的效果直接影響壓縮機(jī)能耗,壓縮機(jī)某段吸氣溫度提高3℃,該段壓縮耗功就會(huì)增加1%,吸氣溫度提高6℃,該段壓縮耗功就會(huì)增加2%。
氣缸和填料冷卻對(duì)壓縮機(jī)耗電的直接影響不大,但影響活塞環(huán)和填料密封環(huán)的壽命。
由于壓縮機(jī)冷卻一般使用循環(huán)水或回用水,冷卻水的清潔度普遍得不到保證。冷卻器和冷卻水套常被污泥和結(jié)垢堵塞,嚴(yán)重影響冷卻效果,使壓縮機(jī)吸氣溫度和排氣溫度升高,不僅因吸氣溫度高而耗電增加,還會(huì)因排氣溫度升高,增加積碳,影響氣閥的可靠性和活塞環(huán)的可靠性,進(jìn)而增加耗能。
保證壓縮機(jī)冷卻效果首先要提高冷卻水的清潔度,當(dāng)冷卻水的清潔度得不到保證時(shí),應(yīng)定期吹洗冷卻器水側(cè)冷卻表面。酸洗效果好,但在酸洗液中應(yīng)加金屬緩蝕劑,避免換熱管腐蝕。
一個(gè)好的辦法是:在冷卻器的入水口加裝帶截止閥的進(jìn)氣歧管,定期用高于供水壓力的壓縮空氣(氮?dú)饣蚨趸細(xì)猓┐祾呃鋮s器,使污垢從出水管排出,一般2~5分鐘就能完成吹掃。使冷卻器保持需要的冷卻效果,是省時(shí)省力節(jié)能的有效辦法。
有些企業(yè),采用溴化鋰制冷裝置,利用余熱冷卻壓縮機(jī)的部分冷卻水,也取得了一定的節(jié)能效果。為了保證壓縮機(jī)高壓填料的冷卻效果,有時(shí)會(huì)采用液氮冷卻。
2.2 壓縮機(jī)吸排氣緩沖器
壓縮機(jī)排氣緩沖器的作用很明顯,排氣緩沖器能有效的減輕氣流脈動(dòng),改善排氣閥工作狀態(tài),從而減小壓縮機(jī)的耗能。同級(jí)的排氣緩沖器比吸氣緩沖器作用明顯得多?,F(xiàn)在的吸排氣緩沖器設(shè)計(jì)的過(guò)大過(guò)重,接管距離過(guò)長(zhǎng),作用已增長(zhǎng)不大。由于緩沖器過(guò)重,壓縮機(jī)安裝找正時(shí)不裝緩沖器,已出現(xiàn)多起因緩沖器過(guò)重,使氣缸軸線下沉事件,使新壓縮機(jī)活塞環(huán)、填料、活塞桿壽命短,氣缸磨損過(guò)快。
比如部分6M50氮?dú)鋲嚎s機(jī)2段緩沖器設(shè)計(jì)不合理,造成該緩沖器多次開(kāi)裂和過(guò)大的振動(dòng)。有的這種壓縮機(jī)把緩沖器的緩沖容積改成等截面管道,解決了上述問(wèn)題。有些壓縮機(jī)由于2段緩沖器設(shè)計(jì)不合理,致使該壓縮機(jī)開(kāi)開(kāi)停停兩年不能正常使用,設(shè)備管理人員也身受其害。
2.3 壓縮機(jī)的管路和閥門
壓縮機(jī)的氣體管路和閥門的密封性,影響壓縮機(jī)節(jié)能。高壓段向低壓泄漏會(huì)漏失大量的壓縮機(jī)能量和潔凈氣體。
2.4 油水分離器
壓縮機(jī)各段進(jìn)口的油水分離器,對(duì)壓縮機(jī)的可靠性影響很大,對(duì)節(jié)能影響更大。
2.4.1 由于一段進(jìn)口油水分離器液面控制和排污閥故障,導(dǎo)致液擊,打壞活塞、打破缸蓋和拉長(zhǎng)拉斷活塞桿的事故屢見(jiàn)不鮮。
2.4.2 煤頭合成氨氮?dú)鋲嚎s機(jī)二段吸氣普遍帶水,嚴(yán)重程度是難以想象的。由于帶水太多,使注入氣缸內(nèi)的壓縮機(jī)油急劇霧化,潤(rùn)滑作用大降,各企業(yè)二段氣缸普遍磨損嚴(yán)重,大修換缸頻繁。海化盛興由于堅(jiān)持在注油中加入SL抗磨修復(fù)劑,二段氣缸磨損較前明顯減輕。
2.4.3 有的企業(yè)尿素生產(chǎn)用的二氧化碳?jí)嚎s機(jī)四段、五段吸氣帶水嚴(yán)重,使活塞環(huán)的壽命只有7~8天。后經(jīng)改造,提高了分離效果,活塞環(huán)的壽命提高了近十倍。
需注意,氣缸和活塞環(huán)磨損過(guò)快,勢(shì)必帶來(lái)增加能耗。
2.5 潤(rùn)滑系統(tǒng)
2.5.1 噴油螺桿壓縮機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)非常重要,中外都出現(xiàn)過(guò)螺桿壓縮機(jī)失火、爆炸事故。美國(guó)最先在壓縮機(jī)安全標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定螺桿壓縮機(jī)排氣溫度應(yīng)不超過(guò)110℃。原因在于,噴油螺桿壓縮機(jī)的壓縮比高,冷卻受阻時(shí),升溫快,幾秒鐘壓縮機(jī)溫度就會(huì)達(dá)到200℃以上,小噴油螺桿壓縮機(jī)只需零點(diǎn)幾秒溫度會(huì)達(dá)到危險(xiǎn)程度。
螺桿壓縮機(jī)油在70~100度范圍內(nèi),每分鐘循環(huán)2~5次,如此高速循環(huán),在其它環(huán)境是很少見(jiàn)的,所以壓縮機(jī)油的抗氧化要求特別高。
有些壓縮機(jī)商家,把壓縮機(jī)油稱為冷卻液也是有一定道理的。
2.5.2 活塞壓縮機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)
2.5.2.1 有油潤(rùn)滑壓縮機(jī)
有循環(huán)油潤(rùn)滑系統(tǒng)和氣缸填料潤(rùn)滑系統(tǒng)
循環(huán)油潤(rùn)滑系統(tǒng)承擔(dān)主軸承、連桿大小頭軸承、滑道的潤(rùn)滑,由粗濾器、油泵、油過(guò)濾器、調(diào)壓閥和冷卻器等組成,有的壓縮機(jī)采用稀油站,采用46#或68#液壓油潤(rùn)滑。這種系統(tǒng)正常工作狀態(tài)對(duì)壓縮機(jī)節(jié)能影響不大。
氣缸填料潤(rùn)滑系統(tǒng)承擔(dān)對(duì)氣缸與活塞、填料與活塞桿的潤(rùn)滑,對(duì)吸排氣閥有潤(rùn)滑和密封作用。配備金屬活塞環(huán)和環(huán)狀閥的壓縮機(jī),氣缸填料潤(rùn)滑系統(tǒng)對(duì)壓縮機(jī)節(jié)能影響很大,潤(rùn)滑不足和過(guò)量注油,都會(huì)增加壓縮機(jī)的能耗。
2.5.2.2 無(wú)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)
只有循環(huán)油潤(rùn)滑系統(tǒng),而無(wú)氣缸填料潤(rùn)滑系統(tǒng)。由于對(duì)氣體含油量要求高,避免了氣缸填料注油對(duì)壓縮氣體的污染,但活塞環(huán)和氣閥密封效果不及有油潤(rùn)滑好,能耗也較高。
2.5.2.3 少油潤(rùn)滑壓縮機(jī)
一種是不給氣缸注油(填料是有油壓縮機(jī)結(jié)構(gòu),活塞桿可以帶進(jìn)部分潤(rùn)滑油);另一種是在無(wú)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)上增配氣缸填料潤(rùn)滑系統(tǒng),注少量的壓縮機(jī)油,以求加長(zhǎng)活塞環(huán)和填料的壽命,氣閥也得以潤(rùn)滑,這是不得已的辦法。
新的油氣潤(rùn)滑技術(shù)對(duì)少油壓縮機(jī)有很好的適用性,少量的油霧足以起到所需的潤(rùn)滑作用,隨油并行的壓縮氣體可帶走摩擦熱。
到底壓縮機(jī)注多少油就夠了?注什么油或潤(rùn)滑劑合適,后面將做專門探討。
2.5.2.4 全無(wú)油壓縮機(jī)包括無(wú)油渦旋壓縮機(jī)
采用含油軸承的小型壓縮機(jī),機(jī)身是開(kāi)放的,不需加油,壓縮后的氣體不帶油,被廣泛用于食品加工、礦泉水、飲料生產(chǎn)、醫(yī)療和鐵路車輛。國(guó)內(nèi)有大量這種壓縮機(jī),國(guó)外這種壓縮機(jī)的氣缸、活塞的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)水平較高,活塞環(huán)和導(dǎo)向環(huán)比壓低,軸承水平高,可靠性明顯高。
渦旋壓縮機(jī)是一種小型的壓縮機(jī),無(wú)油渦旋空氣壓縮機(jī)處理的好的話,在特定領(lǐng)域使用和發(fā)展前景還都是不錯(cuò)的。
2.6 控制系統(tǒng)
空氣壓縮機(jī)的控制系統(tǒng)被認(rèn)為節(jié)能潛力較大,尤其是用氣波動(dòng)較大的客戶采用先進(jìn)的變頻控制系統(tǒng),節(jié)能效果明顯。
化工壓縮機(jī)多采用并聯(lián)運(yùn)行或并串聯(lián)運(yùn)行,各機(jī)的溫度、壓力變化有時(shí)被縮小了若干倍,不能完全反映真實(shí)的壓力和溫度變化。這就需要補(bǔ)充發(fā)展新的儀表、分析軟件甚至智能控制系統(tǒng),來(lái)保證大規(guī)模壓縮機(jī)的節(jié)能。
3 壓縮機(jī)可靠性對(duì)壓縮機(jī)節(jié)能的影響
壓縮機(jī)可靠性高是指壓縮機(jī)平均無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)。壓縮機(jī)的高效率運(yùn)行時(shí)間只是無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間的一部分(扣去故障前的低效率期),高效運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng),壓縮機(jī)就節(jié)能。
有些壓縮機(jī)帶病運(yùn)行占總運(yùn)行時(shí)間的30%左右甚至還要多,為此付出的代價(jià)是壓縮機(jī)多耗用了很多附加能量,而且使總產(chǎn)量受到影響。
壓縮機(jī)的可靠性高,壓縮機(jī)的管理者可以選擇最佳的修理時(shí)間對(duì)壓縮機(jī)予以維護(hù),即不等壓縮機(jī)進(jìn)入低效率區(qū)就進(jìn)行維護(hù),使壓縮機(jī)一直在高效率區(qū)段運(yùn)行。
壓縮機(jī)可靠性高,就意味被迫停機(jī)次數(shù)少,減少開(kāi)停機(jī)次數(shù),就明顯節(jié)能。
壓縮機(jī)的可靠性是壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)質(zhì)量決定的(在此是以可靠的質(zhì)量保證體系為先決條件的),易損件的壽命指標(biāo)對(duì)壓縮機(jī)的可靠性影響最大。壓縮機(jī)易損件更大的問(wèn)題在于:我國(guó)壓縮機(jī)配件供應(yīng)商對(duì)壓縮機(jī)技術(shù)知之太少,百分之九十以上的壓縮機(jī)配件供應(yīng)商,是依靠非法得到的圖紙或測(cè)繪的圖紙生產(chǎn)銷售,誰(shuí)也不知道其所售易損件對(duì)擬使用的壓縮機(jī)的適用性到底如何。
現(xiàn)在擺在人們面前的問(wèn)題是:對(duì)于一臺(tái)現(xiàn)成的壓縮機(jī),怎么提高它的可靠性?怎么讓它節(jié)能?提高現(xiàn)成壓縮機(jī)的可靠性可遵循下述原則:
1 調(diào)整、測(cè)試、確認(rèn)壓縮機(jī)各部動(dòng)靜偶件軸線應(yīng)盡量重合或接近重合,根據(jù)需要和壓縮機(jī)狀況,可隨時(shí)進(jìn)行或結(jié)合大修進(jìn)行;
2 用最方便的方法修復(fù)各摩擦表面的幾何形狀使之達(dá)到很好或良好是關(guān)鍵,磨損痕跡修磨與拋光(重要性);
3 改造一段氣閥,使氣閥壽命長(zhǎng),阻力小,各部排氣溫度應(yīng)盡可能低,采用對(duì)氣閥設(shè)計(jì)的檢查與評(píng)判,確定優(yōu)化設(shè)計(jì);
4 調(diào)整各段活塞環(huán),使各部排氣溫度應(yīng)盡可能低;
5 優(yōu)化填料的裝配和預(yù)潤(rùn)滑,使活塞桿溫度最低,填料盡可能不漏;
6 培養(yǎng)精心細(xì)致的維修技術(shù),強(qiáng)化維修水平;
7 消除冷卻器和油水分離器的缺陷,提高和保證其功能;
8 配置高效的壓縮機(jī)分析技術(shù)和預(yù)知維修技術(shù),使壓縮機(jī)盡量不帶病運(yùn)行,并盡量減少停機(jī)次數(shù),合理安排檢修。
以上幾項(xiàng)原則中1~7項(xiàng)是在停車狀態(tài)進(jìn)行的,第8項(xiàng)是運(yùn)行期間不間斷進(jìn)行的,好的壓縮機(jī)分析技術(shù)和預(yù)知維修技術(shù)是提高壓縮機(jī)效率和節(jié)能的關(guān)鍵。
過(guò)去,很多煤礦工作者和玻璃瓶行業(yè)的工程技術(shù)人員對(duì)空壓機(jī)使用壓力越來(lái)越低感到不解,壓縮機(jī)專家們也說(shuō)不清楚。作者多次到上述用氣點(diǎn)和壓縮機(jī)站進(jìn)行考察,發(fā)現(xiàn)多是壓縮機(jī)氣閥狀況不良,排氣溫度偏高問(wèn)題,有些壓縮機(jī)高的很多,造成壓縮機(jī)氣閥積碳速度很快,進(jìn)而又造成安全隱患,引發(fā)上述行業(yè)壓縮機(jī)排氣管道,甚至儲(chǔ)氣罐失火。
壓縮機(jī)必須安全,安全是第一位的。
提高壓縮機(jī)的可靠性,是提高壓縮機(jī)的平均無(wú)故障工作時(shí)間,是第二位的。
在此基礎(chǔ)上,需運(yùn)用系統(tǒng)集成的壓縮機(jī)節(jié)能技術(shù)(并非零星的、分散的技術(shù)),對(duì)主力壓縮機(jī)和故障較頻繁的壓縮機(jī)進(jìn)行測(cè)試、分析,找出主要問(wèn)題和主要問(wèn)題部件,找出次主要問(wèn)題和次主要問(wèn)題部件,甚至第三位的問(wèn)題和問(wèn)題部件,進(jìn)而逐一解決。
企業(yè)的壓縮機(jī)可靠性不高和耗能高,有客觀因素,也有其特有的因素。針對(duì)企業(yè)存在的問(wèn)題,分清屬于客觀問(wèn)題,還是本企業(yè)特有問(wèn)題很有必要。
通過(guò)測(cè)試和分析歷史資料,能較為準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和存在問(wèn)題的零部件,為提高可靠性和節(jié)能效果提供依據(jù)。
對(duì)通常的客觀問(wèn)題,可采用常規(guī)的有效技術(shù)措施進(jìn)行處理或改造。
對(duì)本企業(yè)存在的特有問(wèn)題,通過(guò)分析研究,尋找最有效的技術(shù)措施進(jìn)行處理或改造,包括設(shè)計(jì)、制作、安裝、效果測(cè)試。
對(duì)影響壓縮機(jī)的部件進(jìn)行改造,調(diào)整一些方法和規(guī)程,使壓縮機(jī)的可靠節(jié)能運(yùn)行建立在科學(xué)先進(jìn)的基礎(chǔ)上。
來(lái)源:本站原創(chuàng)
網(wǎng)友評(píng)論
條評(píng)論
最新評(píng)論