如何為客戶配置空壓機方案
Ⅰ 24立方空壓機需要多大功率以及壓力
24立方空壓機需要多大功率呢?我們的客戶在購買空壓機的時候需要132kw的空氣壓縮機,工作壓力如果在8kg的話也無法達到所需要的排氣量。那麼24立方空壓機要達到8kg工作壓力的話,大概需要多大功率的空氣壓縮機呢?如果考慮到後處理設備的壓差壓損的話,24立方8kg的空壓機是無法達到這么大的壓力和排氣量的! 那麼我們要選用多大功率的空壓機呢?據我們的技術人員計算160kw9kg的空壓機在考慮到管道後處理設備的壓差壓損後,能夠達到24立方和8kg的壓力,這樣的話就能夠符合客戶的要求!而且有些客戶的要求由於工廠生產以及用氣終端的原因,一般的132kw8kg的空壓機無法達到所需要的排氣量,如果真的選用的132kw8kg的空壓機很可能導致用氣終端無法使用! 那麼我們給客戶提供的空壓機方案可能就是160kw9kg的空壓機,這樣才能真正滿足客戶的需求。我們的方案都是站在客戶的角度考慮的!綜合考慮之後我們要給客戶提供的方案和客戶想要購買的132kw空壓機是有差別的!所以我們相信客戶在購買一台大功率空氣壓縮機,這樣對於生產線的保證也是非常有好處的!我們建議客戶在選購大功率空壓機的時候,不如購買兩台可以保證生產的空壓機!
Ⅱ 空壓機如何選型
常用空氣壓縮機選型參考
面對市場上各式各樣不同功效的壓縮機,很多用戶對壓縮機的選型上無法有一個確切的認識,有時候是因為對不同壓縮機的功效和性能不能完全了解,而導致無法合理選型,無法選擇可靠、高效、節能的壓縮機型。
根據用戶的具體情況和實際工藝要求,選用適合生產需要的空氣壓縮機。既不宜貪大求洋盲目選擇優質高價的機型而多花費不必要的支出,也不能為了節省開支而一味選取故障頻發的劣質機型充數,畢竟空氣壓縮機是工業生產中的重要動力設備。
現將常用的幾種壓縮機型的優缺點和其適用范圍做一個簡單的介紹,希望能為用戶在選擇壓縮機的時候做一個參考。
若按照壓縮機氣體方式的不同,通常將壓縮機分為兩大類,即容積式和動力式(又名速度式)壓縮機。容積式和動力式壓縮機由於其結構形式的不同,又做了以下分類:
螺桿壓縮機
螺桿空壓機是回轉容積式壓縮機的一種,在其中兩個帶有螺旋型齒輪的轉子相互嚙合,從而將氣體壓縮並排出。
螺桿空氣壓縮機按照數目分,分為單螺桿和雙螺桿;按壓縮過程中是否有潤滑油參與分為噴油和無油螺桿空壓機,無油壓縮機又分為乾式和噴水兩種。
螺桿空壓機總的來說結構簡單,易損件少,排氣溫度低,壓比大,尤其不怕氣體中帶液、帶塵壓縮,噴油螺桿式壓縮機的出現,使動力工藝和製冷用的螺桿式壓縮機(包括螺桿式空壓機、螺桿式製冷機等)在國內外得到了飛速的發展。
工作原理
螺桿式空氣壓縮機是利用陰陽螺桿轉子的相互嚙合使齒間容積不斷減小、氣體的壓力不斷提高,從而連續地產生壓縮空氣。螺桿式空氣壓縮機也屬於容積式壓縮機,但由於螺桿機型的工作原理,決定了相對於活塞式空氣壓縮機而言,螺桿式空氣壓縮機供氣穩定,一般不需要配備儲氣罐。工作過程如下圖所示。
主要優點
1、可靠性高:螺桿空壓機零部件少,易損件少,因而它運轉可靠,壽命長。
2、操作維護方便:操作人員不必經過長時間的專業培訓,可實現無人值守運轉,操作相對簡單,可按需要排氣量供氣。
3、動力平衡性好:螺桿空壓機沒有不平衡慣性力,機器可以平穩地高速工作,可實現無基礎運轉,特別適合用作移動式壓縮機,體積小,重量輕,佔地面積少。
4、適應性強:螺桿空壓機具有強制輸氣的特點,排氣量幾乎不受排氣壓力的影響,運轉平穩、振動小,排氣穩定,在寬廣的范圍內能保持較高的效率。
5、多相混輸:螺桿空壓機的轉子齒面間實際上留有間隙,因而能耐液體沖擊,可壓送含液氣體、含粉塵氣體、易聚合氣體等。
6、單位排氣量體積小,節省佔地面積。
雖說螺桿壓縮機具有以上優點,但是要保持螺桿壓縮機組工作運行正常,安全可靠,工作壽命長,還必須制定詳細的維護計劃。最好執行定人操作、定期維護、定期檢查保養,使壓縮機保持清潔、無油、無污垢。只有全面的掌握維護常識和熟悉故障的解決方法,才能保證壓縮機的平穩運行。
應用范圍
螺桿壓縮機具有可靠性高、維護方便、適應性強等獨特的優點,隨著對其研究的不斷深化和設計技術的持續提高,螺桿壓縮機的性能將會得到進一步的改善,其應用領域會越來越廣泛。除傳統的應用場合外,螺桿壓縮機在燃料、電池等新領域的應用將迅速擴大。同時,由於螺桿式壓縮機工作可靠性的不斷提高,使之在中等製冷量范圍內已逐漸替代往復式壓縮機,並占據了離心式壓縮機的部分市場。
發展趨勢
在石化領域,目前國內離心壓縮機在高技術和特殊產品等方面還不能滿足國內的需要。另外在技術水平、質量、成套性等方面與國外還有差距。隨著我國石化生產規模的不斷擴大,離心壓縮機在大型化方面將面臨新的課題,國內在設計製造這些大型氣體壓縮機上還沒有成熟的經驗。由於受到單螺桿壓縮機的挑戰,部分雙螺桿空氣壓縮機市場將被單螺桿壓縮機擠占。但國內雙螺桿工藝壓縮機一直依靠進口,故雙螺桿工藝壓縮機將是一個發展方向。
活塞式壓縮機
活塞式壓縮機是一種最常見的容積式壓縮機。它由曲柄連桿機構將驅動機的旋轉運動變為活塞的往復運動。活塞與氣缸共同組成壓縮機工作腔,依靠活塞在氣缸內的往復運動,並藉助進、排氣閥的自動開閉,使氣體周期性地進入氣缸工作腔,進行壓縮和排出。
活塞式壓縮機主要由三大部分組成;運動機構(曲軸、軸承、連桿、十字頭、皮帶輪或聯軸器等)、工作機構(氣缸、活塞、氣閥等)與機身。此外還有3個輔助系統:即潤滑系統、冷卻系統及調節系統。
運動機構是一種曲柄連桿機構,把曲軸的旋轉運動變為十字頭的往復運動。機身用來支承和安裝整個運動機構和工作機構。工作機構是實現壓縮機工作原理的主要部件。
工作原理
在氣壓傳動中,通常採用容積型活塞式空氣壓縮機。活塞式空氣壓縮機是利用曲軸帶動活塞的往復運動使氣缸腔內的氣體受到壓縮而不斷地產生壓縮空氣。活塞式空氣壓縮機屬於容積式壓縮機,該機型的工作原理、特性所限,為了供氣穩定,一般活塞式空氣壓縮機都配備有儲氣罐。
主要優點
1、適用壓力范圍廣。因依靠容積變化的原理工作,因而不論其流量大小,都能達到很高的工作壓力。目前已製成低、中、高、超高壓各種壓縮機,其中工業上超高壓壓縮機的工作壓力可達350MPa(3500kgf/cm2)。
2、設備價格低、初投資少、操作方便、使用壽命長。
3、因壓縮過程屬封閉過程,所以熱效率較高。
4、適應性強,排氣量范圍廣,且受排氣壓力變化的影響較小,當介質重度改變時,其容積排量和排氣壓力的變化也較小。
主要缺點
1、慣性力大,轉速不能太高,故而機器較笨重,大排量時尤甚。
2、結構復雜,易損件多,維修工作量大、維護費用相對較高。
3、排氣不連續,氣流壓力脈動,易產生氣柱振動。
4、運行時振動和雜訊較大,設備安裝基礎要求高。
由於活塞式機械僅能間斷地進氣、排氣,氣缸容積較小,活塞往復運動的速度不能太快,因而活塞機械的排氣量和發出的功率要受到很大的限制。
適用范圍
活塞式壓縮機屬於一種往復式壓縮機,壓力等級屬於中壓、高壓、超高壓等級,適合壓力較高場合適用,流量為中、小流量范圍主要適用於中、小排量,壓力較高場合。
發展趨勢
活塞式壓縮機是傳統領域應用最廣泛的壓縮機,但是隨著其它回轉壓縮機等產品的崛起,其在很多領域,比如製冷的市場正逐步縮小。
國內石化領域的重點乙烯建設工程以及近年來在煤炭領域的大力整頓,都將帶動活塞式壓縮機技術及其行業的發展。活塞式壓縮機主要是向大容量、高壓力、低雜訊、高效率、高可靠性等方向發展;不斷開發變工況條件下運行的新型氣閥,提高氣閥壽命;在產品設計上,應用熱力學、動力學理論,通過綜合模擬預測壓縮機在實際工況下的性能;強化壓縮機的機電一體化,採用計算自動控制,實現優化節能運行和聯機運行。
為發揚優點,克服缺點,在結構參數上趨向高轉速、短行程,使結構緊湊。同時延長氣閥、密封元件等易損件的壽命,以提高運轉率。隨著優化設計理論和計算機技術的發展,為合理選取設計參數,提高效益開創了新的前景。
如何選型
1)、選型以「以需定型」
結合客戶的需要,找到最佳的運行經濟性,將來擴大規模均需要作出大量的決策。決策的基礎是壓縮空氣的用途或使用流程,著眼點計算空氣需求量,儲備量和將來擴展的餘地,而壓力是一決定因素,對能耗有很大影響,不同的壓力范圍用不同的壓縮機有時可能是經濟性。
2)、工作壓力的計算
壓縮空氣的設備決定了必需的工作壓力取決於壓縮機,設備、管路,最高的工作壓力決定必需的裝置壓力,而耗氣地點用減壓閥來滿足設備需求,在極端情況下,配一台單獨空壓機很不經濟。
工作壓力:最終用戶+末級過濾+管路系統+塵粒過濾+乾燥機+壓縮機調節幅度
壓力越高,耗電愈大,須考慮配管尺寸大小及長度所造成的壓力降。列出各種機種之使用壓力,如使用壓力相差太多,則須購置不同壓力之空壓機,不可降低壓力使用,以增加費用支出。
3)、空氣需用量計算
壓縮空氣是將電能轉化為空氣勢能,並藉助壓縮空氣的膨脹對外做功的一種清潔的動力,但是它對電能的消耗也是非常大的。一般說來,將1m3的空氣壓縮至 0.7MPa所需消耗的電能約為7kW。據統計,空壓站對電能的消耗約占整個企業電能總消耗的20%。這意味著節約壓縮空氣並合理利用壓縮空氣將為您帶來新的利潤空間!
空氣需用量:將全部工具+機器設備+相關流程空氣消耗量+泄漏+磨損+未來用氣+使用系數(採用標准值20%)
4)、壓縮機的數量與規格的確定
根據所需的靈活程度+控制系統+能量的效率
(1)、選用一台大機還是選用多台小機?
生產中停機事件的費用,電力的利用率,載(荷)的變化情況,壓縮空氣系統的成本,可利用樓面的空間。由於費用的原因,一個裝置中只用一台壓縮機供應全部空氣,那幺這個系統可以准備一個移動式壓縮機的快速介面供使用時相接,可以用一台舊的空壓機作為不昂貴的備用動力提供儲備氣源。
(2)穩定性(一直非常重要的問題);
(3)能耗支出
①管路泄漏;②用氣需求每時每刻不斷的波動(這是最易被忽視的,也最為嚴重)
③單機的輸出效率(選擇最好范圍的輸出效率機型)
(4)零配件的通用化
多台110KW機型的優化組合可能是40-160m3/min,用氣范圍的最好選擇。
(5)、運行分析
應在一個星期內觀察,測量能量回收有90%以上回收。工作壓力在某段時間內,經常下降控制系統可以參照生產的改變作出修改,改進空壓機的使用另一因素檢查是否漏氣。
注意耗能比值,以求省電:實際排氣量/實耗馬達功率,值越大越耗電。
2、冷凍式乾燥機的選型
貴公司為了去除空氣中的水份,用到了吸附式乾燥機,可見用氣設備和工具對空氣質量要求很高。
冷凍式乾燥機的選型通常情況下只需根據空氣壓縮機的流量,選擇處理量等於或略大於空氣壓縮機流量的乾燥機即可。
對於對冷凍式乾燥機空氣中的水份要求較高,而又無需使用到吸附式乾燥機的企業,可將冷凍式乾燥機加大一級配或選用兩台乾燥機並列的方式。
3、吸咐式乾燥機的選型
1)、無熱再生 (PSA)
在使用一段時間之後乾燥劑會趨於飽和,並須使其乾燥再生,最簡單而常用的辦法便是由另一槽的出口引出一部份已乾燥的空氣,經過減壓膨脹之後將潮濕的乾燥劑吹乾,對無熱再生式的乾燥機而言,約須14%額定流量的空氣來使它完全再生。
適用於小空氣流量再生過程利用壓縮空氣,其耗氣量在7bar工作壓力下需要15-20%的壓縮空氣,壓力露點為-40ºC。吸干機壓力露點越低,需要耗氣量越大。
2)、加熱再生 (TSA)
另外若是在乾燥槽中加上一些加熱裝置,如加熱棒等,於乾燥劑再生時提高其溫度至200℃便可使用較少的再生空氣量,省下大量能源的耗用。僅須4%的再生空氣便可達到完全再生的目的,省下約10%的壓縮空氣量。一般而言加熱再生通常用在較大的機組或是壓縮空氣流量受到限制的地點,雖然其啟始投資較高,但長期使用下卻可節省下較多的成本。
加熱再生通常用在較大的機組或是壓縮空氣流量較大情況下使用。
1)微熱再生
微熱再生型吸附式乾燥機是頗具中國特色的壓縮空氣吸附式乾燥器,設計初衷是想調和無熱與有熱乾燥器的特點,生產一種再生氣耗即比無熱式小,加熱功耗有比加熱式少的乾燥器。
在結構上微熱型用本身產生的乾燥空氣進行脫附,並用外加熱源對脫附用氣進特微加熱。這樣做的目的據說是可以節約再生氣耗。但理論研究表明,實際情況並不是這樣理想;少量被加熱到一定溫度的再氣在進入到再生塔後,溫度立即被大量吸附劑所吸收,換言之,要使再生排氣溫度達到需要值,首先要使塔內吸附劑達到這個溫度,這就要消耗大量再生氣。
微熱再生式用自身的乾燥空氣經減壓後對吸附劑進行脫附,由於水分壓低,因此如同無熱再生式一樣,即使不對其加溫,也具備了使吸附劑脫附的能力。通過加溫以使氣體在出是攜帶更多的水汽,從而節約再生氣量。再生排氣的溫度越高,再生氣耗越少——這是微熱式的設計思想。
與有熱式一樣,微熱式不僅存在脫附溫度問題,而且還存在脫附過程所需熱量的問題。因為在加熱附用氣的同時,金屬筒體與吸附劑是一起升溫的,而且這些附帶升溫所需的熱量大大超過脫附氣本身所需的熱量。如果說,脫附階段所需的熱量經計算後由外設電加熱設備的功率決定的話,那幺進入再生塔的熱量卻要以脫附氣為載體。就是說,取自乾燥器本身的壓縮空氣不僅僅用來使吸附劑脫附,而且還要擔負起加熱吸附劑及金屬塔體的額外任務。結果使耗氣量大大增加。而上述步驟還只是整個再生過程的第一步,在吸附劑吹冷階段還將消耗大致相等的氣量。所以一般來說,在取得與無熱式相同效果的情況下,微熱式可以節約再生氣耗是不一定的。微熱式以變壓吸附原理對吸附劑進行脫附。但由於對再生氣進行了加熱在吸附劑理生後期還必須對其吹冷,所以它是長周期工作的乾燥器(半工作周期長達 1~4小時)。它的吸附劑比充填量比無熱式的要小。因此單位質量吸附劑所吸附的水份比無熱式的要多得多,這會對露點指針帶來負面影響。
另外有熱式所存在的弊病在微熱式中都有所體現,在再生耗能方面微熱式是否比有熱式少還不能一概而論,若處理不當完全有可能出現綜合耗能更大的局面。與無熱式比起來,要達到相同的處理效果,微熱式的綜合耗能更大是確鑿無疑的。
因此,除非出現空壓機嚴重不足而工廠供電極為富裕的情況,選用微熱式並沒有突出的理由。
結論:無論選擇上面三種的哪一種都需要壓縮空氣,在空氣壓縮機的選型上要把吸干機所需的再生空氣考量進去。
4、管路過濾器的選型
管路過濾器的選型通常情況下只需根據空氣壓縮機的流量,選擇處理量等於或略大於空氣壓縮機流量的過濾器即可。
管路過濾器有不同的精度,對精度的選擇,取決於企業對空氣品質的要求。目前針對市場上使用較多的空氣壓縮機主要分為螺桿式空氣壓縮機和活塞式空氣壓縮機。因活塞式空氣壓縮機的壓縮空氣含油量在25-150PPM,需要三級過濾,對於螺桿式空氣壓縮機因壓縮空氣含油量通常在2-3PPM,故在過濾器的選擇上一般再經過兩級過濾處理就可以滿足客戶對空氣品質的要求,當然,特殊情況我們也可以通過增加活性碳過濾器來進行處理。
5、儲氣罐的選型
通常簡便的方法是空壓機出氣量(m3/min為單位)的15-30%。若是想加以計算,則以下的公式可用。
V = 空氣桶體積; Q = 空壓機空量(m3/min);8 = 常數(一般用於7bar時);
△P = 壓差(bar,通常至少設定於0.6-1bar)
另外,在選型時,還要針對客戶需要,確定工作壓力,既滿足了客戶需要,又可節省投入成本。