空气压缩机产品选购小常识
空气压缩机简称空压机,是气源装置中的主体.它是将原动机(通常是电动机)的机械能转化为气体压力能的装置,是压缩空气的气体发生装置。本文主要从空压机的压力、使用场所、机型及压缩空气品质与需求等方面来讨论空压机在选型和使用中应注意的问题。
一、压力的决定
1、压力越高,耗电越大。须考虑配管尺寸的大小及长度所造成的压力降,加上使用压力即为最下限压力。
2、列出各种机种的使用压力,如使用压力相差太多时,则须购置不同压力的空压机或使用增压机,不可降低压力使用,增加电费支出。
二、场地
1、须宽阔采光良好的场所,以利操作保养。
2、温度低、灰尘少、空气清净且通风良好的场所。
三、机型选择
1、计算出总实际使用容积流量再加上裕量为宜。
2、注意耗能指标,以求省电。即实际消耗功率(kW)除以实际容积流量(m3/min),值越小越省电。2010年3月国家已正式实施空气压缩机能效等级制度,选择能效等级低的,耗能越低。
四、压缩空气品质与需求
压缩空气中含有大量水份,它对精密仪器、气动工具、气动设备、阀、仪表、管路等造成莫大的伤害,因为水份会造成锈蚀、堵塞仪器、降低成品品质、损坏设备而且损失大量的金钱用于修理维护工作,所以加装压缩空气清净系统确有其必要。
选择空压机的基本准则是经济性、可靠性与安全性。
一是应考虑容积流压力的高低和容积流量大小。一般用途空气动力用压缩机容积流压力为0.7MPa-0 .8MPa。目前社会上有一种容积流压力为0.5MPa的空压机,从使用角度看是不合理的,因为对风动工具而言其压力余量太小,输气距离稍远一些就不能使用。另外,从设计角度看,这种压缩机设计为一级压缩,压比太大,易引起容积流温度过高,造成气缸积炭,导致事故发生。如果用户所用的压缩机大于0.8MPa,一般要特别制造,不能采取强行增压的办法,以免造成事故。
容积流量是空压机的主要参数之一,选择空压机的气量要和所需的容积流量相匹配,并留有10%的余量。如果用气量大而空压机容积流量小,风动工具一开动,会造成空压机容积流压力的大大降低,而不能驱动风动工具。当然盲目追求较大容积流量也是错误的,因为容积流量越大压缩机配的电机越大,不但价格高,而且浪费购置资金,使用时也会浪费电力能源。
另外,在选容积流量时还要考虑高峰用量和通常用量及低谷用量。如果低谷用量较大,而通常用量和高峰用量都不大,国外通常的办法是以较小容积流量的空压机并联取得较大的容积流量,随着用气量增大而逐一开机,这样不但对电网有好处,而且能节约能源。
二是要考虑用气场合和条件。如用气场地狭小(船用、车用),应选立式;如用气场合有长距离的变化(超过 500米),则应考虑移动式;如果使用场合不能供电,则应选择柴油机驱动式;如果使用场合没有自来水,就必须选择风冷式。
在风冷、水冷两种冷却方式上,用户常有错误的认识,认为水冷好,其实不然。国内外小型压缩机中风冷式大约占到90%以上,这是因为在设计上风冷简便,使用时无需水源。
而水冷式压缩机的致命缺点有四:必须有完备的上下水系统,投资大;水冷式冷却
器寿命短;在北方冬季还容易冻坏气缸;在正常的运转中会浪费大量的水。
三是要考虑压缩空气质量。一般空压机产生的压缩空气均含有一定量润滑油,并有一定量的水,有些场合是禁油和禁水的,这时不但对压缩机选型要注意,必要时要增加附属装置。
解决的办法:一是选用无润滑压缩机。这种压缩机气缸中基本上不含油,其活塞环和填料一般为聚四氟乙烯。但这种机器也有缺点,润滑不良,故障率高;聚四氟乙烯也是一种有害物质,食品、制药行业不能使用;无润滑压缩机只能做到输气不含油,不能做到不含水。第二种也是常用的方法,是将空压机(无论哪种)再加一级或二级净化装置或干燥器。这种装置可使压缩机空气既不含油又不含水,使压缩空气中的含油水量在5ppm以下,可满足工艺要求。
四是要考虑压缩机运行的安全性。空压机是一种带压工作的机器,工作时伴有温升和压力,其运行的安全性要放在首位。国家对压缩机的生产实行规范化的“两证”制度,即压缩机生产许可证和压力容器生产许可证(储气罐)。因此,在选购压缩机产品时,要严格审查“两证”。通常有证厂家的产品质量保证系统是完善的,不会出现大的质量问题,
即使出现一些问题,也会由厂家负责三包。
五、如何选配螺杆式空压机
选配螺杆式空压机的步骤是:先确定工作压力,再定相应容积流量,最后是供电容量。在功率不变的情况下,当转速发生变化时,容积流量和工作压力也相应发生变化;例如:一台22kW的空压机,在制造时确定工作压力为0.7MPa,根据压缩机主机技术曲线计算转速,排气量为3.8 m3/min;当确定工作压力为0.8MPa时,转速必须降低(否则驱动电机会超负荷),这时,排气量为3.6 m3/min;因为,转速降低了,排气也相应减少了,依此类推。 功率的选型是在满足工作压力和容积流量的条件下,供电容量能满足所匹配驱动电机的使用功率即可。
容积流量的选型:
① 在选择螺杆式空压机容积流量时,应先了解所有的用气设备的容积流量,把流量的总数乘以1.2(即放大20%余量);
② 新项目上马可根据相关设备供应商提供的流量值进行选型;
③ 向用气设备供应商了解用气设备的容积流量参数进行选型;
④ 空压机站改造可参考原来参数值结合实际用气情况进行选型;
工作压力的考虑
当用户准备选购螺杆式空压机时,首先要确定用气端所需要的工作压力,加上1-2bar的余量,再选择螺杆式空压机的压力,(该余量是考虑从螺杆式空压机安装地点到实际用气端管路距离的压力损失,根据距离的长短在1-2 bar之间适当考虑压力余量)。
当然,管路通径的大小和转弯点的多少也是影响压力损失的因素,管路通径越大且转弯点越少,则压力损失越小;反之,则压力损失就越大。因此,当螺杆式空压机与各用气端管路之间距离太远时,应适当放大主管路的通径。如果环境条件符合螺杆式空气压缩机的安装要求且工况允许的话,可在用气端就近安装。
总之,合适的选型,对用户本身和空压机设备都有益处,选型过大浪费,选型过小可能造成空压机长期处于加载状态或用气不够或压力打不上去等弊端。