機(jī)械廠房小型空壓站設(shè)計(jì)探討

[摘要]針對機(jī)械廠房小型空壓站的用能特點(diǎn)進(jìn)行了針對性的描述，進(jìn)而對其設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的方面和原則進(jìn)行了全面的論述。

[關(guān)鍵詞]機(jī)械廠房：空壓站：并聯(lián)空壓系統(tǒng)

一、滿足功用

公用專業(yè)需為安全、穩(wěn)定、高效的生產(chǎn)提供保障，作為公用設(shè)施中很重要的一項(xiàng)——空壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，首先就是需要滿足工藝負(fù)荷需求，也就是要確定合理的空壓站機(jī)組安裝容量。這需要設(shè)計(jì)人員對生產(chǎn)工藝中每一項(xiàng)使用壓縮空氣的環(huán)節(jié)進(jìn)行一個細(xì)致深入的了解。計(jì)算過程中，對于同類、同區(qū)域用氣點(diǎn)，應(yīng)該合理取用“同時使用系數(shù)”，一般說來，焊接車間的焊機(jī)、切割機(jī)，機(jī)加車間的數(shù)控鏜洗車床等需要?dú)鈩拥脑O(shè)備同時使用系數(shù)較高，設(shè)備連續(xù)使用時間長，應(yīng)該重點(diǎn)考慮其負(fù)荷；焊接車間的打磨室、噴砂室、噴漆室等設(shè)施連續(xù)使用時間也較長，尤其是噴砂室一般用量都在2m³／min以上，應(yīng)給足余量；但是對于車間內(nèi)布置最多的預(yù)留氣動或吹掃用氣點(diǎn)，雖然匯總的絕對值總量很大；但是同時使用系數(shù)很小，甚至低至0.1，對于此種情況，應(yīng)與工藝設(shè)計(jì)人員詳細(xì)溝通，對各種用氣工況的設(shè)想有深入的了解后，合理取用同時使用系數(shù)。鑒于機(jī)械工廠在不同生產(chǎn)工況下，對壓縮空氣負(fù)荷需求變化的復(fù)雜性和峰谷差值過大，仍需要根據(jù)空壓站規(guī)模的大小以及原有類似廠房的用能狀況等方面對最終數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)摹爸饔^”加工，總的原則就是：對于使用規(guī)模小于10m³／min的空壓站，可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)放大機(jī)組的選裝容量；對于使用規(guī)模超過100m³／min的空壓站，則應(yīng)在機(jī)組選型過程中適當(dāng)收緊或者放小數(shù)值。

二、系統(tǒng)穩(wěn)定

(1)管徑的選取。針對機(jī)械廠房的特點(diǎn)，對于小型空壓站及所供廠房內(nèi)的管道配管，主要采取控制流速，校核最不利管路的配管方式，為保證能夠?yàn)樯a(chǎn)提供足量穩(wěn)定的氣體需求，計(jì)算過程中每一段管徑的計(jì)算應(yīng)該按該路處于最大流量工況時候來計(jì)算，對于某些支路的用氣點(diǎn)確實(shí)不可能同時使用的情況，可就大取一個比較合適的同時使用系數(shù)。(2)儲氣罐容積的選取。儲氣罐容積的選取主要是考慮在較小的時間區(qū)間內(nèi)，用氣量的波動大小，機(jī)械廠房中大量的設(shè)備都有瞬間用氣量很大的汽缸、氣動元件，必須加以關(guān)注。對于較小的時間區(qū)間內(nèi)用氣量波動不大的場合，則不會對整個系統(tǒng)造成很大的負(fù)荷沖擊。對于某些諸如吹嘴兒、小型氣動工具等，雖然其負(fù)荷也存在用氣量不連續(xù)，有波動的問題，但是從整個車間范圍來看其個數(shù)多、分布廣、單個設(shè)備用氣量小，整體考慮其實(shí)用氣量波動并不大，也不會過多的影響系統(tǒng)的穩(wěn)定?？傊?，儲氣罐容積可通過綜合考慮空壓站規(guī)模和實(shí)際末端的用氣特點(diǎn)來選取，一般為設(shè)計(jì)最大容量的1／6～1／10，如果在較小的時間區(qū)間內(nèi)，用氣量的波動很大，則選擇上線，如果波動較小，則可酌情減小儲氣罐容量的適配。

三、運(yùn)行節(jié)能

(1)變頻技術(shù)的應(yīng)用。如果整體負(fù)荷在較長的時間區(qū)間內(nèi)變化較大，峰谷負(fù)荷值之差靠起停一臺空壓機(jī)不能有效調(diào)節(jié)時，宜設(shè)置一臺變頻空壓機(jī)，這樣可以有效的節(jié)約電耗。(2)閥門的選取。機(jī)械廠房如果采用分散式空壓站，每個單元的壓縮空氣總管一般是DN100左右，最大一般也不會超過DN150，考慮到系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的需要，建議對于較小支管、設(shè)備入口上的閥門，包括配氣器上的閥門采用啟閉方便且密閉性好的球閥，對于管徑大于DN80以上的主干管采用密閉性好的截止閥，避免使用密閉性能較差的蝶閥，盡量減少由于閥門質(zhì)量問題造成的跑、漏氣現(xiàn)象。(3)廢熱回收利用。一般的做法是：對于風(fēng)冷型的空壓機(jī)，在空壓站和廠房的共用墻上開風(fēng)口，機(jī)組排風(fēng)口處風(fēng)管設(shè)置三通后，一路通向室外，另一路可通過該風(fēng)口引入廠房，采用冬夏季交替把熱風(fēng)排入廠房內(nèi)和室外的方式，達(dá)到在冬季取代一部分采暖用熱的目的；對于水冷型空壓機(jī)，可設(shè)置換熱裝置，從冷卻水中取熱后，用于對用能品質(zhì)要求不高的生活洗浴用水的制取。除此之外，如果條件允許可以和空調(diào)系統(tǒng)很好的結(jié)合，用于采暖和除濕等方面。

四、系統(tǒng)科學(xué)，布局合理

出于安全和噪聲方面的考慮，空壓站宜為單獨(dú)設(shè)置的設(shè)備間(原有和新建)，建筑應(yīng)考慮合適的降嗓措施；對于小型空壓站，建議對同類設(shè)備(壓縮機(jī)組、干燥機(jī)、儲氣罐、過濾器)采用并聯(lián)的連接方式，不建議采用單元式系統(tǒng)，這樣在機(jī)組故障或檢修時可以靈活備用；對于新建的空壓站，建議采用“長條狀”面積設(shè)置，機(jī)組采用單排布置，這樣有利于安排主干管在站房內(nèi)的走向，保證站房內(nèi)簡約整潔。

機(jī)械廠房內(nèi)小型空壓站的應(yīng)用過程中，相對于電、燃燒用氣等方面存在諸多安全和便捷方面的優(yōu)勢，同時也由于其“強(qiáng)適應(yīng)性”造成很多業(yè)主在空壓系統(tǒng)，尤其是空壓站設(shè)置方面的粗放型態(tài)度，如果在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、廢熱回收、站房布置等方面能夠考慮周全，布置合理，那么壓縮空氣這一用能形式必然會為安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)做出更大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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