李文柱

中核第七研究設計院有限公司 山西太原 030012

1 空壓機現(xiàn)狀

1.1 空壓機的定義

空壓機是氣源裝置中的主體。它是將原動機（通常是電動機）的機械能轉換成氣體壓力能的裝置，是壓縮空氣的氣壓發(fā)生裝置?？諌簷C已廣泛用于制造業(yè)、紡織業(yè)、五金加工、木材家具、機械加工、醫(yī)療、印刷、冶金鑄造及儀表等行業(yè)?，F(xiàn)在常用的空壓機有活塞式空壓機、螺桿式空壓機、離心式空壓機以及滑片式空壓機。大多數(shù)空壓機不具備聯(lián)網(wǎng)能力，主要作為氣體壓力的產出單元。

1.2 空壓機能耗現(xiàn)狀

在工業(yè)生產中，空壓機耗電量占據(jù)工廠總量的10%～20%，部分紡織行業(yè)工廠甚至高達35%，因此空壓機系統(tǒng)成為節(jié)能工作的重點?？諌簷C至今已形成全球年銷售額約110億美元的市場份額，其中中國銷售額達到近50億人民幣。在能源日益萎縮和愈加注重環(huán)保的今天，能源浪費嚴重引起全社會的關注，空壓機能耗和如何節(jié)能環(huán)保成為我們急須解決的問題?？諌簷C一般在使用中采取間歇式運行或空載運行來調節(jié)能量。頻繁地間歇式啟停運行會大大增加電能損耗，引起電網(wǎng)波動，同時也會影響設備壽命。而空載運行不僅會加劇空壓機的損耗，增加零器件的運行成本，也會造成全球能源的浪費。由此可見，空壓機慣有使用方式存在的問題，及全球行業(yè)對于空壓機的市場需求，使得空壓機能耗的改進與技術升級成為空壓機行業(yè)中的重中之重。

2 空壓機的穩(wěn)壓節(jié)能技術運用

2.1 IFC 說明

IFC是智能流量控制器的英文名稱縮寫，是壓縮空氣系統(tǒng)用于精確控制用氣量、降低空壓機負載的節(jié)能設備，并通過恒壓供氣優(yōu)化生產工藝提高生產質量。在工業(yè)發(fā)達國家，IFC流量控制器（用氣端需求控制）與VSD變頻空壓機（產氣端供應控制）一樣，都已成為壓縮空氣系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化的標配設備。在亞洲，已經(jīng)有超過500家客戶的壓縮空氣系統(tǒng)在使用壽力IFC。雖然變頻空壓機（VSD）隨用氣量條件變化其節(jié)能效果也相應變化，但人們依然都認為VSD可以節(jié)能。一般來說，一個空壓站只會安裝一臺VSD，需求增加則空壓機轉速升高流量增大，需求下降則空壓機轉速下降流量減少。IFC也是根據(jù)用氣量（需求）的變化靈敏控制總流量（供應）的輸出，但不同的是，變頻一般只控制1臺空壓機的單機供應量，而IFC則是控制整個空壓站的系統(tǒng)總量，且恒壓精度更高。壓縮空氣系統(tǒng)的供求平衡控制是依靠壓力信號的變化及空壓機供應的響應實現(xiàn)的，壓力信號從用氣端傳遞到產氣端、再由產氣端做功產氣并輸送到用氣端的循環(huán)周期中需要經(jīng)過整個空氣系統(tǒng)并耗費一定的時間，必然導致信號的損失及響應的滯后性。所以，當壓縮空氣輸送到達用氣車間時，用氣車間的需求又變化了，這時才完成的需求響應就成為了浪費，這種需求類似一種錯覺，被稱為錯覺需求。IFC專門解決這種錯覺需求產生的浪費損失，其產品特征主要：①穩(wěn)定的壓力輸出（±1PSI）；②具備壓力輸出的日程預設功能；③故障旁通功能；④斷電后上電自啟動功能；⑤遠程控制功能；⑥自身能耗及保養(yǎng)成本極低；⑦安裝簡單工程量小。

2.2 空壓機常見故障處理

空壓機常見的主要是過熱故障，由于這種機型會有溫度設置，因此容易因為溫度過高而停機。若超過該機型設定最高排氣溫度110℃，柴油機熄火電磁閥動作，空壓機會自動停機。①擋墻類障礙物會導致氣流循環(huán)受阻，加上空壓機工作環(huán)境通風散熱狀況不佳，無法形成散熱循環(huán)氣流。②散熱效果受到影響可能因為散熱器堵塞或濾油器太臟，空壓機周圍環(huán)境粉塵多，散熱器外表黏附粉塵或油泥，內部銅管也容易因油垢積累而堵塞。③機油油面過低或機油品質差。機油對能夠潤滑和冷卻壓縮機，不是生產廠商的專用壓縮機油，其他的潤滑油黏度及比熱達不到標準，會造成溫度過高。④冷卻風扇故障。風扇停轉或轉速降低主要是因為風扇膠帶斷裂或膠帶太松，從而影響散熱。⑤斷油閥失靈。沒有開啟斷油閥，壓縮機陰陽轉子得不到潤滑冷卻，壓縮機溫度上升達到設定溫度就會停機。拆下斷油閥如撥動或回位困難，需進一步將斷油閥解體。細砂紙打磨直至能輕松滑動閥桿或閥孔，之后還能繼續(xù)使用。⑥負荷過重會導致壓縮機升溫，排氣壓力過高，升溫導致自動停機，排除故障需要檢查和調節(jié)壓力閥以及柴油機油門控制系統(tǒng)。⑦過熱停機可能是因為油氣分離器濾芯太臟時，清理或更換濾芯能夠避免這種情況。⑧溫控器旁通閥失靈后就可能一直處于開啟位置，冷卻油就不通過散熱器而直接流回空壓機，空壓機溫度會慢慢升高而停機，其檢修方法與斷油閥的檢修相似。

2.3 氣體路徑的循環(huán)系統(tǒng)

當壓縮機在進行工作時，空氣過濾器（一般選用自潔式空氣過濾器）會吸人大量的空氣，當這些空氣經(jīng)過相應的通道時，機器會對它們進行一級壓縮。因為經(jīng)過一級壓縮的氣體溫度較高，狀態(tài)不是很穩(wěn)定，導致操作時不確定因素增多，所以我們需要對這些高溫空氣進行適當?shù)睦鋮s。這就需要我們對空氣進行引導，使它們進人中間冷卻器進行氣體的冷卻。當這些高溫氣體達到冷卻的相應溫度后，就可以進人到二級壓縮系統(tǒng)了。為避免在循環(huán)系統(tǒng)中由于氣體回流造成帶壓起動等狀況的產生，我們需要在壓縮機的排氣管道上安裝懸掛全啟式止回閥，在壓縮機排出氣體后直接就可以推開止回閥進人排氣消聲器，排除隱患。

3 結語

空壓機節(jié)能技術有很多種方案，如供氣端節(jié)能解決方案：能效聯(lián)機控制系統(tǒng)（EMC系統(tǒng)），變容控制空壓機（VCC螺旋閥系列），變頻控制空壓機（VSD系列），高效雙級壓縮空壓機（TS系列）；中間系統(tǒng)節(jié)能解決方案：中間系統(tǒng)壓損檢測改進，泄漏檢測處理技術；用氣端節(jié)能解決方案：變流量需求控制系統(tǒng)（IFC控制器）復雜需求系統(tǒng)設計（多站房、多需求、劇變需求等）等等，本次方案僅做拋磚引玉之用。