【壓縮機網(wǎng)】節(jié)能一直是壓縮機科技的主課題，空氣壓縮機是應(yīng)用量大面廣的工業(yè)產(chǎn)品，其節(jié)能必然為人們所關(guān)注。壓縮機工作者無不敢怠慢節(jié)能之工作，千方百計地設(shè)計各種節(jié)能空氣壓縮機，使現(xiàn)有的空氣壓縮機更節(jié)能。在這些空氣壓縮機中不乏創(chuàng)新之作，為達節(jié)能目的，除了要精通壓縮機有關(guān)理論和技術(shù)，更少不了一些技巧。這些技巧能有效推進空氣壓縮機的節(jié)能工作。一些技巧與實例具有打破常規(guī)的作用和示范效力。

　　空氣壓縮機的節(jié)能工作可分為正常工況和變工況。

 

　　1 變頻器控制

　　當今人們認為變工況壓縮機最有效節(jié)能的措施，就是用變頻器控制壓縮機，使之在所需負荷變化時，能隨之調(diào)節(jié)壓縮機、空調(diào)、風機、水泵等的轉(zhuǎn)速，達到調(diào)節(jié)流量和壓力，節(jié)省冗余的流量和壓力。用變頻器控制壓縮機，達到節(jié)能已經(jīng)成為絕大多數(shù)壓縮機人的共識。

　　除了采用變頻器外，尚有很多使壓縮機有效節(jié)能的措施。

 

　　2 合適的壓縮比和合適的排氣壓力是空壓機節(jié)能的又一技術(shù)關(guān)鍵

　　合適的壓縮比屬于正常工況節(jié)能措施。

　　容積式空壓機合適的排氣壓力是由合適的壓縮比和空壓機后方管道的壓力決定的。合適的壓縮比是節(jié)能與否的關(guān)鍵。

　　螺桿壓縮機合適的內(nèi)壓縮比更是螺桿空壓機節(jié)能的關(guān)鍵。

　　現(xiàn)在，大中小型活塞空壓機（除特殊用途的微型空壓機）外基本已被螺桿空壓機，離心空壓機和渦旋空壓機替代。

　　由于歷史原因、生產(chǎn)技術(shù)原因和銷售與生產(chǎn)銜接等原因，致使大量的螺桿空壓機內(nèi)壓縮比不合適，造成螺桿空壓機實際節(jié)能效果不理想，導(dǎo)致很大的浪費。

　　當然，有能力的螺桿空壓機公司在物聯(lián)網(wǎng)時代，會從銷售確定的空壓機編號到必要的參數(shù)（包括內(nèi)壓縮比）與壓縮機公司的生產(chǎn)編號銜接，以編號和參數(shù)為依據(jù)進行設(shè)計。

　　設(shè)計出真正合適的壓縮比等參數(shù)，輸入到生產(chǎn)系統(tǒng)，按訂貨編號由加工中心生產(chǎn)轉(zhuǎn)子和機體，并進行配套件的選用到整機集成，最大滿足高性能要求。再經(jīng)智能試驗，到包裝發(fā)貨，服務(wù)和反饋。這樣才能保證該公司以這種方式銷售的螺桿壓縮機達到真正的節(jié)能高效。

　　作者在《壓縮機》雜志2013第11期發(fā)表有一篇文章，論述了有關(guān)螺桿壓縮機的內(nèi)壓縮比，題目是“單螺桿空壓機的示功圖解析”，對內(nèi)螺桿壓縮機的壓縮比有過較詳細的論述，該文的結(jié)論是： 通過幾種類型的示功圖可以較為明顯的看出：

　　1、螺桿壓縮機內(nèi)壓縮比偏大或偏小，都要多耗功。一般的單螺桿空壓機內(nèi)壓縮比與名義壓縮比相差應(yīng)以不大于15%為度，由于內(nèi)壓縮比的偏差而多耗的功可控制在1%以內(nèi)；若欲求更加節(jié)能的壓縮機，內(nèi)壓縮比與名義壓縮比偏差還可以控制的更小一些。

　　2、螺桿壓縮機因內(nèi)壓縮比偏大或偏小多耗的功除示功圖上可顯示的部分外，還有因排氣口尺寸變大（內(nèi)壓縮比偏小）和泄漏壓力變大（內(nèi)壓縮比偏大）產(chǎn)生的附加泄漏。

　　3、螺桿空壓機的進氣節(jié)流調(diào)節(jié)氣量結(jié)構(gòu)在調(diào)節(jié)工況平均多耗功30%左右，調(diào)節(jié)工況最有效的節(jié)能措施是電動機變頻調(diào)節(jié)。為了提高變頻調(diào)節(jié)的穩(wěn)定性，最好采用伺服油量調(diào)節(jié)閥或變頻油泵，使單位容積壓縮空氣的噴油量保持穩(wěn)定。

　　4、一般的中壓螺桿單級內(nèi)壓縮比應(yīng)以不超過14為好，特殊用途的壓縮機例外。兩級壓縮的單螺桿排氣壓力不超過10MPa。若進一步提高星輪片的強度和耐磨，兩級壓縮的單螺桿壓縮機排氣壓力有望達到19.6MPa。

　　5、單螺桿壓縮機泄漏通道比雙螺桿壓縮機多，泄漏量的控制方法也比較多，用多種方法研究泄漏規(guī)律，有益于減小泄漏。

　　6、排氣過程面積占示功圖面積的48%左右，不僅僅壓縮過程影響壓縮機能效，所有能增大排氣功耗的現(xiàn)象和因素也都會使壓縮機能效下降。
 

　　3 解決大馬拉小車現(xiàn)象

　　這是一個老生常談的問題，但是能在空氣壓縮機領(lǐng)域把這個命題做的有成效也會收到不錯的效益。活塞式空氣壓縮機的排氣壓力形成和螺桿空壓機的排氣壓力形成不同，如何在滿足用戶用氣的條件下盡量節(jié)能，也有不同的方法和做法。

　　（1）適應(yīng)低壓空壓機的需求

　　當玻璃制瓶業(yè)開始發(fā)展時，因為沒有其它的空氣壓縮機可用，玻璃制瓶廠普遍使用4L-20/8型空氣壓縮機，由于玻璃制瓶廠的機械手需用3.2bzr的壓縮空氣，吹瓶需用2.18bar左右的壓縮空氣，出現(xiàn)了空氣壓縮機配套電動機嚴重的大馬拉小車現(xiàn)象。濰坊生建為了適應(yīng)玻璃廠行列機需要低壓空壓機的需求，開發(fā)了4LA/28/4單級空氣壓縮機，當時得到用戶的好評，有些玻璃廠紛紛把原來的兩級壓縮4L-20/8改造成為4LA/28/4單級空氣壓縮機。同樣的電機和改造后空氣壓縮機比較，理論上每分鐘可以多壓縮8立方米空氣，確實節(jié)能。

　　后來，玻璃廠覺得4LA-/8/4單級空氣壓縮機存在壓力偏低，排氣溫度太高等缺點不太滿意。期待有更適合玻璃廠的低壓空氣壓縮機。此時濰坊生建機械廠逢油田用3ZB水力活塞泵、高壓泵面臨停產(chǎn)，4LA-28/4單級空氣壓縮機銷路不暢，更急需有更適合玻璃廠的低壓空氣壓縮機出現(xiàn)。作者經(jīng)過分析對比計算，認為一個更節(jié)能更適合玻璃廠的的低壓空氣壓縮機可以較好滿足用戶需求。在4L-20/8空氣壓縮機的電動機額定功率不變的情況下，由8極電動機改為6極電動機，使空氣壓縮機主軸轉(zhuǎn)速從420rpm升至533rpm。空氣壓縮機額定排氣壓力由8bar降為4.5bar，一級排氣壓力由1.8rar降為1.4bar，這種空壓機型號定為4LA1-30/4.5。與4LA-28/4比較，電動機功率不變，氣量增加2立方米，額定排氣壓力增加0.5barG，排氣溫度降到100℃以下，運動部件受力下降30%。氣閥壽命雖有所下降，但可以調(diào)整氣閥運動規(guī)律和采用優(yōu)質(zhì)彈簧可以得到解決。其利大于弊，得到玻璃廠的認可。

　　1985年作者在4LA1-30/4.5空氣壓縮機的基礎(chǔ)上，通過強化4L空氣壓縮機基礎(chǔ)件；采用低合金鋼鍛鋼曲軸，球墨鐵鐵十字頭，并強化機身；設(shè)計合適的一級氣缸、活塞部件和氣閥部件；強化中間冷卻器。推出4LD-40/4.5低壓空氣壓縮機配185千瓦電動機。一級排氣壓力由1.9rar降為1.4bar，最高排氣壓力為4.5bar，把原來20立方米/分鐘改造成為40立方米/分鐘低壓空氣壓縮機。由于性價比高，一時引得不少大中型玻璃廠訂貨。

　　（2）低壓空壓機配小電機的起動技巧

　　1983年，淄博一個公社企業(yè)生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鈣，他們想買氣量20立方米/分鐘，排氣壓力1.2bar的空氣壓縮機。因為當時市面上沒有這種空氣壓縮機，他們希望這種空氣壓縮機電機越小越好，以適應(yīng)當時變壓器偏小的情況。作者通過計算給他們配置了單級雙缸的3L空氣壓縮機配套40千瓦鼠籠電動機，降低了電動機和變壓器購置費、增容費以及電網(wǎng)的無功損耗，用戶非常滿意。

　　空氣壓縮機做好后，在該化工廠安裝并待使用，作者單位派服務(wù)人員去幫助用戶開車。服務(wù)人員反應(yīng)說，該空氣壓縮機開不起來。服務(wù)人員三次都無法啟動該空氣壓縮機，單位懷疑作者配用電機偏小，導(dǎo)致空氣壓縮機無法啟動。

　　用40電機是為小企業(yè)提高功率因數(shù)而省電，沒有問題。單位領(lǐng)導(dǎo)讓作者去開車，原服務(wù)人員也跟著看。

　　作者到現(xiàn)場，要看看他們怎么開車。讓他們按正常程序啟動空氣壓縮機，在啟動過程中，電動機出現(xiàn)轉(zhuǎn)速上升1秒左右后就下降，出現(xiàn)停機——這么做是開不起來。

　　待電動機冷卻后，作者再次啟動空氣壓縮機，在電動機剛起動出現(xiàn)轉(zhuǎn)速上升時，作者順手把減荷閥開一小縫，空氣壓縮機一下就繼續(xù)加速，啟動起來了，他們覺得很奇怪！

　　作者告訴用戶和服務(wù)人員：活塞空氣壓縮機啟動時，減荷閥按一般規(guī)定是要關(guān)閉，但此時空氣壓縮機低壓缸會出現(xiàn)真空狀態(tài)，起動扭矩很大，往往出現(xiàn)啟動困難現(xiàn)象。作者的操作瞬時減小了起動扭矩，所以空氣壓縮機啟動就不費事。

　　以前，很多用戶的活塞空壓機經(jīng)常出現(xiàn)啟動困難情況，服務(wù)人員和車間試車人員跟作者學會了這種操作，再也不為空氣壓縮機難啟動而發(fā)愁了。

 

　　4 壓縮機曲軸箱的呼吸器

　　往復(fù)壓縮機和往復(fù)泵的曲軸箱都有一個帶油空氣的壓力脈動，為了防止竄油，設(shè)置了呼吸器。但由于一般的呼吸器性能不理想，導(dǎo)致轉(zhuǎn)速高到一定程度時，曲軸箱就會往外竄油，導(dǎo)致潤滑油流失，并污染機器外表和環(huán)境。壓縮機工作者幾乎沒有什么有效的好辦法。

　　事情可以追溯到1971年，作者在新建的昌樂化肥廠開車，有一臺銅液泵曲軸箱竄油比較厲害，在開車調(diào)試當中，一位技師隨便拿了一片塑料網(wǎng)，塞到呼吸器中，當時就不噴油了。作者把此事記住了，并琢磨研究其作用原理和完善其結(jié)構(gòu)進而成功設(shè)計出了高效呼吸器。

　　作者設(shè)計了一個長度為直徑1倍半的圓柱形具有球底的細銅絲網(wǎng)，上部用錫焊上一個寬約5毫米的墊片，把這個濾網(wǎng)置于呼吸器外殼中止口上，再旋上鉆有多個徑向通氣孔的呼吸器蓋。特制的濾網(wǎng)過濾經(jīng)過呼吸器的油氣流，只允許空氣流出，油霧在此匯聚成油滴淌下到曲軸箱，不會往外竄油。

　　目前，作者還沒有見到業(yè)內(nèi)有比此呼吸器功能更好，性價比更高的呼吸器。在活塞空壓機上成功取代從機身（曲軸箱）的呼吸管，杜絕了減荷閥關(guān)閉時，曲軸箱向上竄油的現(xiàn)象，降低了潤滑油油耗損。在大型活塞壓縮機和高壓柱塞泵上，別人也按照作者的首創(chuàng)，修改了呼吸器，使這些設(shè)備免除了漏油的尷尬局面。

 

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