【乐虎集团的官方网站 】摘要：压缩空气是仅次于电力的第二大动力能源，又是具有多种用途的工艺气源，空压机目前己经成为重要的工业设备, 在各大工业企业中成为主要的动力源, 担负着工厂设备健康运行的重担。本文对现有空压系统进行分析诊断后，通过查阅资料、现场调研等，建立高效空压机房理论模型，为提高空压系统效率提供理论依据和实践案例。

　　文/张伟科  伍世江  梁剑锋  区海宇  范一格

 

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　　6 空压机机型的合理配置

　　空压机作为空压系统的核心设备，其机型配置的合理性决定了系统能效水平的上限。在空压机选型时，要注意选择比功率值低的节能型空压机，空压机能效水平以比功率值为判定依据，比功率值越低则能效水平更高。根据统计，设备生命周期的全部费用中，能源费用是占了极大部分的。以某国际品牌的1000kW离心机为例：初始采购费190万元、年度运行费560万元、年度维护费13.3万元。按运行时间8000h/年、电费0.7元/kwh计算：十年总额为5923万元，其中，采购费：运行费：维护费=3.21：94.55：2.25。所以，选用高效的nianxiangyuan 尤为关键

 

　　离心空压机和乐虎官网首页登录入口 是目前使用最广泛的机型。我厂当前使用的螺杆空压机主要有40立方和80立方两种，离心机是110立方的。根据各空压机厂家的信息显示，机组的实际比功率大小跟具体品牌和配置等参数有关，但大致可以了解到目前这两种机型（离心机和螺杆机）比功率随排气量的变化趋势：排气量小于60立方，螺杆机占优，60～80立方这个区间两者相对接近，在排气量大于80立方，离心机占优。在新增设备和日常运行设备时应考虑设备的运行最优状态来组合。如图5。

　　离心机的比功率（kW/（m3/min））一般为5.0～5.3，多数为5.1左右，且由于是无油系统，过滤级数可比喷油螺杆机大大减少，因此压差也可相应减少约0.5bar。而根据GB19153《容积式空气nianxiangyuan 能效限定值及能效等级》，以250kW的喷油螺杆机（额定压力0.7MPa）为例，一、二、三级能效的比功率分别为5.3、5.8、6.4。

　　两级压缩乐虎官网首页登录入口 是近年市面上比较热门的高效节能产品，一般来说，两级压缩空压机可达到二级甚至一级能效，而单级压缩空压机只能达到三级或二级能效。依照每台每年运行8000小时计算，两级乐虎官网首页登录入口 每年可节省电费约20万元。

　　离心机的设计年限一般可达20年，定期保养一般仅限于过滤器、冷却器（视水质而定）等工作, 年平均保养成本约占新机价格的2%，按100m3/min的产气量，每年保养费用比螺杆机少2～3万。从使用成本上来看，生产等量压缩空气的情况下，离心机每年大约可比螺杆机节约电力10万kWh左右。

　　当前汽车行业大流量空压机普遍选用离心机，小流量则选用螺杆机，而且后期增加的大部分都是大流量的离心机，选用品牌以国际知名品牌为主。离心空压机具有出气量大、工作持续稳定的特点。但在低负荷运行过程中存在喘振现象（生产用气负荷低于70%时）对生产工艺的用气量有一定的要求。所以实际使用时宜采用离心机和螺杆机组合运行，保证大部分时间工厂的供气量，避免系统因为气量调节不到而产生加卸载。能耗低的作备机，当需要保养时可启用备机。

　　一级能效空压机比二级和三级的同类产品分别节能15%和30%左右。因此在条件允许的情况下应该优先考虑选用能效高的空压机，并淘汰能效低的空压机。

　　除了选择高效的设备外，还要注重空压机额定产气量的合理搭配。在工厂实际生产过程中，生产情况的变化必定对压缩空气的需求量产生波动。以我厂压缩空气需求范围为300～500m3/min时为例，如全部开启螺杆机，则开启的台数较多导致用电量增加，如全部开启离心机，机器在负荷变化明显时容易喘振。此时宜采用离心机和螺杆机组合运行，这种配置下，可保证离心机长时间稳定满负荷运行，效率较高，同时利用螺杆机的调节作用，可满足多种工况条件。比较合理的空压机选择可以是配置3台110的离心机、2台80和1台40的螺杆机，且其中1台40的螺杆机选用变频空压机，这样可以最大程度地适应实际的需求。当然，理想的压缩空气站配置应实现多段式供气范围，可以更好地匹配企业生产过程中不同工况的压缩空气需求。

　　影响气量选择的因素比较多，故一般是按所有用气设备的气量总和再加上15%或以上的裕量。但根据车间设备的使用情况，间断还是连续用气，高峰和低谷气量也会有很大的变化，需要配合智控系统及时对空压机进行调度，使效率最佳。

 

　　7 供气管路合理布置

　　多台空压机应布置在一个压缩空气站内时, 供气管路需形成一个环形管网, 避免出现就近设置多个小型空压机系统的情况。压缩空气的环形管网能实现各空压机供气量的融合和调度。在压缩空气需求量降低的工况下, 可减少空压机的开启台数, 有效的提高了空压机系统的运行效率。压缩空气后处理设备间的管道连接及集气管的安装, 除设备和阀门要采用螺纹或法兰连接外, 其余均需采用焊接方式连接。焊接方式连接比较可靠、密封性好, 可以有效地避免后期使用过程中管道的泄漏。通往各车间供气管道的管径要大于车间的管道管径, 虽然管径加大会增加投资, 但可以减少输气压力的损失, 使各用气设备能够得到较为均匀的气源压力, 同时又使系统有较大的容积, 有利于更经济地控制空压机的运行。因此, 从经济效益考虑, 加大集气管管径比加大储气罐容量更为经济。

　　8 关于高效空压机房的几点思考

　　团队经过近几年的项目改造及对其它优秀项目的考察后，得出几点经验和思考，在此进行归纳，仅供参考，如表2。

　　以上为团队在推进高效空压机房建设中的经验心得，目前只完成了部分措施，应更好地匹配末端的气量使用需求，减少不必要的浪费才能使整体系统效率最大化，同时在推进建设的过程中进一步完善高效空压机房模型，如图6。

　　结语

　　高效空压站房的建设要准确把握需求，除了提升机组比功率值以外, 还应结合能管平台、干燥机、过滤器、排水器、储气罐、供气管网、能量回收等系统组成部分对整个空压站房系统进行综合改造。空压机机组能效等级、空压站机型配置合理性、干燥机压缩空气消耗量、供气管网布置、压缩空气泄漏情况、管理系统优化、能量回收等都将对空压机系统实际运行能效水平产生重大影响。沿着建设高效空压站房的思路能够帮助发现空压机系统的不足和节能潜力，逐步实现机房运行的远程化、自动化、数字化、平台化、智能化，运行人员及能效的高效化。

　　在后续的工作中，我们会继续引入合适的新技术、新工艺，用先进的管理手段推进建设高效空压机房。

　　<本文连载完！>

　　参考文献

　　[1] 汉隆( Hanlon Paul C.）, 郝点. nianxiangyuan 手册[M]. 北京: 中国石化出版社, 2003. 

　　[2] 张学学. 热工基础[M]. 3版. 北京: 高等教育出版社, 2015. 

　　[3] 蔡茂林, 石岩, 许未晴等. 压缩空气系统节能技术实用手册[M]. 北京: 机械工业出版社, 2019.

 

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