重庆螺杆式空压机

空压机是工厂里较重要的机器设备之一，空压机供气领域能否应用变频调速技术，在节省电能的同时改善空压机性能，提高供气品质，降低生产设备故障率，延长设备的使用寿命备受社会各界关注。为了节约能源，对企业原有的空压站进行节能减排技术改造，非常有必要。

一、空压机工作原理
压缩机是一种将气体压缩从而提高气体压力或输送气体的机器，螺杆式空压机的工作原理包含四个过程：1）吸气过程； 2）封闭及输送过程；3）压缩及喷油过程；4）排气过程
空气压缩机在出厂时配套的排气压力调节装置，多数为关闭进气管式压力调节器。其工作原理是当储气罐（风包）内空气压力**过设定的压力时，压缩机进气管上碟阀自动关闭，压缩机进入空转卸荷状态；当储气罐内的空气压力低于设定压力时，压缩机进气管碟阀自动开启，压缩机又进入到满载工作状态。空气压缩机的排气量和压力，在运转中也不是不变的，常因工况变化导致用气量变化，所以空气压缩机工作时总是在重复满载－卸荷工作方式。满载时的工作电流接近电动机的额定电流，卸荷时的空转电流约为30-50%电动机额定电流，这部分电流不是做有用功，而是机械在额定转速下的空转损耗。

这种机械式调节装置虽然也能起到压力调节作用，但是压力调节精度低，压力波动大。压缩机总是在额定转速下工作，机械磨损大，电耗高。空压机自身存在着以下几个缺点:

(1) 当输出压力大于一定值时，自动打开泄载阀，使异步电动机空转，严重浪费能源;

(2) 异步电动机易频繁的启动、停止，影响电机的使用寿命;

(3) 工作条件恶劣，噪音大;

(4) 自动化程度低，输出压力的调节是靠人为调节阀的开度来实现的，调节速度慢，波动大，不稳定，精度低;

(5) 空压机工频启动电流大，对电网冲击大，电机轴承磨损大，设备维护量大。针对以上存在的问题，采用变频器对空压机进行调节，实现空压机恒压运行势在必行。

二、公司螺杆式空压机现状
2.1 空压站分布情况

空压站主要工作是供应全厂压缩空气生产用气。班组生产运作为常年二二制运行。班组有两个站房轮流使用，每个站房各由三台40立方螺杆式压缩机和一台20立方螺杆式压缩机组成。
2.2 空压站现状
3#空压站配有压力监控设备，实时监控厂里用气情况，空压站必须保证厂内管网的压力。两个空压站的轮换使用周期为一年，2019年3月至2019年3月使用的是3站，2019年3月开始使用的是2站，如果遇到故障、检修等情况会暂时使用另一个站点。

高压站2、3、4号机，共有3台高压螺杆式空气压缩机，由于空气压缩机的拖动电机本身不能调速，因此就不能直接使用压力或流量的变动来实现降速调节输出功率的匹配，导致在用气量少的时候电机仍然要空载运行，电能浪费巨大。

2.3 压缩机出口点压力控制

目前，压缩机的出口点压力控制是操作员根据工作经验，手动控制压缩机的开启和关闭，来满足厂内用气需要。现在，一般设定压缩机出口压力不**过0.78MPa，正常运行保持在0.76MPa左右。2#站的设备带有自动卸载功能，压力到了警戒值会自动放气减压，到达0.71MPa会再次加载，这之间有0.05MPa的压差。3#站的设备的减压方式是采用自动减小进气口，来减小出口压力。另外，高峰用能时间段，设备保持在加载状态，夜班时段，设备加减载频繁。

若能采用自动控制和变频调速技术，将四台空压机实行自动控制，可以实现互为热备自动运行，稳定输出生产要求所需的稳定气压，减少机械维修工作量，延长空压机的使用寿命。另外，当流量需要量减少时，就可降低电动机的转速，从而较大幅度减小电动机的运行功率，也可以实现节能的目的。

防治措施
1.务必按照压缩机设备的规定用油，适当缩短油品的使用时间。在每次换油前，应先将压缩机的油路进行清洗，防止杂物、结焦体堵塞油路。若发现有结焦现象（即使很少），也一定要进行专业清洗。清洗完毕后，要及时更换空气过滤器、油过滤器和油分。根据结焦情况及经济性，可选择积碳清洗剂、丙酮清洗、天那水、烧碱等来清洗。

2.保证压缩机配件及备件的质量。特别是要严把采购关，确保使用正品的压缩机配件。例如，对于空滤要着重关注产品的防水性、过滤精度和透气性。下面介绍一下简单的检测方法：

1）水检测法，这个也是较关键、较简单的辨别方法。对于没有经验者，水是较能检测空气滤清器质量好坏的。把空滤平放在地上或者桌子上，在滤纸上面撒一些水：

a.如果滤纸5分钟以内就渗进去水了，那是棉浆纸做的空滤，**不能用，这种货在螺杆压缩机行业只有少数贪便宜的人用；b.如果2-5小时内渗进水的滤纸，那是低档木浆纸做的，可以用，但会影响螺杆压缩机打气效率(耗电多，打气少)，由于这种滤纸做的空滤价格相对较低，装在螺杆压缩机上面也能用，所以现在压缩机行业这种滤纸的空滤占主流；c.如果滤纸12-15小时才渗水进去，属于过得去的滤纸了(中档滤纸)，通常质量尚可的国产螺杆压缩机整机厂采用这一类滤纸的空滤做原厂耗材；d.如果24小时还不渗水进去的滤纸，那**是优等品(高档滤纸)，通常高档机整机厂才选用这一类滤纸的空滤做原厂耗材。

2）光检测法。对着灯光看滤纸是否均匀，透光度是否好，看滤纸表面光洁度是否好。滤纸对着光观察均匀细致，透光度好，表面光洁度好，说明滤纸过滤精度，透气度好。

3）看滤纸的深度、折数。如果滤纸深，滤纸折数多，说明空滤过滤面积大，空滤过滤面积大，透气度会好一些。

3.保持冷却系统通畅，保证冷却水的供应。每半年或一年必须要打开各冷却器进行检查，并清理水垢，作除垢保养处理。凡属风冷设备的，要经常清理，确保散热窗的通畅。特别是在北方地区，很多冷却水的水质较硬，很容易形成水垢，影响冷却效率，所以应特别注意除垢养护或进行冷却水软化处理。

4.坚持使用**润滑油。不用液压油、齿轮油、基础油或其它压缩机油替代螺杆压缩机油品。从油品功能上讲，液压油的液压传递、抗磨好，抗高温氧化差；齿轮油的剪切性能好，但粘度高、抗高温性能差；基础油是以添加剂基础，来帮助完成油品的功能性发挥，没有加入添加剂就不能直接使用。

节约能源
变频器控制压缩机与传统控制的压缩机比较，能源节约是较有实际意义的，根据空气量需求来供给的压缩机工况是经济的运行状态。

变频器将管网压力作为控制对象，装在储气管出气口的压力变送器将储气罐的压力转变为4-20mA电信号送到变频器内部，与压力给定值进行比较，并根据差值的大小进行运算，产生控制信号去控制变频器的运行频率，从而调整电动机的转速。那么空压机输出相应的压缩空气至储气罐，使之压力变化，直到管网压力与给定压力值相同，从而使实际压力始终维持在给定压力。整个控制过程如下：用气需求↑—管路气压↓—压力设定值与返馈值的差值↑—变频器输出频率↑—空压机电机转速↑—供气流量↑—管路气压趋于稳定。
所以，保持管道中的气压恒定，就可保证该处供气能力恰好满足用气需求，这就是恒压供气系统所要达到的目的。