空压机节能改造

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1、空压机节电系统 一、应用背景：   空气压缩机作为一种重要的动力形式，被广泛应用于生活生产的各个环节。其广泛应用于机械，冶金，电子电力，医药，包装，化工，食品，采矿，纺织，交通等众多工业领域。空压机组是很多企业的必备动力设备，一般在设计空压机的装机容量时，由于不能排除空压机在满负荷状态下长时间运行的可能性，所以只能按最大需要来决定压缩机的容量，设计余量一般偏大。二、工作原理   目前市场上空压机主要分为螺杆空压机、活塞空压机和离心式空压机等。离心式空压机主要应用于用气量很大的场合，一般企业应用很少。活塞式空压机设

2、备投资低，以往很多企业都采用，但是产气效率较差，正逐步被螺杆式空压机所取代。螺杆式空压机设备产气效率高，主要分为有油和无油两种，其中无油式空压机应用在纺织、医药等特殊场合。下面我们就螺杆式和活塞式分别作一下简要介绍：1、螺杆式空压机原理（1）吸气过程：   螺杆式的进气侧吸气口，在设计时必须使压缩室可以充分吸气，而螺杆式压缩机并无进气与排气阀组，进气只靠一调节阀的开启、关闭调节，当转子转动时，主副转子的齿沟空间在转至进气端壁开口时，其空间最大，此时转子的齿沟空间与进气口之自由空气相通，因在排气时齿沟之空气被全数排

3、出，排气结束时，齿沟乃处于真空状态，当转到进气口时，外界空气即被吸入，沿轴向流入主副转子的齿沟内。当空气充满整个齿沟时，转子之进气侧端面转离了机壳之进气口，在齿沟间的空气即被封闭。（2）封闭及输送过程：   主副两转子在吸气结束时，其主副转子齿峰会与机壳封闭，此时空气在齿沟内封闭不再外流，即[封闭过程]。两转子继续转动，其齿峰与齿沟在吸气端吻合，吻合面逐渐向排气端移动。（3）压缩及喷油过程：   在输送过程中，啮合面逐渐向排气端移动，亦即啮合面与排气口间的齿沟间渐渐减小，齿沟内之气体逐渐被压缩，压力提高，此即[压

4、缩过程]。而压缩同时润滑油亦因压力差的作用而喷入压缩室内与室气混合。（4）排气过程：   当转子的啮合端面转到与机壳排气相通时，（此时压缩气体之压力最高）被压缩之气体开始排出，直至齿峰与齿沟的啮合面移至排气端面，此时两转子啮合面与机壳排气口这齿沟空间为零，即完成（排气过程），在此同时转子啮合面与机壳进气口之间的齿沟长度又达到最长，其吸气过程又在进行2、活塞空气压缩机工作原理   在气缸内作往复运动的活塞向右移动时，气缸内活塞左腔的压力低于大气压力p，吸气阀开启，外界空气吸入缸内，这个过程称为压缩过程。当缸内压力高

5、于输出空气管道内压力p后，排气阀打开。压缩空气送至输气管内，这个过程称为排气过程。活塞的往复运动是由电动机带动的曲柄滑块机构形成的。曲柄的旋转运动转换为滑动活塞的往复运动。活塞式空压机有多种结构形式。按气缸的配置方式分有立式、卧式、角度式、对称平衡式和对置式几种。按压缩级数可分为单级式、双级式和多级式三种。按设置方式可分为移动式和固定式两种。按控制方式可分为卸荷式和压力开关式两种。其中，卸荷式控制方式是指当贮气罐内的压力达到调定值时，空压机不停止运转而通过打开安全阀进行不压缩运转。这种空转状态称为卸荷运转。而压力

6、开关式控制方式是指当贮气罐内的压力达到调定值时，空压机自动停止运转。活塞式空压机的优点是结构简单，使用寿命长，并且容易实现大容量和高压输出。缺点是振动大，噪声大，且因为排气为断续进行，输出有脉冲，需要贮气罐。三、存在问题1、能耗分析   我们知道加、卸载控制方式使得压缩气体的压力在Pmin～Pmax之间来回变化。Pmin是最低工作压力值，即能够保证用户正常工作的最低压力。一般情况下，Pmax、Pmin之间关系可以用下式来表示：Pmax＝(1＋δ)Pminδ是一个百分数，其数值大致在10%～25%之间。   而若采

7、用变频调速技术可连续调节供气量的话，则可将管网压力始终维持在能满足最低工作压力上，即Pmin附近。   由此可知，在加、卸载供气控制方式下的空压机较之变频系统控制下的空压机，所浪费的能量主要在2个部分：a、压缩空气压力超过Pmin所消耗的能量b、在压力达到Pmin后，原控制方式决定其压力会继续上升(直到Pmax)。这一过程中必将会向外界释放更多的热量，从而导致能量损失。另一方面，高于Pmin的气体在进入气动元件前，其压力需要经过减压阀减压至接近Pmin。这一过程同样是一个耗能过程。2、卸载时调节方法不合理所消耗的

8、能量   通常情况下，当压力达到Pmax时，空压机通过如下方法来降压卸载:关闭进气阀使电机处于空转状态，同时将分离罐中多余的压缩空气通过放空阀放空。这种调节方法要造成很大的能量浪费。关闭进气阀使电机空转虽然可以使空压机不需要再压缩气体作功，但空压机在空转中还是要带动螺杆或者活塞做回转运动，据我们测算，空压机卸载时的能耗约占空压机满载运行时的10%～15%(这还是在卸载时间