空压机节能运行措施探讨

空压机节能运行措施探讨

于浩邢小松王志国

于浩邢小松王志国

单位齐齐哈尔建华机械有限公司黑龙江齐齐哈尔161006

摘要：在空压机节能改造的过程中，有必要根据需要对生产进行综合分析和综合考虑。根据目标与基本要求、选择的先进技术、集成一种合理可行的空压机功能改造与工作方法，应用诸如变频调速等先进技术的同时，要认真管理设备的日常运行，确保空压机节能稳定安全运行。

关键词：空压机；节能运行；措施

前言：空压机是工业制造的主要动力源设备，在工业领域中应用极为广泛，是很多企业的能源消耗大户，具有很大的节能潜力。部分企业为了降低生产成本，响应国家节能减排的号召，也在极力寻找节能减排的方法。对一些能耗大的生产工艺环节进行调整势在必行，尤其是一些存在节能潜力的生产工艺。

1空压机的基本概念

空压机就是空气压缩机，顾名思义，这一种能够对空气进行压缩处理的机器，在很多工厂中需要进行压缩空气处理的时候，采用的机器设备都是空压机。空压机不管是在国民经济生产还是国防建设行业应用都十分广泛，空压机甚至在纺织，冶金，以及航空工业等领域当中的应用也是非常重要的。而且，几乎在所有的工业领域当中都在广泛使用螺杆式的空气压缩机，这已经成为一种压缩空气的主要设备。但是至今为止，空压机在它的发展历程中经历了很多改进和变化，自身的性能已经逐渐稳定了下来。但是在这基础上，有些工厂在使用空气压缩机的时候，还是免不了会出现一些比较棘手的问题。这些问题的出现，最关键的原因还是空气压缩机的设计方案与技术中存在欠缺需要进行完善。传统的空气压缩机采用的是卸载和加载来进行空气压缩，但是这种机器它在设计和生产时，会由于很多细小的差别，使空压机自身在正常工作的时候会对各种能源有极大的消耗，同时也会使空压机减少使用寿命。电动机在使用的时候，因空压机加载过程是突然加载，启动所消耗的电流非常大，而且电机所需要的功率也十分强大。这样一来，对电网的冲击很大，也会使压缩气源产生较大的波动，加上工作环境比较恶劣，调节速度过慢影响工作效率，所达到的自动化程度就非常低，给企业的经济效益造成了一定的损失。根据相关的调查研究发现，在我国的能源消耗中，其中空压机对电能的消耗占据的比例非常大，空压机在运行时所消耗的其他能源也非常大。但是，空压机自身的购置成本比较低，如果还想要降低成本支出，增加企业的经济效益，就只能够从空压机在能源使用上进行节能处理了。

2空压机的原理

空压机是一种用以压缩气体的设备，空压机有活塞空压机、螺杆空压机、离心空压机、涡旋空压机等几种，具备不同的运行方式，其效率各不相同。

螺杆空压机原理：在压缩机的机体中有一对相互啮合的转子，分别为阳转子（或阳螺杆）和阴转子（或阴螺纹），阳转子齿形较厚，阴转子齿形较薄，阴阳转子相互啮合。阳转子一般与原动机相连，原动机带动阴转子转动，转子承受压缩机中的轴向力。压缩机的两端分别设有吸气口和排气口，一般吸气口在上端，排气口在下端。阴阳转子相互啮合，每对啮合的齿顺序完成吸气、压缩和排气的工作循环，齿间的压缩空气容积随着齿的移动体积也随之减少，相应的压力升高，实现气体的压缩过程，当齿间容积与排气口连通后，就开始排气过程。

3空压机变频改造节能技术

在进行变频改造技术时，主要是依据系统整体内部的压力发展方向，从而来对空气压缩机来进行转动速率的调整，这样就能够使压力保持在稳定的范围内，这对生产的需求是一个非常好的改变。在这种改造后的情况下，就能够实现能源的节约，不仅如此，空气压缩机在这个技术之上还能够控制启动速度，降低对电能的浪费。

4余热回收系统设计

余热回收系统主要采用高效热交换技术，主要由余热回收器、保温水箱、保温管道、控制系统等部分组成。为最大限度的利用余热量，余热回收器设计为油、气两个换热系统。其中一路在原有油冷却系统管路上增加余热回收器油管路，将高温润滑油引出机体与余热回收器进行换热。经过油气分离器的润滑油流经温控阀，会有3种情况：（1）当空压机启动初始，油温不高时，余热回收器和油冷却器阀门均不开启，润滑油直接回到压缩机油路。（2）当温度达到余热回收器阀门开启设定值时，润滑油进入余热回收器与冷水进行换热，如果换热后流出的润滑油温仍然较高且达到油冷却器阀门开启设定值65℃时，热油需经过原油冷却器继续冷却后再回到原系统油路。为避免润滑油乳化，润滑油出口不宜温度过低，需要控制好进入油冷却器的油量，润滑油再经过滤器回到空压机油路系统。（3）当换热后的冷水温度加热到设定值或用户端不需要热量时，停止换热，余热回收器阀门关闭，热油视温度情况通过油冷却器或直接返回空压机油路。另一路在原空压机后冷却系统管路上增加新管路，将高温气体引出与余热回收器进行换热。当气体温度达到余热回收器阀门开启设定值时，进行气水换热。当不需要热水或余热回收器出现故障时，高温气体仍然可通过原空压机后冷却系统进行散热，且后冷却散热器停机温度设定为55℃。余热回收系统的接入不影响原冷却系统，2套系统通过阀门的切换进行控制。余热回收器出现故障时，仍可按空压机原冷却系统进行工作，保证空压机的正常运行。余热回收得到的热水（温度可设定）经保温管道输送至保温水箱储存供员工洗浴使用。控制系统显示控制水温、水压、流量水泵工作状态、水箱液位、余热回收器的启停状态、空压机进油、出油温度等。水箱液位高度显示并警报，进行自动补水。

结束语：

空压机作为企业的能源消耗大户，有着很大的节能潜力。空压机的节能措施具有多样化、易改造的特点，文章介绍了几种可实施的节能措施，可供设计参考。

参考文献：

[1]邢子文.螺杆压缩机[M].北京：机械工业出版社，2017.

[2]赖江圳.空压机节能方法探析[J].能源与节能，2017，（6）：38-40.

[3]史世坤.工业压缩机系统节能技术研究[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2017.

[4]秦莉，颜苏芊，刘宁，等.吸气参数对纺织厂空压站性能影响的研究分析[J].现代纺织技术，2016，（4）：22-26.

[5]范亚伟，章杰.空压机余热利用综述[J].能源与节能，2017，（4）：3-4.