烟草企业空压机节能减耗实用技术

烟草企业空压机节能减耗实用技术

孙作阳 孔维超

山东中烟工业有限责任公司滕州卷烟厂  山东省滕州市  277599

摘要：本文讨论了三种主要类型的空压机：活塞式、螺杆式和涡旋式，分析了它们的优缺点，文提出了烟草企业空压机节能减耗的实用技术，包括选择合适的空气滤清器、及时清洗或更换气缸活塞环、适当调节转速和提高离心压缩机的运行效率等，还提到了采用变频调速技术和安装在线监测装置的方法，以实现设备的智能控制和远程监控管理，这些实用技术的实施将有助于烟草企业提高空压机的运行效率，降低能耗，减少设备故障，延长使用寿命。

关键词：空压机；节能减耗技术；烟草企业

前言

随着我国经济的快速发展，能源消耗量不断增加，其中压缩空气作为一种重要的工业原料和动力来源，在国民经济中占有十分重要地位，其主要用于食品饮料、机械制造、纺织印染、金属加工等行业，由此可见，合理使用空压机对节能降耗具有十分重大意义[1]。目前，烟草企业用气设备有卷接机组、分丝机、制丝设备、烟机设备等，由于这些设备多采用天然气或者液化气作为燃料，因而需要大量的压缩空气来提供动力，而目前烟草企业普遍存在空压机运行效率低、能耗高、管理水平落后、故障频繁等问题，给企业造成了巨大的经济损失，针对上述情况，本文从空压机简介及烟草企业空压机节能减耗实用技术两个方面进行论述，为烟草企业空压机节能减耗提供实用技术支持。

1.空压机

目前使用的空压机主要是螺杆式空压机，是采用油润滑方式，而螺杆式空压机又分为活塞式、螺杆式和涡旋式三大类。

1.1活塞式空压机

在空气压力较低时，需要用润滑油进行冷却；当空气压力过高时，由于压缩机气缸内压力超过了润滑油粘度的规定值，导致润滑油不能流动或难以流动，因而使压缩 机工作效率降低，甚至损坏压缩机[2]。活塞式空压机中由于曲轴与连杆机构所产生的摩擦阻力，使得活塞式空压机运行过程中的功率损失非常严重，并且运行周期短，能源利用率低。

1.2螺杆式空压机

螺杆式空压机能够获得较高的运行效率，但是由于结构复杂，维护困难，所以成本较高。而且螺杆式空压机主要靠转子上的滚动轴承支撑着叶轮旋转，如果滚动轴承发生故障，将会导致螺杆式空压机无法正常运行，影响企业生产效率。同时，在螺杆式空压机启动和停止时，也会出现一定程度的能量损耗。

1.3涡旋式空压机

涡旋式空压机是一种使用涡旋盘来压缩气体的压缩机，属于容积式压缩机的一种。它由一个固定的和旋转的两个圆盘组成，形成一个涡旋形的腔室，当旋转盘旋转时，气体在腔室内被逐步压缩，从而达到高压输出。涡旋式空压机具有高效、节能、稳定运行等特点，适用于各种工业和商业领域，涡旋式空压机的核心部件是涡旋盘，其结构简单、维护方便，故障率低。在运行过程中，由于腔室的固定和旋转结构，使得压缩过程稳定，运行噪音低，在未来压缩机市场中，涡旋式空压机以其节能、高效、稳定的特性，将成为重要的发展方向。

2.烟草企业空压机节能减耗实用技术

2.1提高空压机运行效率

①合理选择空气滤清器，延长其寿命。为了避免空气中灰尘、杂质进入到空压机内部，应根据实际情况确定合适的过滤器大小。例如，当空气流量为30m³/h时，应选择35μm规格的过滤器。这样做不仅可以保证压缩空气质量，而且还可节约开支。

②及时清洗或更换气缸活塞环。气缸活塞环是一种摩擦副，它与气缸的摩擦不仅会造成气缸磨损，而且还会增加能量消耗。因此，应定期检查并更换气缸活塞环，以减少能耗。

③适当调节转速。对于螺杆式空压机来说，适当调节转速可以有效提高运行效率。一般情况下，每分钟的转速应保持在46转~50转之间。另外，对于多级螺杆压缩机来说，其最佳运行工况应为总流量的75%~80%。

④提高离心压缩机的运行效率。离心压缩机属于高速运转设备，其工作效率比较高，而且噪音小、振动小、寿命长，具有良好的节能性和环保性。因此，应用范围非常广泛。但是离心压缩机的关键部件是叶轮，而叶轮的制造精度直接影响到其运行效率。因此，在使用离心压缩机时，要确保叶轮加工精度达到±0.05mm。此外，还要定期检查叶轮是否存在变形、裂纹等现象，如果发现问题应立即更换。

2.2降低空压机能耗

（1）对空压机进行科学合理的保养，避免出现故障停机。保养时应重点检查：电机、轴承、油水分离器、过滤器和空气滤芯等部件是否有异常现象。定期更换润滑油，保证电机润滑效果良好；对于采用干式过滤装置的机组，要经常清除过滤器滤芯上的污物；确保油冷却器正常运行，及时加注防冻液；定期清洗空气过滤器，保证进排气畅通。

（2）通过采取加大油门、降低转速、减少压缩时间、控制吸气压力等措施，提高气体压力。由于当前烟草企业使用的压缩空气大部分来自天然气或液化气，而这两种燃料本身就具有很高的热值，因而可以采用加大油门的方式来提高气体压力[3]。当气缸内气体压力达到一定值后，可以将进气门打开，这时进入气缸的空气量会大幅增加，从而使气体压力快速上升。但在实际操作中，应根据气体压力变化情况来决定是否加大油门。另外，可适当降低压缩机转速以减少压缩时间，但需要注意的是，如果气体压力已经超过安全标准，此时再降低转速只会进一步降低气体压力，所以应该先停止压缩机工作，待压力恢复到安全水平后再继续工作。

（3）尽量减少频繁启停空压机，延长空压机运行寿命。频繁启动空压机不仅浪费电能，还会增加机械磨损和噪声污染，同时还可能导致电机发热损坏。因此，在日常操作中应尽量减少空压机的启停次数，延长其运行周期。

2.3采用变频调速技术，实现压缩机无级调速和智能控制

目前很多空压机都具备变频调速功能，能够根据实际需要调节电机转速，以达到节能减排目的。此外，还有一些新型变频式空压机，采用了先进的PLC控制系统来实现对空压机的自动控制。通过对负载电流的检测及判断，系统可以自动调节空压机的工作状态。同时，还能根据环境温度的变化以及设备运行情况进行实时调整，保证设备正常运行。这类机型不仅能有效提高能源利用效率，而且还能降低设备故障率，延长设备使用寿命。

2.4安装在线监测装置，实现设备远程监控管理

目前，大多数烟草企业都已经安装有在线监测装置，可以实时监测机组运行状态，及时发现异常情况并采取相应措施进行处理。这种方式不仅能避免因设备故障导致的停机损失，而且还能节省人力资源，提高设备维护水平。例如：当机组出现振动过大时，可以及时调整转子位置；当机组出现异常声音或温度升高时可立即切断电源，待机组恢复到正常水平后再重新启动。

小结

烟草企业中，空压机作为重要的动力源，其运行效率和能耗直接关系到企业的经济效益和生产稳定性。本文从空压机的类型概述入手，介绍了活塞式、螺杆式和涡旋式空压机的工作原理及其在烟草企业的应用现状，分析了各类空压机的优缺点，探讨了烟草企业空压机节能减耗的实用技术，包括提高空压机运行效率、降低能耗、采用变频调速技术和安装在线监测装置等方面，这些技术的应用不仅有助于烟草企业降低成本、提高竞争力，而且符合我国节能减排的战略要求，具有重要的现实意义和推广价值。

参考文献

[1]蒋滢洁, 徐志琥. 空压机变频节能优化改造方案研究[J]. 水电站机电技术, 2024, 47 (05): 121-124.

[2]王凤晓. 空压机节能及运行维护对策探析[J]. 中国机械, 2023, (13): 113-116.

[3]孙晓波, 刘欣, 艾士娟. 烟草企业设备点检管理[J]. 设备管理与维修, 2017, (10): 10-11.