王鴻　牛濤

摘 要：該文介紹了一種機(jī)動性強(qiáng)、環(huán)境適應(yīng)性高的小型移動式高壓氣源站，該氣源站由高壓空氣壓縮機(jī)、高壓干燥器、高壓氣瓶、供氣系統(tǒng)和小型載車等部件組成，實(shí)現(xiàn)全自動工作，可整體吊裝運(yùn)輸，也可單獨(dú)移動使用。小型氣源站的設(shè)計(jì)理念和方式為高壓空氣站和類似移動式設(shè)備提供了實(shí)例，為高壓空氣站設(shè)計(jì)規(guī)范的制定提供了良好的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：移動式；高壓；氣源站

引言

氣源站是用來制造、貯存和輸出一定工作壓力和一定潔凈度的壓縮空氣，高壓氣源站工作壓力一般大于1MPa，其露點(diǎn)值一般低于-45℃，特殊行業(yè)對含油量和固體顆粒度也有要求。常壓空氣通過高壓空壓機(jī)壓縮，由高壓干燥器“除水、除油、除塵”處理后輸送到高壓氣瓶儲存，使用時氣瓶內(nèi)氣體經(jīng)過減壓后輸出到用氣設(shè)備上?，F(xiàn)行使用的空氣站主要是依據(jù)《壓縮空氣站的設(shè)計(jì)規(guī)范GB50029-2003》設(shè)計(jì)制造，壓力一般不高于1.25MPa且大部分安裝于室內(nèi)或廠房，對于用氣點(diǎn)比較分散的廠區(qū)或試驗(yàn)場地，固定式的空氣站局限性尤為突出，而且在廠區(qū)大范圍的鋪設(shè)管道對資金和用氣安全也有很好的要求。小型移動式高壓氣源站正好解決了這個難題，本文針對小型移動式高壓氣源站的設(shè)計(jì)做了重點(diǎn)闡述，并對高壓空氣站的設(shè)計(jì)規(guī)范和應(yīng)用提出了見解。

1.氣源站的設(shè)計(jì)原理

小型移動式高壓氣源站壓力最高可達(dá)15MPa，輸出配備有減壓器和壓力表，可根據(jù)實(shí)際需求調(diào)節(jié)所用的壓力值，空氣的潔凈度一般低于-45℃。

氣路原理如圖1所示，高壓空氣壓縮機(jī)（AC）從大氣環(huán)境中吸取空氣，增壓至15MPa（由空氣壓縮機(jī)的選型決定），在空壓機(jī)中處設(shè)置壓力傳感器和安全閥，保證氣瓶組到達(dá)指定壓力時自動停機(jī)（15MPa）；經(jīng)空壓機(jī)壓縮的高壓空氣由過濾器（GG1除塵、GG2除油）雙極過濾，然后到達(dá)高壓無熱再生吸附式干燥器（GZQ）凈化除水，從干燥器輸出的高壓氣體經(jīng)過三級過濾（GG3除塵）后輸送到氣瓶組（Q1～Q2）。合格氣體最后到達(dá)氣瓶組貯存，在空氣壓縮機(jī)和氣瓶組之間設(shè)置單向閥，阻止瓶內(nèi)氣體回流。

使用時，氣瓶組中的高壓空氣經(jīng)過減壓器減壓到所需壓力值（可調(diào)節(jié)）經(jīng)過流量計(jì)對外輸出。

空氣站采用空壓機(jī)和干燥器并行啟動方式，即所有控制集成到控制系統(tǒng)中（該控制系統(tǒng)集成在空壓機(jī)中），啟動空壓機(jī)的同時自動啟動干燥器，確保了空壓站的輸出氣體的質(zhì)量又減少了復(fù)雜的控制，整個氣路設(shè)計(jì)在保證安全的情況下，減少了人員的操作，實(shí)現(xiàn)自動工作的最大化。

2.總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

小型移動式高壓氣源站由小型載車、高壓空氣壓縮機(jī)、高壓干燥機(jī)、高壓氣瓶組、供氣系統(tǒng)等部件組成。

2.1結(jié)構(gòu)布局

所有設(shè)備集成安裝于移動載車內(nèi)，結(jié)構(gòu)布局如圖2所示。

空壓機(jī)放置在方艙的前部，干燥器在方艙后端左側(cè)，供氣系統(tǒng)在方艙后端。氣瓶組置于方艙兩側(cè)，整車的重心與載車的重心重合。

控制系統(tǒng)主要集成在空壓機(jī)內(nèi)部，由空壓機(jī)電路預(yù)留外接電源口和對內(nèi)的控制輸出節(jié)點(diǎn)，簡單的操作實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的工作程序。

2.2小型移動式設(shè)計(jì)

小型移動式空壓站主要體現(xiàn)在其移動的便捷性，小車尺寸控制在2000mm×1500mm×1800mm范圍內(nèi)，載車箱體采用軍用方艙的制造工藝，載車輪轂采用轎車使用的鋁合金輪轂和傳動方式，有效的增加了小型空壓站的移動便捷性，一到兩人即可移動整個設(shè)備。

3.對高壓空氣站設(shè)計(jì)規(guī)范建議

高壓壓縮空氣使用范圍越來越廣，特別是電子、機(jī)械、化工等行業(yè)的常規(guī)應(yīng)用，現(xiàn)有的低壓設(shè)計(jì)規(guī)范未涉及高于1.25MPa工作壓力，也沒有高壓的指導(dǎo)性文件，因此制定高壓空氣站的設(shè)計(jì)規(guī)范是必要的，結(jié)合多年的高壓空氣設(shè)備設(shè)計(jì)和使用經(jīng)驗(yàn)，提出以下建議作為參考。

（1）空氣壓縮機(jī)出口要設(shè)置壓力傳感器和安全閥。

（2）氣路設(shè)計(jì)時應(yīng)保證一定的設(shè)計(jì)余量。

（3）高壓氣瓶組應(yīng)單獨(dú)設(shè)置對外管路，用于放空氣瓶氣體或?qū)ν饨託馄抗狻?/p>

（4）對于移動式空壓站應(yīng)考慮設(shè)備在運(yùn)輸時的減振措施。

4.結(jié)論

小型移動式高壓氣源站解決了一般性高壓空氣站使用的局限性，不受場地和環(huán)境的限制，提供和廠房空氣站一樣的功能。實(shí)現(xiàn)了成本節(jié)約和高效利用，達(dá)到一機(jī)多用的目的，而且移動式高壓氣源站占地小，貯存壓力高，使用時間長。

目前，還沒有高壓壓縮空氣站的設(shè)計(jì)規(guī)范，小型移動式氣源站的設(shè)計(jì)和使用經(jīng)驗(yàn)對高壓壓縮空氣站的設(shè)計(jì)規(guī)范出臺有借鑒意義，對使用高壓產(chǎn)品的設(shè)計(jì)提供了思路和實(shí)例支持。

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作者簡介：王鴻，（1983.08.20-），女，漢族，貴州省遵義市綏陽縣人，助理工程師，主要從事非標(biāo)設(shè)備類產(chǎn)品的策劃、實(shí)施工作。