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空气压缩机选择原则及其选型步骤

发布时间:2019-10-15

 

       压缩机是一种工业生产中的通用型机械设备,广泛地应用于石油、化工、电力冶金、矿山、建筑、轻工、制药、民用和国防各部门,在国民经济中占有重要的地位。因此,合理选择适合工艺生产配置需求的机型至关重要,可以大力降低压缩机的购置成本,对节约能耗、提高产量、减轻企业负担、增加企业收入有重大意义。

       空气压缩机(英文为aircompressor)简称空压机,是以环境空气为原料,将原动机(通常是电动机)的机械能转换为气体压力能的机器,以满足生产工艺所需要的压力。压缩机的分类很多,按照工作原理可分为容积式压缩机和速度式压缩机。速度型主要有离心式和轴流式两种基本形式。速度型压缩机的工作原理是提高气体分子的运动速度,使气体分子具有的动能转化为气体的压力能,从而提高压缩空气的压力。

空气压缩机的选择原则:

所谓合理选压缩机,就是要综合考虑压缩机组和压缩机站的投资与运行费用等综合性的技术经济指标,使之符合经济、安全、适用的原则。具体来说,有以下几个方面:

1、必须满足生产工艺所需要的流量和压力的要求,即要求压缩机的运行工况点(装置特性曲线与压缩机的性能曲线的交点)经常保持在高效区间运行,这样既省动力又不易损坏机件。

2、所选择的压缩机既要体积小、重量轻、造价便宜,又要具有良好的特性和较高的效率。

3、具有良好的抗喘振性能,运行平稳、寿命长。

4、结构简单,操作方便,配件易于购置。            

5、所选择压缩机站,工程投资少,运行费用低。

空气压缩机选择的主要依据为启动系统的工作压力和流量。气源的工作压力应比气动系统中的最高工作压力高20%左右,因为要考虑供气管道的沿程损失和局部损失。如果系统中某些地方的工作压力要求较低,可以采用减压阀来供气。空气压缩机的额定排气压力分为低压(0.7~1.0Mpa)、中压(1.0~10MPa)、高压(10~100Mpa)和超高压(100Mpa以上),可根据实际需求来选择。常见使用压力一般为0.7~1.25Mpa。

空气压缩机的选型步骤:

压缩机性能特征:

①空气特性:当地大气压、当地空气相对湿度等。

②空气中所含固体的粉尘颗粒直径、含量多少。

③空气温度:(℃)

④所需要的流量(Nm³/min或者Nm³/h)

A、流量,国内用户常称排气量。流量是指在所要求排气压力下,空压机单位时间内排出的气体统计,折算到进气状态的量。

B、流量单位为:m³/min(立方米/分钟)或L/min(升/分钟),1m³(立方米)=1000L(升);

C、一般性,常用的流量单位为:m³/min(立方米/分钟);

D、流量又被称为排气量或铭牌流量。

E、压力:设计压力,最高工作压力,工作压力。

压力单位的表示形式很多,这里主要介绍离心式空气压缩机常用的压力表示单位;

①工作压力,国内用户常称为排气压力。工作压力是指空压机排出气体的最高压力;

②常用的工作压力单位为:bar或MPa,1bar=0.1MPa;

③一般性,用户通常把压力单位称为:kg/㎡,1bar=1kg/㎡。

F、管道系统数据(管径、长度、管道附件种类及数目等)。

在设计布置管道时,应注意如下事项:

①合理选择管道直径。管道直径大,在相同流量下、空气速度小,阻力损失小,但价格高;管道直径小,会导致阻力损失急剧增大,使所选用压缩机的功率增加,成本和运行费用都增加。因此应从技术和经济的角度综合考虑。

②送气管道及其管道接头处应考虑所能承受的最大压力。

③管道布置应尽可能布置成直管,尽量减小管道中的附件和尽量缩小管道长度,必须转弯的时候,弯头的弯曲半径应该是管道直径的3~5倍,角度尽可能大于90℃。

④压缩机的耸起管道处必须装设送气阀门和逆止阀。阀门用来控制压缩机的工况点,逆止阀在空气压力突然剧增后管道压力高于压缩机出口时,防止压缩机反转,以防破坏叶轮和电机反转。

工作压力(排气压力)的选型

当用户准备选购压缩机时,首选要确定用气端所需要的工作压力,加上1~2bar的余量,再选择空压机的压力,(该余量是考虑从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1~2bar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,当压缩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。如果环境条件符合空压机的安装要求且工况允许的话,可在用气端就近安装。

流量的选型

①在选择空压机流量时,应先了解所有的用气设备的流量,把流量的总数乘以1.2(即放大20%余量);

A、如果生产工艺中已给出最小、正常、最大流量,应考虑最大流量。

B、如果生产工艺中只给出正常流量,应考虑留有一定的余量。

C、流量单位应统一,目前我国使用的流量单位为:Nm³/min或者Nm³/h。一般情况下,工业用压缩机在工艺流程中可以忽略管道系统中的泄漏量,但必须考虑工艺变化时对流量的影响。

②新项目上马可根据设计院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;

近年来,压缩机行业设计研制了许多高效节能产品,但是目前在国民经济各个领域中,由于选型不合理,许多压缩机处于不合理运行状况,运行效率低,浪费了大量能源。还有的压缩机由于选型不合理,根本不能使用,或者导致使用维修成本增加,经济效益低。因此,合适的选型可以保护机组,延长机组使用寿命、减少维修次数、降低运行费用、节约能耗、避免非计划停车次数。


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