摘要：一礦北二壓風(fēng)機(jī)房共安裝五臺(tái)活塞式空壓機(jī)，現(xiàn)在已經(jīng)使用十年，普遍存在設(shè)備老化，故障率高，維修工作量大的問題，夏季還極容易出現(xiàn)超溫停車事故。另外，隨著我礦三水平施工地點(diǎn)不斷增多，供風(fēng)需求量日益增加，已經(jīng)無法滿足我礦井下生產(chǎn)需要，因此急需對(duì)老的壓風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造，以滿足礦井正常長生產(chǎn)的需要。

關(guān)鍵詞：壓風(fēng)系統(tǒng)；優(yōu)化；改造

1 方案分析

老式的活塞空壓機(jī)，其運(yùn)行的噪音大、振動(dòng)大、經(jīng)濟(jì)性、可靠性差，隨著科技的進(jìn)步，其他新型空壓機(jī)的出現(xiàn)，活塞式空壓機(jī)的缺點(diǎn)越來越突出，與新型螺桿空壓機(jī)相比有以下缺點(diǎn)：

（1）活塞式空壓機(jī)有氣閥、活塞、活塞環(huán)、連桿瓦等諸多易損件，連續(xù)運(yùn)行的可靠性差，一方面會(huì)影響生產(chǎn)，另一方面會(huì)增加維護(hù)管理的費(fèi)用。

（2）活塞式空壓機(jī)為往復(fù)式運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，存在著不可消除的慣性力，因此運(yùn)行時(shí)振動(dòng)大，噪音高，較大的活塞式空壓機(jī)安裝時(shí)需要專門的固定基礎(chǔ)。螺桿空壓機(jī)為回轉(zhuǎn)式運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，平衡性很好，其振動(dòng)小，噪音低，無需安裝基礎(chǔ)，同時(shí)也避免了對(duì)環(huán)境的污染。

（3）活塞式空壓機(jī)是往復(fù)間斷性供氣，運(yùn)行時(shí)氣流脈動(dòng)大，螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速高，輸氣平穩(wěn)，無氣流脈動(dòng)，能夠滿足要求較高氣量用戶的需求。

（4）活塞式空壓機(jī)基本沒有自動(dòng)控制系統(tǒng)，螺桿壓縮機(jī)有完善的自動(dòng)控制與保護(hù)系統(tǒng)，屬于機(jī)電一體化產(chǎn)品，方便了設(shè)備的維護(hù)管理，同時(shí)也最大限度地降低了能耗。

（5）螺桿空壓機(jī)是一種整體結(jié)構(gòu)高度集中化產(chǎn)品，占地面積小，沒有了活塞式空壓機(jī)復(fù)雜的管路系統(tǒng)，可以美化的生產(chǎn)環(huán)境。

綜合以上所述，為了降低生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟(jì)效益，方便設(shè)備管理，美化環(huán)境，提高形象，用高效率高可靠性的螺桿壓縮機(jī)淘汰現(xiàn)有的活塞式空壓機(jī)是一個(gè)必須的選擇。

2 螺桿式空壓機(jī)的選型

（1）保證滿足空壓機(jī)性能設(shè)計(jì)參數(shù)，并能在當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境溫度、壓力條件下長期正常安全運(yùn)行，滿足規(guī)定的性能和要求。空壓機(jī)主設(shè)備設(shè)計(jì)使用壽命為30年，陰、陽轉(zhuǎn)子采用40cr材質(zhì)，設(shè)計(jì)使用壽命大于100000h，軸承使用瑞典SKF航空級(jí)軸承，設(shè)計(jì)壽命大于80000h，軸承座、殼體設(shè)計(jì)使用壽命大于100000h，并提供其它易損件壽命值。

（2）空壓機(jī)組成部分包括：主機(jī)、電動(dòng)機(jī)、電控、止回閥、進(jìn)氣濾清器、安全閥、釋壓閥、電動(dòng)機(jī)聯(lián)軸器、隨機(jī)工具、構(gòu)件等?？諌簷C(jī)應(yīng)采用集裝式。

（3）空壓機(jī)的自動(dòng)控制設(shè)備，附帶在機(jī)械設(shè)備上，成套供貨。配套的電控設(shè)備應(yīng)具有現(xiàn)行《壓縮空氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》要求的保護(hù)系統(tǒng)（控制壓力、溫度等參數(shù)），聲光報(bào)警不低于80dB，具有消音功能。具體如下：

1）溫度保護(hù)：當(dāng)排氣溫度高時(shí)自動(dòng)停機(jī)，應(yīng)有熱工報(bào)警信號(hào)。

2）壓力保護(hù)：潤滑油壓力低時(shí)應(yīng)有熱工報(bào)警信號(hào)，應(yīng)自動(dòng)停機(jī)。

3）液位保護(hù)：應(yīng)有缺油（潤滑油）超溫?zé)峁?bào)警信號(hào)。

4）空壓機(jī)機(jī)組控制電源故障保護(hù)：應(yīng)有空壓機(jī)機(jī)組控制電源故障熱工報(bào)警信號(hào)。

5）空壓機(jī)應(yīng)能自動(dòng)加載、卸載和自動(dòng)停車。溫度、壓力超高報(bào)警停機(jī)，過載保護(hù)等功能，必須設(shè)置斷水保護(hù)裝置，發(fā)生故障時(shí)自動(dòng)停車，并設(shè)置手動(dòng)試驗(yàn)方式。

6）空壓機(jī)應(yīng)設(shè)置安全閥，安全閥的整定壓力值應(yīng)既能滿足機(jī)組的設(shè)計(jì)參數(shù)，又能保證機(jī)組安全運(yùn)行，儲(chǔ)氣罐超溫保護(hù)必須參與控制，并具有聲光報(bào)警停機(jī)功能。

7）空壓機(jī)應(yīng)有控制排氣溫度、機(jī)組振動(dòng)以及防止轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)的措施。油冷卻器的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮冬季氣溫低對(duì)油冷卻器在不同工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換頻繁時(shí)帶來的溫差應(yīng)力問題。

（4）空壓機(jī)應(yīng)自帶機(jī)械自動(dòng)排污裝置。

（5）空壓機(jī)采用電腦控制系統(tǒng)，能多臺(tái)機(jī)組聯(lián)網(wǎng)控制及遠(yuǎn)程控制。能根據(jù)壓縮空氣網(wǎng)絡(luò)中的耗氣量的變化，與壓縮機(jī)性能參數(shù)計(jì)算出的累計(jì)產(chǎn)氣量進(jìn)行比較，用全負(fù)荷或空載自動(dòng)控制壓縮機(jī)的啟動(dòng)、運(yùn)行或停機(jī)。能控制加、卸載壓力。

（6）空壓機(jī)的冷卻水的水量、水壓、水質(zhì)等應(yīng)給出具體要求以便于冷卻水及過濾凈化裝置的招標(biāo)，并且應(yīng)帶斷水保護(hù)裝置。

3 系統(tǒng)改造具體實(shí)施方案

（1）降壓站停1#高壓。

（2）電工停1#低壓電源；機(jī)修關(guān)閉1#、2#空壓機(jī)冷卻水閥門、供風(fēng)管路閥門。

（3）拆除老1#進(jìn)線柜、老1#、2#啟動(dòng)柜、聯(lián)絡(luò)柜、1#、2#勵(lì)磁柜；后備保護(hù)柜。

（4）電工拆除空壓機(jī)電機(jī)；

（5）機(jī)修拆除空壓機(jī)及其附屬設(shè)施；

（6）安裝1#進(jìn)線柜，更換壓風(fēng)一進(jìn)線電纜，安裝1#、2#、啟動(dòng)柜，聯(lián)絡(luò)柜；

（7）新安裝2#、3#冷卻水泵、電機(jī)及其附屬管路；最后安裝1#冷卻水泵。

（8）先安裝1#、2#螺桿式空壓機(jī)；

（9）1#、2#螺桿式空壓機(jī)安裝完畢后投入運(yùn)行，可靠運(yùn)行再拆除老3#、4#、5#啟動(dòng)柜，安裝新3#、4#、5#啟動(dòng)柜。再安裝3#、4#、5#螺桿式空壓機(jī)

（10）安裝壓風(fēng)機(jī)在線監(jiān)控系統(tǒng)及相關(guān)軟件；

（11）安裝螺桿式空壓機(jī)附屬設(shè)施；

（12）調(diào)整、設(shè)置各種運(yùn)行參數(shù)；

（13）3#、4#、5#螺桿式空壓機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)；

4 結(jié)論

北二新壓風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)已經(jīng)安裝完畢，投入正常使用，新系統(tǒng)經(jīng)過幾個(gè)月的試運(yùn)轉(zhuǎn)，整體情況良好，具體優(yōu)點(diǎn)如下：

（1）新雙螺桿空壓機(jī)排氣量56立方/分鐘，平時(shí)開2臺(tái)就能滿足井下施工單位用風(fēng)需求，而老活塞式空壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)效率低，有時(shí)開4臺(tái)也滿足不了需求；

（2）新壓風(fēng)系統(tǒng)重新更換了新型電氣控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)性能安全、可靠，操作程序簡(jiǎn)單、易學(xué)，保證了新壓風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)；

（3）冷卻水系統(tǒng)重新進(jìn)行了優(yōu)化改造，將原來的單閉環(huán)供水系統(tǒng)，改成了雙閉環(huán)供水系統(tǒng)，1#、2#、3#空壓機(jī)一趟供水系統(tǒng)，4#、5#空壓機(jī)一趟供水系統(tǒng)，當(dāng)任何一趟供水出現(xiàn)問題后，不影響另外一趟供水系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，因此降低了空壓機(jī)因供水系統(tǒng)故障而造成井下供風(fēng)中斷的事故率，并且冷卻水回水可以直接上散熱塔頂端，保證了水冷卻效果，不用再單獨(dú)開循環(huán)冷卻水泵，減少了電能消耗。

（4）新壓風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行了自動(dòng)化改造，實(shí)現(xiàn)了壓風(fēng)機(jī)房無人值守，在主扇房設(shè)置了集中控制系統(tǒng)操作臺(tái)，主扇房值班人員可以兼職遠(yuǎn)程在線監(jiān)控壓風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，并能對(duì)壓風(fēng)機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程開停操作。

（5）新壓風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行了科學(xué)合理的整體布局規(guī)劃，設(shè)備排列整齊、美觀，管線走向整齊、合理，滿足了質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化達(dá)標(biāo)的要求。

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作者簡(jiǎn)介：

溫歡迎（1967—），河南寶豐，1992年畢業(yè)與于平頂山煤礦職工大學(xué)，助理工程師，現(xiàn)從事煤礦機(jī)電運(yùn)輸管理工作。