武鋼某工程空壓站設計總結

摘 要:介紹了某工程空壓站的供氣方案選擇及優缺點，并總結了設計中存在的主要問題及施工中遇到的問題及解決辦法。

關鍵詞:某工程空壓站壓縮空氣設計過濾裝置

中圖分類號:TK文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)06(c)-0090-01

1 設計依據

武鋼某工程中，普通用壓縮空氣的平均耗量為:192Nm3/min;綜合最大耗量為:358.7Nm3/min;儀表用壓縮空氣的平均耗量為:60Nm3/min;綜合最大耗量為:62.9Nm3/min;儀表用氣的品質要求為:壓力露點≤-20℃;含油量≤0.01mg/m3;出口含塵顆粒≤1μm;出口含塵最大濃度≤1mg/m3。兩種氣的用氣壓力均為0.5～0.7Mpa。考慮到周圍沒有壓縮空氣氣源，所以在該工程廠區內新建空壓站。另外，為方便管道敷設，所有的壓縮空氣全部經過凈化處理，均達到儀表氣供氣品質。

2 空壓站的工藝流程

空壓站的典型工藝流程:吸氣過濾器→空壓機→干燥機→儲氣罐→壓縮空氣用戶。

3 供氣方案的選擇

空壓機是空壓站的關鍵設備，現在常用的空壓機類型有離心式空壓機和螺桿式空壓機兩種。空壓站設計主要依據壓縮空氣的綜合最大量選擇空壓機。根據本工程壓縮空氣的綜合最大耗量，可以設計兩種方案。

3.1 方案一

選擇4臺排氣量為150Nm3/min、排氣壓力0.8MPa的離心式空壓機及其輔助設備。正常情況下兩臺運行，一臺調峰，一臺備用，可以滿足用戶的用氣量要求。

3.1.1 離心式空壓機的主要特點

①壓縮空氣不受污染，品質高;②單機排氣量大，一般有100～10000 Nm3/min;③啟動和停機時容易出現喘振現象;④排氣量變化對機械效率影響大。

3.1.2 干燥裝置的選擇

根據用戶要求，壓縮空氣的壓力露點: ≤-20℃，所以設計時選用吸附式干燥機。現在常用的吸附式干燥機類型有:無熱再生式干燥機、微熱再生式干燥機、自熱再生式干燥機三種。而自熱再生式干燥機要求壓縮空氣的進氣溫度>140℃，這種機型多用于離心式空壓機出口不帶后冷卻器的情況。無熱再生式干燥機的自耗氣一般達到15，能耗大，所以設計中選擇微熱再生式干燥機最經濟。

3.2 方案二(見圖1)

選擇8臺排氣量為60Nm3/min、排氣壓力0.8MPa的螺桿式空壓機及其輔助設備。正常情況下四臺運行，兩臺調峰，兩臺備用，也可以滿足用戶的用氣量要求。

3.2.1 螺桿式空壓機的主要特點

①單機排氣量小，一般有1～100Nm3/min;②螺桿加工精度要求高，一般要進口。

3.3 兩種方案的優缺點

3.3.1 方案一的優缺點

(1)壓縮空氣的平均量與最大量相差較大，調峰機組的負荷變化大，而離心式空壓機只能實現70%～100%負荷調節，因此壓縮機要頻繁放散，噪音大，而且容易發生喘振;(2)設備初投資高，費用約800萬元;(3)對現場人員的運行、維護水平要求高;(4)占地面積小;(5)空壓機及干燥機臺數少，備品備件數量少。

3.3.2 方案二的優缺點

(1)空壓機單機排氣量小，調節靈活;(2)設備初投資低，約640萬元;(3)對現場人員的運行、維護水平要求低;(4)占地面積大;(5)空壓機及干燥機臺數多，備品備件數量多。

在綜合比較兩個方案的優缺點情況下，同時又征得甲方同意，最終選擇方案二。

4 設計中應注意的主要問題

4.1 電氣儀表

本空壓站設計時硅鋼廠要求空壓站的自動化水平高，能實現遠程控制，壓縮機和干燥機能實現聯動控制。所以在設計過程中空壓機出口排氣管道的閥門均采用電動閥門，并且電動閥門的控制信號遠傳至聯動控制柜。

4.2 通風

空壓機的吸氣是室內吸氣，最大量可達480Nm3/min，所以在設計時要求建筑、通風專業進行準確計算，以便采取必要的強制通風措施。

4.3 管道材質

本空壓站內的壓縮空氣管道均采用碳鋼管，但干燥機出口的壓縮空氣是干燥凈化的，所以，干燥機出口后的壓縮空氣必須經過酸洗鈍化處理。

5 施工中遇到的主要問題及處理辦法

5.1 閥門設置

由于設計的疏忽，空壓機的冷卻水的進水、排水及排污管道上的閥門最初設計為內螺紋截止閥，但這幾個閥門閥桿過長影響空壓機外罩的打開，所以在施工時更換成球閥。

5.2 微熱再生式干燥機消聲器

干燥機的消聲器是設備自帶的，但在現場運行時，該消聲器的間斷排水量比較大，且有噪音，為方便現場運行，在征得設備廠家同意后，在施工時將該消聲器移至空壓站外。

6 結語

該工程空壓站已于2006年1月投產，至今運行正常。經過運行實踐證明，該設計是成功的，達到了預期的目的。

參考文獻

[1]《壓縮空氣站設計手冊》編寫組，《壓縮空氣站設計手冊》.北京:機械工業出版設，1993.

[2]中國機械工業聯合會，《壓縮空氣站設計規范》。北京:中國計劃出版設，2003.