空气压缩机节能技术措施

空气压缩机节能技术措施

作者：徐刚

来源：《活力》2011年第12期

关键词空气压缩机；节能技术；管理措施

空气压缩机作为工业制造行业的主要动力源，其能耗问题已经引起了全世界的高度重视。在中国，压缩空气的耗电量约占全国发电量的10％，一般的工矿企业中，压缩空气系统的耗电量约占企业总耗电量的20％-30％，据统计，在空气压缩机的寿命周期成本中，能耗成本占70％。

一、对空气压缩机的运行管理

1空气压缩机的进气。空气压缩机是以空气作为原料，必须要保证原料的供应。空气压缩机的进气有两种：一是室内进气，二是室外集中进气。室外集中进气有以一上特点：第一，便于集中预过滤处理。第二，不受室内温度和油气的影响。第三。减少室内空气的流量和流动速度。有利于保持室内的环境卫生。第四，初期投资大，输送管道有阻力损失。比较而言，室外集中进气优于室内进气，采取预过滤措施。不仅能够延长滤芯的使用寿命，而且能够降低功耗。

2温度。不论是单级压缩还是多级压缩，级间温度和排气温度严重地影响着空气压缩机的运行和效率。空气压缩机冷却器的一个重要作用就是提高压缩效率，就温度而言，提高冷却效率就是提高了空气压综体贴的效率，相对得就是降低了功耗。排气温度每下降10℃，功耗也随之降低3％。控制温度主要在夏季，一般要求在高温季节之前，对冷却系统进行全面的检查。维护保养，清先或硬功夫换冷地效果差的冷却器。补充润滑液，把温度控制在适当的范围内，不仅稳定空气压缩机的运行，而且不会由于温度的原因使油耗增加。

3压力降问题。作假析传输都存在着压力降，合理地控制压力降有利于节能降耗。当压力降增加时为获得所需要的压力。空气压缩机就要金黄色做功。压力降每增加0.01mpa时，功耗相应增加0.3％～0.5％。对任何一台空气压缩机，每年增加的功耗很大的，油分离器，精密过滤器，干燥机是压力降增加的主要部位，因此，适时地更换油分离器，精密过滤器。定期清洗干燥机空气通道是降低压力降低的有效措施。延长油分离器，精密过滤器的使用时间。并不能节约运行费用。

二、常见故障及其原因

1排气量不足。排气量不足是与空气压缩机的设计气量相比而言。

(1)进气滤清器的故障。积垢堵塞，使排气量减少，吸气管太长，管径在小，致使吸气阻力增大影响了气量。要定期清洗滤清器。

(2)空气压缩机转速降低使排气量降低。空气压缩机使用不当。因空气压缩机的排气量是按一定的海拔高度，吸气温度，湿度设计的。当把它使用在超过上述标准的高原上时，吸气压力降低等，排气，量必然降低。

(3)气缸活塞，活塞环磨损严重，超差，使有关间隙增大，泄漏量增大，影响到了排气量，属于正常磨时，需要及时更找损件，如活塞环等，属于安装不正确，间隙留不得合适时。应按图纸给予纠正。

(4)填料涵不严产生漏气使气量降低。其中原因首先是填料涵本身制造时不合要求，其次可能是由于在安装时，活塞杆与填料涵中心对中不好，产生磨损，拉伤等造成漏气。一般在填料涵处加注润滑油，它起润滑，密封。冷却作用。

(5)空气压缩机吸，排气阀的故障对排气量的影响。阀座与阀片问掉人金属碎片磨损严重而形成漏气。

2不正常的响声。空气压缩机若某些件发生故障时，将会发生异常的响声，一般来讲，操作人员是可以判别出异常的响声的，活塞与缸盖间隙过小，直接撞击，活塞杆与活塞连接螺帽松载或脱扣，活塞端面丝堵脱，活塞向上串动碰撞气缸盖，气缸中掉入金属碎片以及气缸中积聚水分等均可在气缸内发出敲击声。

3过热故障。在曲轴和轴承，十安头与滑板，填料与活塞杆等摩擦处，温度超过规定的数值称之为过热。过热所带来的后果，一个是加快摩擦副间的磨损，二是过热量的热不断积聚直致烧毁磨擦面以及烧抱而造成机器重大的事故。

4排气温度不正常排气温度不正常。是指排气渐度高于设计值，从理论上讲，影响排气温度增高因素有：进气温度，压力比，以及压缩指数，实际情况影响到吸气温度高的因素如：中间冷却效率低。或者中冷器内水垢结多影响到换热。则后面级的吸气温度必然要高，排气温度也会高。

三、空气压缩机的事故及预防

1断裂事故曲轴断裂，其断裂大多在轴颈与曲臂的圆角过渡处，其原因大致有如下几种：过渡圆角太小，r(0.06d(d为曲轴颈)。热处理时，圆角处未处理到，使交界处产生应力集中；圆角加工不规则，有局部断面突变，长期超负荷运转，以及有的用户为了提高产量。随便增加转速。使受力状况恶化；材质本身有缺陷，如铸件有砂眼，缩松等。

2连杆的断裂：有如下几种情况：连杆螺钉断裂，其原因有：连杆螺钉长期使用产生塑性变形，螺钉头或螺母与大头端接触不良产生偏心负荷，此负荷可大到是螺栓受单纯轴向拉力的10倍之多，因此，不允许有任何微小的歪斜，接触应均匀分布，接触点断开的距离最大不得超过圆角的1／8即45°。螺栓材质加工质量有问题。

3活塞杆断裂：主要断裂的部位是与十字头连接的螺纹处以及紧固活塞的螺纹处，此两处是活塞杆的薄弱环节，如果由于设计上的疏忽，制造上的马虎以及运转上的原因，断裂较常发生。若在保证设计，加工，材质上都没有问题，则在安装时其预紧力不得过大，否则使最大作用力达到屈服极限时活塞杆会断裂。

4气缸、缸盖破裂。主要原因：对于水冷式机器，在冬天运转停车后，若忘掉将气缸，缸盖内的冷却水放尽，冷却水会结冰而撑破缺陷缸以及缸盖。特别是在我国的北方地区。停车后必须放掉冷却水放尽，冷却水会结冰而撑破气缸以及缸盖。特别是在我国的北方地区，停车后必须放掉冷却水。由于在运转中断水而未及时发现，使气缸温度升高。而又忽然放入冷却水。使缸被炸裂。

四、采取技术改造措施

1采用变频调节技术。空压机的控制一般是加载和卸载控制。当管道压力低于空压机的设定压力下限时，压缩机开始加载。此时时气阀门打开。空压机开始排气。管道压力逐渐升

高，当管道压力高于设定上限时，空压机阀门关闭，空压机阀门关闭。空压机不排气，管道压力又逐渐下降。加卸载控制的方法可以保证空气系统的压力在一定范围内波动，保证生产顺利进行，但依然存在较大的能源浪费。其主要原因是。在卸载工况的时候，空压机并不产气，电机空转也要消耗电能，如果一台空压机卸载的情况较多，则能耗浪费就非常大。

为了改善这个问题。可以采用变频调速，通过改变电机的转速来调节空压机的产气量，这样就能使电机的耗电量与产气量很好的匹配，减少浪费。根据电机学原理可知，电机的转速与电源频率成正比。通过调节电机电源频率可以调节其转速，进而调节空压机的产气量，安装在管网上的压力传感器测得的管网压力值与设定值相比较后得到偏差，经PID调节器计算出变频器作用于异步电动机的频率值后，由变频器输出相应频率和幅值的交流至管网，使其压力变化，直到管网压力与设定值相同。

2集中控制技术。集中控制的节能主要来自两个方面(1)减少系统中空压机的卸载时间。

(2)降低系统压力带宽。集中控制系统的主要应用在有多台空压机的场合。通过单点压力控制替代多台空压机的梯度压力控制。大大减少系统的压力带宽。

在世界能源匮乏的今天，如何选择空压机并达到节能效果。将变得极为重要。通过对空气压缩机的选择进行分析比较，以及列举的节能措施，将会对用户节省投资，降低成本。提高效益起到重要作用。