空压机系统节能改造

陈丙臣，王三功

（海马轿车有限公司，河南 郑州 450016）

公司现有4台离心式空压机及1台无油活塞式空压机，排气量分别为150m3/min（2台）、50m3/min（2台）及20m3/min（1台）。150m3/min空压机主要在正常生产时运行，2台50m3/min空压机主要在下班后部分车间生产时使用，20m3/min空压机主要在冲压车间双班生产时单独投入使用。

一方面由于各台离心式空压机的容量配置有限，在实际运行中，每天都存在压缩空气放空浪费；另一方面由于活塞式空压机本身的特性及在管道连接配置、控制系统方面存在的问题，活塞式空压机一直无法与系统并网运行。

一、改造前并网运行问题及分析

1.管道振动及系统压力波动

通过图1可以看出，设备排气管道集中汇入1个内径350mm、长度约30m的管道中，然后经支管进入储气罐。设备工作时，虽然单独使用每台设备没有问题，但是一旦活塞机和离心机并联运行时，问题开始出现。从理论上来讲，离心机排气压力恒定，而活塞式压缩机主要靠活塞，其排气压力波动。一旦活塞机并网运行，造成管道的振动，管网压力波动，严重时造成设备的喘振停机。

2.活塞式空压机的加卸载控制点偏差大

图1

活塞式压缩机的控制系统为机械装置，控制机构包括减荷阀，压力调节器(图2)、安全阀和仪表。减荷阀和压力调节器组成气量调节机构。减荷阀安装于一级汽缸的进口处，用于控制进气量。当用气量减小时，储气罐中压力升高。当压力超过规定压力时，高压气进入压力调节器，压开滑阀进入减荷阀，使其关闭进气管，使压缩机进入空载荷运转。当储气罐中压力低于规定值时，调节器的滑阀就会上行，随后关闭储气罐中高压气的来路，压力调节器与减荷阀之间的高压气体，则通过调节器之阀杆与螺丝之间泄出，减荷阀阀体则由于弹簧和重力的作用而下落，打开压缩机进气管，压缩机进入正常运转。

图2

由于活塞式空压机设计上是单独供冲压车间生产用气，一旦并网，将无法满足需求。

二、改造

1.管路改造

如图1虚线部分所示，把活塞机的排气管道与系统管道脱开直接进入储气罐，同时断开该储气罐与系统管道的连接。这样就可以解决管道振动及排气压力相互影响的弊端。

2.控制系统改造

如图3所示，气路中接入1个二位三通电磁阀，该电磁阀控制信号由压力接点表给出。在压缩机正常加载时，电磁阀始终保持得电状态，当排气压力达到卸载压力时，储气罐中高压气就会压开滑阀，进入减荷阀，关闭压缩机进气管，使压缩机进入无负荷运转状态。当压力下降到设定压力时，压力接点表下限接通，电磁阀失电关闭，控制管路中的气体放入大气。减荷阀打开压缩机进气管，压缩机进入正常运转。由于加载的信号有压力接点表发出，这样就可以根据需求实现加载压力点随时设定。

图3

三、改造效果

1.改造后压缩机产气容量配置对比(表1)

表1 m3/min

2.改造后空压机的容量配置扩大

改造后压缩空气的单价比改造前降低了0.02～0.05元。每月节约电费最低6.43～17.9万元，经济效益可观。同时，由于离心机与活塞机的有效配合，有效降低了离心式压缩机频繁卸载造成的喘振故障。