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教科書般的空壓機選型步驟及方案

文章出處:人氣:8發表時間:2019/5/7 17:43:17

壓縮機是一種工業生產中的通用型機械設備,廣泛地應用于石油、化工、電力冶金、礦山、建筑、輕工、制藥、民用和國防各部門,在國民經濟中占有重要的地位。因此,合理選擇適合工藝生產配置需求的機型至關重要,可以大力降低壓縮機的購置成本,對節約能耗、提高產量、減輕企業負擔、增加企業收入巨頭十分重大的意義。


空氣壓縮機介紹


空氣壓縮機(英文為aircompressor)簡稱空壓機,是以環境空氣為原料,將原動機(通常是電動機)的機械能轉換為氣體壓力能的機器,以滿足生產工藝所需要的壓力。壓縮機的分類很多,按照工作原理可分為容積式壓縮機和速度式壓縮機。速度型主要有離心式和軸流式兩種基本型式。速度型壓縮機的工作原理是提高氣體分子的運動速度,使氣體分子具有的動能轉化為氣體的壓力能,從而提高壓縮空氣的壓力。


空氣壓縮機的選擇原則


所謂合理選壓縮機,就是要綜合考慮壓縮機組和壓縮機站的投資與運行費用等綜合性的技術經濟指標,使之符合經濟、安全、適用的原則。具體來說,有以下幾個方面:


1、 必須滿足生產工藝所需要的流量和壓力的要求,即要求壓縮機的運行工況點(裝置特性曲線與壓縮機的性能曲線的交點)經常保持在高效區間運行,這樣既省動力又不易損壞機件。


2、所選擇的壓縮機既要體積小、重量輕、造價便宜,又要具有良好的特性和較高的效率。


3、具有良好的抗喘振性能,運行平穩、壽命長。


4、結構簡單,操作方便,配件易于購置。


5、所選擇壓縮機站,工程投資少,運行費用低。


空氣壓縮機的選擇主要依據為啟動系統的工作壓力和流量。氣源的工作壓力應比氣動系統中的最高工作壓力高20%左右,因為要考慮供氣管道的沿程損失和局部損失。如果系統中某些地方的工作壓力要求較低,可以采用減壓閥來供氣。空氣壓縮機的額定排氣壓力分為低壓(0.7~1.0Mpa)、中壓(1.0~10MPa)、高壓(10~100Mpa)和超高壓(100Mpa以上),可根據實際需求來選擇。常見使用壓力一般為0.7~1.25Mpa。


空氣壓縮機的選型步驟


壓縮機性能特征:


①  空氣特性:當地大氣壓、當地空氣相對濕度等。


②  空氣中所含固體的粉塵顆粒直徑、含量多少。


③   空氣溫度:(℃)


④   所需要的流量(Nm?/min或者Nm?/h)


a、 流量,國內用戶常稱排氣量。流量是指在所要求排氣壓力下,空壓機單位時間內排除的氣體統計,折算到進氣狀態的量。


b、 流量單位為:m?/min(立方米/分鐘)或L/min(升/分鐘),1m?(立方米)=1000L(升);


c、 一般性,常用的流量單位為:m?/min(立方米/分鐘);


d、流量又被稱為排氣量或銘牌流量。


6、  壓力:設計壓力,最高工作壓力,工作壓力。


壓力單位的表示形式很多,這里主要介紹離心式空氣壓縮機常用的壓力表示單位;


①  工作壓力,國內用戶常稱為排氣壓力。工作壓力是指空壓機排出氣體的最高壓力;


②  常用的工作壓力單位為:bar或MPa,1bar=0.1MPa;


③  一般性,用戶通常把壓力單位稱為:kg/㎡,1bar=1kg/㎡。


7、管道系統數據(管徑、長度、管道附件種類及數目等)。


在設計布置管道時,應注意如下事項:


① 合理選擇管道直徑。管道直徑大,在相同流量下、空氣速度小,阻力損失小,但價格高;管道直徑小,會導致阻力損失急劇增大,使所選用壓縮機的功率增加,成本和運行費用都增加。因此應從技術和經濟的角度綜合考慮。


② 送氣管道及其管道接頭處應考慮所能承受的最大壓力。


③ 管道布置應盡可能布置成直管,盡量減小管道中的附件和盡量縮小管道長度,必須轉彎的時候,彎頭的彎曲半徑應該是管道直徑的3~5倍,角度盡可能大于90℃。


④ 壓縮機的聳起管道處必須裝設送氣閥門和逆止閥。閥門用來控制壓縮機的工況點,逆止閥在空氣壓力突然劇增后管道壓力高于壓縮機出口時,防止壓縮機反轉,以防破壞葉輪和電機反轉。


工作壓力(排氣壓力)的選型


當用戶準備選購壓縮機時,首選要確定用氣端所需要的工作壓力,加上1~2bar的余量,再選擇空壓機的壓力,(該余量是考慮從空壓機安裝地點到實際用氣端管路距離的壓力損失,根據距離的長短在1~2bar之間適當考慮壓力余量)。


當然,當管路通徑的大小和轉彎點的多少也是影響壓力損失的因素,管路通徑越大且轉彎點越少,則壓力損失越小;反之,則壓力損失就越大。


因此,當壓縮機與各用氣端管路之間距離太遠時,應適當放大主管路的通徑。如果環境條件符合空壓機的安裝要求且工況允許的話,可在用氣端就近安裝。


流量的選型


① 在選擇空壓機流量時,應先了解所有的用氣設備的流量,把流量的總數乘以1.2(即放大20%余量);


A、如果生產工藝中已給出最小、正常、最大流量、應按最大流量考慮。


B、如果生產工藝中只給出正常流量,應考慮留有一定的余量。


C、流量單位應統一,目前我國使用的流量單位為:Nm?/min或者Nm?/h。一般情況下,工業用壓縮機在工藝流程中可以忽略管道系統中的泄漏量,但必須考慮工藝變化時對流量的影響。


② 新項目上馬可根據設計院提供的流量值進行選型;


③ 向用氣設備供應商了解用氣設備的流量參數進行選型;


④ 空壓機站改造可參考原來參數值結合實際用氣情況進行選型;


近年來,壓縮機行業設計研制了許多高效節能產品,但是目前在國民經濟各個領域中,由于選型不合理,許多的壓縮機處于不合理運行狀況,運行效率低,浪費了大量能源。還有的壓縮機由于選型不合理,根本不能使用,或者使用維修成本增加,經濟效益低。因此,合適的選型,可以保護機組,延長機組使用壽命、減少維修次數、降低運行費用、節約能耗、避免非計劃停車次數。


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