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空氣壓縮機的選型

1)、選型以“以需定型”
結合客戶的需要,找到最佳的運行經濟性,將來擴大規模均需要作出大量的決策。決策的基礎是壓縮空氣的用途或使用流程,著眼點計算空氣需求量,儲備量和將來擴展的余地,而壓力是一決定因素,對能耗有很大影響,不同的壓力范圍用不同的壓縮機有時可能是經濟性。
2)、工作壓力的計算
壓縮空氣的設備決定了必需的工作壓力取決于壓縮機,設備、管路,最高的工作壓力決定必需的裝置壓力,而耗氣地點用減壓閥來滿足設備需求,在極端情況下,配一臺單獨空壓機很不經濟。
工作壓力:最終用戶+末級過濾+管路系統+塵粒過濾+干燥機+壓縮機調節幅度
 壓力越高,耗電愈大,須考慮配管尺寸大小及長度所造成的壓力降。列出各種機種之使用壓力,如使用壓力相差太多,則須購置不同壓力之空壓機,不可降低壓力使用,以增加費用支出。
3)、空氣需用量計算
壓縮空氣是將電能轉化為空氣勢能,并借助壓縮空氣的膨脹對外做功的一種清潔的動力,但是它對電能的消耗也是非常大的。一般說來,將1m3的空氣壓縮至0.7MPa所需消耗的電能約為7kW。據統計,空壓站對電能的消耗約占整個企業電能總消耗的20%。這意味著節約壓縮空氣并合理利用壓縮空氣將為您帶來新的利潤空間!
    空氣需用量:將全部工具+機器設備+相關流程空氣消耗量+泄漏+磨損+未來用氣+使用系數(采用標準值20%)
 4)、壓縮機的數量與規格的確定
根據所需的靈活程度+控制系統+能量的效率
(1)、選用一臺大機還是選用多臺小機?
生產中停機事件的費用,電力的利用率,載(荷)的變化情況,壓縮空氣系統的成本,可利用樓面的空間。由于費用的原因,一個裝置中只用一臺壓縮機供應全部空氣,那幺這個系統可以準備一個移動式壓縮機的快速接口供使用時相接,可以用一臺舊的空壓機作為不昂貴的備用動力提供儲備氣源。
(2)穩定性(一直非常重要的問題);
(3)能耗支出
①管路泄漏;②用氣需求每時每刻不斷的波動(這是最易被忽視的,也最為嚴重)
③單機的輸出效率(選擇最好范圍的輸出效率機型)
(4)零配件的通用化
多臺110KW機型的優化組合可能是40-160m3/min,用氣范圍的最好選擇。
(5)、運行分析
應在一個星期內觀察,測量能量回收有90%以上回收。工作壓力在某段時間內,經常下降控制系統可以參照生產的改變作出修改,改進空壓機的使用另一因素檢查是否漏氣。
注意耗能比值,以求省電:實際排氣量/實耗馬達功率,值越大越耗電。
2、凍式干燥機的選型
貴公司為了去除空氣中的水份,用到了吸附式干燥機,可見用氣設備和工具對空氣質量要求很高。
冷凍式干燥機的選型通常情況下只需根據空氣壓縮機的流量,選擇處理量等于或略大于空氣壓縮機流量的干燥機即可。
對于對冷凍式干燥機空氣中的水份要求較高,而又無需使用到吸附式干燥機的企業,可將冷凍式干燥機加大一級配或選用兩臺干燥機并列的方式。
3、吸咐式干燥機的選型
      1)、無熱再生 (PSA)
在使用一段時間之后干燥劑會趨于飽和,并須使其干燥再生,最簡單而常用的辦法便是由另一槽的出口引出一部份已干燥的空氣,經過減壓膨脹之后將潮濕的干燥劑吹干,對無熱再生式的干燥機而言,約須14%額定流量的空氣來使它完全再生。
適用于小空氣流量再生過程利用壓縮空氣,其耗氣量在7bar工作壓力下需要15-20%的壓縮空氣,壓力露點為-40ºC。吸干機壓力露點越低,需要耗氣量越大。
      2)、加熱再生 (TSA)
另外若是在干燥槽中加上一些加熱 裝置,如加熱棒等,于干燥劑再生時提高其溫度至200℃便可使用較 少的再生空氣量,省下大量能源的耗用。僅須4%的再生空氣便可達到完全再生的目的,省下約10%的壓縮空氣量。一般而言加熱再生通常用在較大的機組或是壓縮空氣流量受到限制的地點,雖然其啟始投資較高,但長期使用下卻可節省下較多的成本。
加熱再生通常用在較大的機組或是壓縮空氣流量較大情況下使用。
1)微熱再生
微熱再生型吸附式干燥機是頗具中國特色的壓縮空氣吸附式干燥器,設計初衷是想調和無熱與有熱干燥器的特點,生產一種再生氣耗即比無熱式小,加熱功耗有比加熱式少的干燥器。
在結構上微熱型用本身產生的干燥空氣進行脫附,并用外加熱源對脫附用氣進特微加熱。這樣做的目的據說是可以節約再生氣耗。但理論研究表明,實際情況并不是這樣理想;少量被加熱到一定溫度的再氣在進入到再生塔后,溫度立即被大量吸附劑所吸收,換言之,要使再生排氣溫度達到需要值,首先要使塔內吸附劑達到這個溫度,這就要消耗大量再生氣。
微熱再生式用自身的干燥空氣經減壓后對吸附劑進行脫附,由于水分壓低,因此如同無熱再生式一樣,即使不對其加溫,也具備了使吸附劑脫附的能力。通過加溫以使氣體在出是攜帶更多的水汽,從而節約再生氣量。再生排氣的溫度越高,再生氣耗越少——這是微熱式的設計思想。
與有熱式一樣,微熱式不僅存在脫附溫度問題,而且還存在脫附過程所需熱量的問題。因為在加熱附用氣的同時,金屬筒體與吸附劑是一起升溫的,而且這些附帶升溫所需的熱量大大超過脫附氣本身所需的熱量。如果說,脫附階段所需的熱量經計算后由外設電加熱設備的功率決定的話,那幺進入再生塔的熱量卻要以脫附氣為載體。就是說,取自干燥器本身的壓縮空氣不僅僅用來使吸附劑脫附,而且還要擔負起加熱吸附劑及金屬塔體的額外任務。結果使耗氣量大大增加。而上述步驟還只是整個再生過程的第一步,在吸附劑吹冷階段還將消耗大致相等的氣量。所以一般來說,在取得與無熱式相同效果的情況下,微熱式可以節約再生氣耗是不一定的。微熱式以變壓吸附原理對吸附劑進行脫附。但由于對再生氣進行了加熱在吸附劑理生后期還必須對其吹冷,所以它是長周期工作的干燥器(半工作周期長達1~4小時)。它的吸附劑比充填量比無熱式的要小。因此單位質量吸附劑所吸附的水份比無熱式的要多得多,這會對露點指針帶來負面影響。
另外有熱式所存在的弊病在微熱式中都有所體現,在再生耗能方面微熱式是否比有熱式少還不能一概而論,若處理不當完全有可能出現綜合耗能更大的局面。與無熱式比起來,要達到相同的處理效果,微熱式的綜合耗能更大是確鑿無疑的。
因此,除非出現空壓機嚴重不足而工廠供電極為富裕的情況,選用微熱式并沒有突出的理由。
結論:無論選擇上面三種的哪一種都需要壓縮空氣,在空氣壓縮機的選型上要把吸干機所需的再生空氣考量進去。
4、管路過濾器的選型
管路過濾器的選型通常情況下只需根據空氣壓縮機的流量,選擇處理量等于或略大于空氣壓縮機流量的過濾器即可。
管路過濾器有不同的精度,對精度的選擇,取決于企業對空氣品質的要求。目前針對市場上使用較多的空氣壓縮機主要分為螺桿式空氣壓縮機和活塞式空氣壓縮機。因活塞式空氣壓縮機的壓縮空氣含油量在25-150PPM,需要三級過濾,對于螺桿式空氣壓縮機因壓縮空氣含油量通常在2-3PPM,故在過濾器的選擇上一般再經過兩級過濾處理就可以滿足客戶對空氣品質的要求,當然,特殊情況我們也可以通過增加活性碳過濾器來進行處理。
5、儲氣罐的選型
通常簡便的方法是空壓機出氣量(m3/min為單位)的15-30%。若是想加以計算,則以下的公式可用。
      V = 空氣桶體積; Q = 空壓機空量(m3/min);8 = 常數(一般用于7bar時);
△P = 壓差(bar,通常至少設定于0.6-1bar)
    另外,在選型時,還要針對客戶需要,確定工作壓力,既滿足了客戶需要,又可節省投入成本。


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