空压系统节能改造

空压系统节能改造

张晨曦 朱鹏基

四川中烟有限责任公司什邡卷烟厂 四川什邡市 618400

摘要：随着我国工业化企业的快速发展，在生产过程中，空气压缩机发挥着重要作用，但消耗大量的能源。在空压系统运行过程中，普遍存在着压缩空气泄漏和排空等能源浪费现象，因此应合理正确使用节能技术，优化设备配置，以提高压缩空气利用率，降低空压系统能耗与运行成本。针对空压系统存在的电能浪费问题利用闲置设备对空压站进行节能改造，实现了空压系统的经济运行，达到了节能降耗的效果。

关键词：空气压缩机;优化配置;节能改造

引言

为了加强节能减排工作的实施意见中指出：随着经济的发展，资源紧缺与环境污染的现象日趋显现，必须增强节约能源保护环境的责任感、使命感、紧迫感，要把完成节能减排工作与树立企业良好形象紧密联系起来，始终坚持节约能源，提高能源利用率，创建节约型、环境友好型企业，提升企业核心竞争力。这是保持企业可持续发展的必然要求，也是企业不断提升管理水平，转变经济增长方式的重要途径。

1配置设备特点

(1)螺杆式空压机组是美国寿力公司生产的一种压缩装置，优点是:机器结构紧凑，占地面积小，质量轻，热效率高，加工件少，机器易损件少，运行安全可靠，操作维护简单。与离心式空压机组搭配使用，可有效降低设备运行成本，提高设备性能，节约生产能耗。另外，噪声小、震动小、无污染物排放，符合国家环保要求和公司长期发展的方向。(2)ZH7000无油离心式空气压缩机是由瑞典阿特拉斯·科普柯集团生产的空气压缩机，具有加工精度高、计算机控制、调节效率高、轴承寿命长、油量消耗少等优势。

2现状及研究背景

目前现在普遍使用的空气压缩系统主要用于为联合站和转油放水站进行自动控制的仪器装置供气及清洁管线来使用，空压机的电机功率主要是22KW和75KW。空压机必须按照最大容量来设计，而在实际工作中设备不会长时间满负荷运行，而且现场多数为直接启动或星角型切换启动控制方式的空压机，这些空压机大部分时间都在进行启动-加载-卸载-停机-启动循环的过程转换，既浪费了电能，又影响了设备寿命。目前正在使用的空压机绝大部分采用的是一下这种方式，主要问题如下：（一）现场设备工作的上下限压力区间在0.6-0.8MPa之间，达到下限后，空压机依然处于工作状态，直达压力达到区间上限才停止工作，区间大工作时间长造成浪费。（二）气源进入气动元件前需要将压力降至0.15MPa左右，减压处理过程造成了电能极大浪费。（三）卸载时自动关闭进气阀门，同时打开卸载阀泄压，造成电能浪费。（四）需要人工调节阀门开度实现输出压力的调节，人工操作速度慢，波动大，不稳定，而且精度低。（五）另外电机起动需要较大起动电流，影响电网及其它用电设备的稳定正常运行，同时电机频繁的启停切换，会降低设备的使用寿命。一般的空压机变频改造大都采用标准变频器和标准控制器的方式，具有一定的节能效果，但是由于没有考虑到空压机的实际运行特性，闭环控制的振荡幅度相对较大，同时控制器与变频还处于分离状态，没有有效地构成一个整体，进而存在线路干扰大、难于操作维护等等很多问题。为此，开展空气压缩系统无模控制节能技术的研究，既可以有效地节约电能，又可以延长设备的使用寿命，具有非常重要的意义。

3空压系统节能改造

3.1安装

3.1.1安装要求

(1)设备安装前必须办理基础移交手续，并应在基础上明显画出标高基准线及基础纵横中心线，在相应建、构筑物上应标有坐标轴线。(2)对基础进行外观检查，不得有裂纹、蜂窝、空洞、露筋等缺陷。(3)基础移交时，应交送附有基础各部分几何尺寸实测记录，基础混凝土试块试验报告与基础沉降观测记录的合格证明书，基础上应标有纵、横基准轴线和标高标记。(4)按土建交接记录及机械图对基础的尺寸及位置进行复测检查，应符合以下要求:基础纵横轴线允许偏差±20mm，基础平面标高允许偏差－20～0mm，基础上平面外形尺寸允许偏差±20mm。

3.2安装前准备

3.2.1应对设备进行检查

(1)设备安装前应检查其外形尺寸、管口方向及其附件的规格、尺寸和数量。(2)检查设备及其零部件外观，表面不应损毁、变形和锈蚀。(3)对暂不安装的设备和零部件，应采取适当的防范措施，妥善保管，严防变形、损坏、锈蚀、老化和丢失。(4)现场安装的设备垫片和安装滤芯的部位应保持清洁，保证无杂质，无锈蚀。

3.2.2其他应具备的条件

(1)施工及消防道路畅通，施工用水源、电源已齐备。吊车站位后按附图位置准备完毕，满足吊车吊装需要。(2)安装所需的工机具齐全，且性能良好，具备使用条件，所需测量及检验器具精度能满足施工需要，且在计量检定期内。(3)施工技术资料已备齐并下发到施工班组，施工方案已经审批并已向施工队及班组交底。(4)安装前应先确定好设备进场顺序，采用先内后外的顺序，顺次到位，然后根据原部署好的场地卸车安装。(5)安装螺杆式空气压缩机组时，所采用的阀门和法兰、螺纹等处的密封材料，应选用耐油橡胶石棉板、聚四氟乙烯薄膜带、氯丁橡胶密封液等。

3.2.3设备安装

(1)将机电处闲置固定式螺杆空气压缩机运到开元化工空压制氮厂房前。(2)在厂房内指定位置按要求做好基础。(3)将设备放置在设备基础上，对设备进行找平找正。基础与机组接触部位的水平应在1/1000以内。(4)焊接相关连接管道。(5)管道施工完毕后，组织人员进行管道吹扫，吹扫合格后方可与设备连接。

3.3气压试验及验收

3.3.1试压

管道安装结束后，整个管道介质系统分别按规定进行气压试验，管道试验压力1．2MPa。压力达到试验压力保持10min，然后降到设计压力。对所有焊接头进行全面检查，不应有泄漏情况。试验结束后，及时排净系统内的全部存气。

3.3.2验收质量标准

(1)坡向应符合设计要求。(2)坡度应符合设计要求。(3)标高允许偏差±7mm。(4)水平管道弯曲允许偏差≤15mm。(5)主管垂直度允许偏差≤10mm。(6)焊缝应符合DL/T868—2004《焊接工艺评定规程》。(7)交叉管外壁或保温层间距允许偏差0～3mm。(8)除锈保温、管道标记应符合开元化工规定。(9)保温、保冷均按原施工要求施工验收，最外层用玻璃钢板代替铁皮。

3.4维修调试

开元化工空压制氮厂房内安装的螺杆式空气压缩机组为供应处租赁设备，因长时间未运行，部分零部件已经老化，润滑油已经变质，过滤器滤芯存在灰垢，为了保证设备开机正常运行，须对该机组进行一次彻底的清理、维修保养。为最大化稳定与提升机组日后的运行性能，根据现场检查结果对机组进行了维修调试。(1)主机系统。检查主机有无异常声音;主机连接体有无破损、松动;测量主机前后端轴承振动情况;测量齿轮箱轴承脉冲振动情况;检查泄漏转子轴封泄漏情况。(2)驱动系统。主驱动电动机加润滑脂，清洁电动机散热片，检查电动机转向，测量电动机前后端轴承脉冲振动值，检查风扇电动机运行噪声，检查风扇叶片，检查主机和齿轮箱联接对中情况，检查电动机的轴封泄漏情况。

结束语

虽然对单个企业而言，总节电量不大，如能推广到全国范围，总量累积将相当可观。从国家推行深度节能减排政策和企业精益化管理角度看，能源转换效率逐步接近极限是大势所趋，建议新建热电企业在设计阶段应充分考虑该项节能措施，推动企业节能减排工作不断深化。

参考文献

[1]王小龙.变频器在空压机组节能改造中的应用[J].设备管理与维修,2019(13):86-90.

[2]李亚琨.空压站设备能源浪费及节能研究[J].山东工业技术,2018(16):208.

［3］廖日忠．空压站节能改造技术应用与研究［J］．科技传播，2013(20):164－165．

［4］朱水兴，王文杰，杨明，等．空压系统节能改造实例及推广价值［J］．上海节能，2020(1):55－59．

［5］吴红忠，张胜军．空压系统节能改造［J］．氯碱工业，2020，56(8):39－41．