往復式壓縮機能耗增加的原因分析及節能降耗技術探究

李冠男

（大慶石化公司煉油廠，黑龍江 大慶 163000）

實施往復式壓縮機節能降耗不但能夠充分優化資源配置，而且能夠降低生產運行成本，實現生產效率的提升。在煉油化工生產過程中，要對往復式壓縮機的節能降耗工作予以充分關注，了解其能耗增加的原因，以及具體節能降耗技術的運用，切實提高其能耗節約的效果。

1 致使往復式壓縮機能耗增加的成因分析

1.1 受氣體特性的影響

在往復式壓縮機的運行過程中，會因氣體特性的影響而增加能耗。這是因為氣體通過氣閥、管道時會致使軸承壓力變大，從而導致壓縮機能耗增大，同時還會影響其導熱率。如果不能有效地對壓縮機內部結構進行優化，那就極易導致其導熱系數越來越低，與此同時，也會導致其能耗增加。不僅如此，通常來說，氣體性質構成重點體現在其絕熱系數上，如果氣體該系數越高，那么其節能降耗的效果也就越好。此外，往復式壓縮機的能耗還會在一定程度上受到氣體成分的影響，大部分情況下，氣體摩爾質量系統越高，那么其比重也會越大，相應的往復式壓縮機的能耗也會有所下降。

1.2 受生產運行參數的影響

壓縮機在實際運行過程中，其參數值會越來越大，這主要是由于受到進氣溫度和進排壓力因素的影響，如果在具體操作過程中空氣溫度上升，那么其排氣量就會相應減少，同時，操作效率也隨之下降。通過對相關數據資料進行研究后可知，當壓力升高到一定值時，排氣量就會相應地降低，同時，功率也越來越低。

1.3 受導熱系數的影響

在往復式壓縮機工作實施熱交換過程中，一個重要的影響因素就是其導熱系統，該系數越大，那么氣體加熱系數也就越佳，排氣量會有所下降。而且壓縮系數間存在著差別，在各類氣體中也會有不同的表現。氣體組分越小，其壓縮系數也就越大；在相同氣缸直徑以及氣體壓力下，氣體的壓縮系數越大，其壓縮機功能以及排氣量也會越大。

2 往復式壓縮機節能降耗技術研究

對于往復式壓縮機的運行來講，急需解決的問題就是如何有效地實現節能降耗。科學合理使用壓縮機也可以在一定程度上提升節能效果，有效降低能源的消耗。在實際操作過程中，難免會受到某些問題和因素的影響而致使其實際運行時產生熱量過多，這就需要對壓縮機結構進行優化，以使熱量有所減少，從而實現節能目標。

2.1 優化壓縮機冷卻器性能

在壓縮機的實際運行過程中，為了有效處理相關故障問題，需要將冷卻器的觀察口打開。一旦冷卻器外壁高度大于正常值時，則表明該冷卻系統已經發生故障。與此同時，還需做好設備的清洗工作，這樣有利于降低能耗。要想有效地降低能源消耗，就需要進一步提升冷卻器的工作效率。另外，還可以從冷水機組的效率著手進行提升，適當地添加循環水系統檢測并落實日常的維護工作，以確保水得以充分冷卻后再對水壓變化情況進行關注，從而保證水位得以控制在一定值內，且需保證冷卻液處理流動狀態。此外，為了確保冷卻器得以發揮其應有的價值和作用，實現冷卻效果，還需要定期清除雜質工作，保持內部清潔，只有這樣，才能更好地保證氣體得以與冷管組有效接觸。但是，如果冷水機內雜質過多時，為了避免冷水機結垢，可以使用酸洗的方法進行清洗，并定期做好測試工作。

2.2 降低壓縮機氣缸溫度

因溫度會對壓力造成影響，所以，可以適當地對溫度進行控制，以實現降耗目的。溫度每上升一定值時，壓縮機功率便會出現相應的降低。要想有效地控制能源消耗，可以將其溫度控制在一定范圍內。另外，在氣體的壓縮過程中，可以適當地為氣缸提供一定的空間進行散熱，同樣也可以達到降耗的目的。需要盡可能規避氣缸潤滑與冷卻方面出現故障和油箱被潤滑冷卻，以免受大摩擦力的影響而致使氣缸溫度大幅度上升，并最終導致能耗不斷增大。因此，在事前就要制定好相應的目標并對設計做出及時有效的調整，同時，還需在進氣門上添加一定的潤滑劑，并對加油站實施改造和分析，這樣可以使氣缸溫度得到有效的降低，以實現對能耗的控制。

2.3 確保氣體質量

氣體中帶有水會導致壓縮摩擦增大，影響能源耗損。而如果氣體內部存在較多灰塵且得不到及時有效的清除時，還會致使溝槽內灰塵增多，進而致使氣體的運行受到影響。所以，有必要確保氣體的純度和質量。這就需要對氣體實施嚴格的檢測工作，全面落實好過濾、控制以及測量，確保其純度和質量完全達到相關要求時方可進入壓縮機內并實施壓縮。為了確保氣體質量，還需要對氣體各項指標進行嚴格控制。如對于過濾器需定期做好排干處理，一旦過濾器前后壓力差超出一定范圍時，就需要對其展開及時有效的清理，如有必要還需對其濾芯進行更換，以確保其具有良好的過濾效果。另外，還需做好氣體水含量的實時有效檢測，保證水露點不超過-60℃。并對干燥塔和分子篩做好定期的維護與更換，從而保證氣體氣球干燥狀態。最后，在設計與安裝壓縮機過程中，在確保工藝需求得到滿足的前提下，需盡可能確保吸氣管短且直，盡可能減小安裝閥門以及彎頭的數量，如非必要則不進行彎頭與閥門的安裝，降低局部壓力的損失以及管道沿程的損失。

2.4 及時調整壓縮機氣缸間隙量

由于往復式壓縮機氣缸間隙可以滯留一定的水蒸氣，使其可以很好地保護氣缸，同時，對氣缸也具有一定的氣墊保護作用，以使氣缸中活塞避免與氣缸端蓋發生碰撞。但如果壓縮機在運行時氣缸間隙量過大，就會使氣缸吸氣時間隙內氣體壓力過大而出現膨脹并占據較大容積，進而致使氣缸吸入氣量較少而影響壓縮機生產效能，并最終導致能耗過大。而如果氣缸間隙量過小不但不能達到節約能源的效果，而且還會致使壓縮機能耗增加，嚴重的還可能會使壓縮機發生損壞。所以，應當對氣缸間隙量進行嚴格把握，及時對其做出調整，以達到節能降耗目標。如可以適當引入相關氣量調節控制系統，且該系統需可以對其進氣閥開關時間進行有效控制，以實現對其間隙余量進行調節。

通常來說，應當調節壓縮機氣缸余隙在氣缸局部體積的3%～8%，如果往復式壓縮機氣缸直徑偏小，且壓力較大，就需要合理增加其余隙容積，一般控制在氣缸工作局部體積的5%～12%。然而，怎樣才能有效把控調節氣缸余隙的“度”，則能夠通過合理使用往復式壓縮機氣量調節系統進行處理。運用此系統可以對進氣閥的開關時間進行有效把控，以實現調節余隙氣量的作用。同時，實際調節范圍較大，可以由0～100%實施連續調節。除此之外，此系統還能夠利用自帶的電液控制系統，按照余隙氣缸活塞的輸入信號讓活塞發生直線位移，以達到伺服控制各級余隙容積變化的目的，大大提高了調節工作的準確性，并且也有利于實現往復式壓縮機能量消耗的減少。

2.5 強化壓縮機檢修質量

要想進一步強化壓縮機的檢修工作，就需對壓縮機運行較為頻繁的氣閥、活塞環和填料等及時地更換。避免由于密封性能下降而導致壓縮機能耗上升的情況出現。在對氣閥進行安裝時，需準確安裝排氣閥和進氣閥位置，并注重氣閥閥片的升程調節。在具體的閥片升程調節過程中，如果氣閥沒有調節裝置，則需車削加工閥片升高限制器，如果有調節裝置的，則需對氣閥內間距墊片厚度進行調節。對于活塞環的檢修，需及時有效地對氣缸缸徑實施測量，一旦出現較大差異，則需對其進行及時有效的處理。在具體的填料裝配時，需確保各密封件得以正確的安裝，確保各端面研磨貼合好，同時，還需保證填料冷卻水道、潤滑油孔道能夠順暢，以確保填料正常運作。

3 結語

往復式壓縮機是化工生產中十分重要的設備，在實際生產運行過程中，往往需要消耗大量的能源資源，為了進一步促進節能環保工作的健康、有序開展，就需要高度重視壓縮機運行中的節能降耗措施，盡可能有效地運用節能降耗措施實現成本控制和節能環保目標。