谈高压压缩空气系统的设计_范继强
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力，高压压缩机均采用活塞式压缩机。我国生产高压 空气压缩机的厂家主要为重庆、蚌埠、上海及沈阳几 家，工作压力最高为 ４０ ＭＰａ，经过几十年的探索改
７２
进，或引进国外的先进技术，技术成熟、质量可靠。 国外高压压缩机主要为欧美产品，质量可靠，噪
音较小。由于金属材料的质量较好，其机组质量较 轻，外形尺寸也较为小巧。压力范围：２０ＭＰａ～４０ＭＰａ 。 ２．２ 净化设备
百度文库
制造工程设计
Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｓｉｇｎ
３ 工艺流程
其典型工艺流程为：空气压缩机→预过滤器→ 干燥器→精过滤器→储气瓶（罐）→用户管道系统
或：空气压缩机→预过滤器→干燥器→精过滤 器→充气汇流排。
以上是我们在工程设计上使用过的两种工艺流 程，在最近一次的工程设计中，用户要求采用如下的
【收 稿 日 期 】２００６－０６－２１
６ 建筑物
１）建筑物应有足够的泄爆面积，参照汇流排间
作者简介
范继强（１９６５～），男，安徽砀山人，高级工程师，从事动力 等专业设计 工作．
７３
其作用为储存高压压缩空气，降低空气机起停 频率；提供较为稳定的动力气体，或作为气瓶充装异 地 使 用 。 国 产 定 型 产 品 一 般 在 ５０Ｌ～１００Ｌ， 最 大 ３１．５ＭＰａ。水压机高压系统多采用高压蓄能罐，最大 ４ ｍ３～５ｍ３４０ＭＰａ。储能设备一般均以瓶组或罐组的 方式使用。
国内如蚌埠安瑞科将高压压缩机与后处理设备 及储气瓶整合在一起，成为一个完整的气源系统。净 化系统按客户要求和气体净化质量的要求配置，故 采用这类设备的设计较为简单。
高压压缩空气是应用日益广泛的动力气体，对 提高我国的生产工艺水平等具有重要的意义。研究 高压压缩空气系统的设计及应用技术，尽快制定相 应的设计和施工验收规范，填补了我国在此领域规 范上的空白。
【参 考 文 献 】 【１】《动力管道设计手册》编写组．动力管道设计手册［Ｋ］．北京：
机械工业出版社，２００６． 【２】ＧＢ ５００２９－２００３ 压缩空气站设计规范［Ｓ］．
高压压缩空气的工作压力是如此之高，故探索 研究高压压缩空气站及管路系统的设计应用，尽快 制定高压压缩空气站设计规范，将对我国提高高压 压缩空气系统的设计应用水平，指导工程设计，明确 技术监督，以及对施工验收和管理均具有十分迫切 和重要的意义。
２ 主要工艺设备
２．１ 空气压缩机 由于高压压缩空气具有极高的压缩比和工作压
后处理设备、储气设备及用户管路系统的危害是致 ８ 结语
命的。因此，如何保证机组的稳定运行及防止系统超
高压压缩空气系统在设计上有别于低压压缩空
压是自动控制的首要任务。基于以上考虑，笔者认为 气系统的特点是它的高度危险性及所用材料的高技
防止超压的控制应从以两方面入手：①空压机本身 术含量。如在低压系统中常用的金属软管，在高压系
同低压压缩空气净化设备一样，分除油、除尘、 过滤器。按滤芯过滤精度不同，分为一级、二级、三级 过滤，干燥装置按压力露点要求不同，分为冷冻式干 燥机，吸附式干燥机（分无热再生、微热再生等），按 不同的压力等级和处理量来组成系列。国内厂家的 高压压缩空气干燥设备均为吸附式干燥机，国外如 ＺＥＫＳ 公司等已开发出高压冷冻式干燥机，体积小巧， 运行简便可靠。 ２．３ 储能设备
制造工程设计
Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｓｉｇｎ
【文章编号】１００７－９４６７（ ２００６） ０９－００７２－０２
谈高压压缩空气系统的设计
■ 范继强 （ 机械工业第一设计研究院， 安徽 蚌埠 ２３３０１７）
【摘 要】通过对高压压缩空气系统设计的 研 究 ， 介 绍 了 设 计 中
应 注 意 的 工 艺 、建 筑 、安 全 控 制 、管 路 系 统 几 方 面 的 设 计 经 验 ，
以期为制定设计规范提供参考。
【关键词】高压； 压缩空气； 系统设计
【中 图 分 类 号 】ＴＵ２７１．６
【文 献 标 志 码 】Ｂ
１ 压缩空气在工程上的应用及研究意义
高压压缩空气广泛用于机械、电子、军工等行 业，可用作高压动力气体、试验气体等。其工作压力 一般在 ２０ＭＰａ～４０ＭＰａ。远远超出我国现行的《压缩 空 气 站 设 计 规 范》（ＧＢ５００２９－２００３） 所 涵 盖 的 ≤ １．２５ＭＰａ 的压力范围。
的要求； ２）因为高压空压机压缩比大，相对于低压空气
压缩机，相同排量的压缩机进气量要大的多，一般为 几十倍的差别，故应对进气量作出计算，建筑物应考 虑足够的进风百叶面积。
３）高压压缩空气站应为独立建筑物，且应与其 它建筑物有一定的安全间距。
工艺流程：空气压缩机→储气瓶→预过滤器→干燥 ７ 管路系统
器→精过滤器→用户管道系统。
高压压缩空气管道属 ＧＣ１ 级压力管道，且为车
为避免缺少设计规范所造成的不必要的麻烦， 间工业管道，故应在设计上予以高度的重视，确保万
影响项目的报检及验收，在征求供货方的意见后，将 无一失。压缩空气管道及设备排水（污）管均应为不
储气瓶改为底部加装排水口的储气瓶。这样做的优 锈钢无缝钢管，阀门、附件的选用应提高一个压力等
应有防止超压的措施；②压缩空气站出口总管上应 统中就很难看到。这就需要设计人员考虑到运行时
有安全泄放阀，空气机与出口总管应有高低位压力 可能出现的各方面因素，精心设计与计算，做到万无
起停联锁检制。
一失。
５ 工艺布置
空气机及净化设备的工艺布置，可参照现行的 《压缩空气站设计规范》（为防止空压机震动对建筑 物及管路系统的影响，空压机应布置在 １ 层。储气瓶 （罐）或充气瓶组应布置在室内，（可参照气体汇流排 设计要求），其理由是：防止非站房工作人员接触高压 危险设备，保护设备；防止阳光直射高压气瓶，使储气 瓶（罐）超压爆炸。储气瓶应安装在型钢框架内，并牢 固固定。
点是储气瓶能靠碰撞粘连预先除掉少量的油水，缺 级。为保证焊接质量，管道的焊接应采用氩弧焊。设
点是不能提供瞬时的大量高压气体。
备的排水（污）应 有 手 动 及 自 动 两 套 阀 门 ，高 压 管
４ 安全与控制
因高压空气压缩机为多级压缩的活塞式压缩 机，工作中存在超压的危险，而超压对机组的运行、
路 系 统 应 设 置 泄 压 放 空 管 路 ，供 系 统检修或停用 时泄压。高压管路应有保护措施，一般采用钢质桥架 保护。
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进，或引进国外的先进技术，技术成熟、质量可靠。 国外高压压缩机主要为欧美产品，质量可靠，噪
音较小。由于金属材料的质量较好，其机组质量较 轻，外形尺寸也较为小巧。压力范围：２０ＭＰａ～４０ＭＰａ 。 ２．２ 净化设备
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制造工程设计
Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｓｉｇｎ
３ 工艺流程
其典型工艺流程为：空气压缩机→预过滤器→ 干燥器→精过滤器→储气瓶（罐）→用户管道系统
或：空气压缩机→预过滤器→干燥器→精过滤 器→充气汇流排。
以上是我们在工程设计上使用过的两种工艺流 程，在最近一次的工程设计中，用户要求采用如下的
【收 稿 日 期 】２００６－０６－２１
６ 建筑物
１）建筑物应有足够的泄爆面积，参照汇流排间
作者简介
范继强（１９６５～），男，安徽砀山人，高级工程师，从事动力 等专业设计 工作．
７３
其作用为储存高压压缩空气，降低空气机起停 频率；提供较为稳定的动力气体，或作为气瓶充装异 地 使 用 。 国 产 定 型 产 品 一 般 在 ５０Ｌ～１００Ｌ， 最 大 ３１．５ＭＰａ。水压机高压系统多采用高压蓄能罐，最大 ４ ｍ３～５ｍ３４０ＭＰａ。储能设备一般均以瓶组或罐组的 方式使用。
国内如蚌埠安瑞科将高压压缩机与后处理设备 及储气瓶整合在一起，成为一个完整的气源系统。净 化系统按客户要求和气体净化质量的要求配置，故 采用这类设备的设计较为简单。
高压压缩空气是应用日益广泛的动力气体，对 提高我国的生产工艺水平等具有重要的意义。研究 高压压缩空气系统的设计及应用技术，尽快制定相 应的设计和施工验收规范，填补了我国在此领域规 范上的空白。
【参 考 文 献 】 【１】《动力管道设计手册》编写组．动力管道设计手册［Ｋ］．北京：
机械工业出版社，２００６． 【２】ＧＢ ５００２９－２００３ 压缩空气站设计规范［Ｓ］．
高压压缩空气的工作压力是如此之高，故探索 研究高压压缩空气站及管路系统的设计应用，尽快 制定高压压缩空气站设计规范，将对我国提高高压 压缩空气系统的设计应用水平，指导工程设计，明确 技术监督，以及对施工验收和管理均具有十分迫切 和重要的意义。
２ 主要工艺设备
２．１ 空气压缩机 由于高压压缩空气具有极高的压缩比和工作压
后处理设备、储气设备及用户管路系统的危害是致 ８ 结语
命的。因此，如何保证机组的稳定运行及防止系统超
高压压缩空气系统在设计上有别于低压压缩空
压是自动控制的首要任务。基于以上考虑，笔者认为 气系统的特点是它的高度危险性及所用材料的高技
防止超压的控制应从以两方面入手：①空压机本身 术含量。如在低压系统中常用的金属软管，在高压系
同低压压缩空气净化设备一样，分除油、除尘、 过滤器。按滤芯过滤精度不同，分为一级、二级、三级 过滤，干燥装置按压力露点要求不同，分为冷冻式干 燥机，吸附式干燥机（分无热再生、微热再生等），按 不同的压力等级和处理量来组成系列。国内厂家的 高压压缩空气干燥设备均为吸附式干燥机，国外如 ＺＥＫＳ 公司等已开发出高压冷冻式干燥机，体积小巧， 运行简便可靠。 ２．３ 储能设备
制造工程设计
Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｓｉｇｎ
【文章编号】１００７－９４６７（ ２００６） ０９－００７２－０２
谈高压压缩空气系统的设计
■ 范继强 （ 机械工业第一设计研究院， 安徽 蚌埠 ２３３０１７）
【摘 要】通过对高压压缩空气系统设计的 研 究 ， 介 绍 了 设 计 中
应 注 意 的 工 艺 、建 筑 、安 全 控 制 、管 路 系 统 几 方 面 的 设 计 经 验 ，
以期为制定设计规范提供参考。
【关键词】高压； 压缩空气； 系统设计
【中 图 分 类 号 】ＴＵ２７１．６
【文 献 标 志 码 】Ｂ
１ 压缩空气在工程上的应用及研究意义
高压压缩空气广泛用于机械、电子、军工等行 业，可用作高压动力气体、试验气体等。其工作压力 一般在 ２０ＭＰａ～４０ＭＰａ。远远超出我国现行的《压缩 空 气 站 设 计 规 范》（ＧＢ５００２９－２００３） 所 涵 盖 的 ≤ １．２５ＭＰａ 的压力范围。
的要求； ２）因为高压空压机压缩比大，相对于低压空气
压缩机，相同排量的压缩机进气量要大的多，一般为 几十倍的差别，故应对进气量作出计算，建筑物应考 虑足够的进风百叶面积。
３）高压压缩空气站应为独立建筑物，且应与其 它建筑物有一定的安全间距。
工艺流程：空气压缩机→储气瓶→预过滤器→干燥 ７ 管路系统
器→精过滤器→用户管道系统。
高压压缩空气管道属 ＧＣ１ 级压力管道，且为车
为避免缺少设计规范所造成的不必要的麻烦， 间工业管道，故应在设计上予以高度的重视，确保万
影响项目的报检及验收，在征求供货方的意见后，将 无一失。压缩空气管道及设备排水（污）管均应为不
储气瓶改为底部加装排水口的储气瓶。这样做的优 锈钢无缝钢管，阀门、附件的选用应提高一个压力等
应有防止超压的措施；②压缩空气站出口总管上应 统中就很难看到。这就需要设计人员考虑到运行时
有安全泄放阀，空气机与出口总管应有高低位压力 可能出现的各方面因素，精心设计与计算，做到万无
起停联锁检制。
一失。
５ 工艺布置
空气机及净化设备的工艺布置，可参照现行的 《压缩空气站设计规范》（为防止空压机震动对建筑 物及管路系统的影响，空压机应布置在 １ 层。储气瓶 （罐）或充气瓶组应布置在室内，（可参照气体汇流排 设计要求），其理由是：防止非站房工作人员接触高压 危险设备，保护设备；防止阳光直射高压气瓶，使储气 瓶（罐）超压爆炸。储气瓶应安装在型钢框架内，并牢 固固定。
点是储气瓶能靠碰撞粘连预先除掉少量的油水，缺 级。为保证焊接质量，管道的焊接应采用氩弧焊。设
点是不能提供瞬时的大量高压气体。
备的排水（污）应 有 手 动 及 自 动 两 套 阀 门 ，高 压 管
４ 安全与控制
因高压空气压缩机为多级压缩的活塞式压缩 机，工作中存在超压的危险，而超压对机组的运行、
路 系 统 应 设 置 泄 压 放 空 管 路 ，供 系 统检修或停用 时泄压。高压管路应有保护措施，一般采用钢质桥架 保护。