【壓縮機網】一．壓縮空氣管路布局及安裝

　　壓縮空氣管路系統分為主管路系統和配管系統。主管路系統就是指從空壓機到末端用氣設備之間的氣體輸送管路，配管系統指冷卻水進出管路、排污管路等，配管系統一直是在壓縮空氣領域的交叉區域，大部分工業企業是在沒有事先規劃、設計、審批的情況下自行設計安裝的，充分體現了即接即用的原則。不合理的管路系統將給企業造成巨大的能源浪費。

　　對于工廠，在進行管路布置時，應做到統籌全局，在設備設計之初就要考慮到管路的布置，以減少不必要的損失，尤其是在對流體傳動與控制機械設備配置管路時要嚴謹科學，故在氣動管路的理論指導下進行正確的設計和布置是很重要的。

　　（一）管路系統的布置原則

　　在不同的場合，對管路系統的要求不同，可分別按照不同的壓力要求，空氣質量要求和可靠性與經濟性要求來進行管路布置。

　　1.按供氣壓力布置管路系統的原則

　　（1）按照多種壓力供氣系統布置時，適用于氣動設備有多種壓力要求的工況環境，根據供氣壓力大小和使用設備的位置，設計幾種不同壓力的管路供氣系統。

　　（2）在降壓管路供氣系統下，氣動設備有多種壓力要求，但在用氣量都不大的工況情況下，應根據最高供氣壓力設計管路供氣系統。需要低壓的氣動設備，利用減壓閥降壓來得到低壓空氣。

　?。?）管路供氣與增壓供氣相結合的供氣系統，適用于大多數使用低壓的氣動設備用戶，少數氣動設備需要用氣量不大的高壓空氣，應根據對低壓空氣的要求設計管路供氣系統，而氣量不大的高壓空氣采用增壓供氣方式來解決。

　　2.按供氣品質布置管路系統的原則

　?。?）一般供氣系統

　　適用于供氣品質不高的工況環境，若用氣量不大，為減少投資，可用清潔氣源代替。

　?。?）清潔供氣系統

　　適用于供氣質量高的工況，若用氣量不大，可單獨設置小型凈化干燥裝置來解決。

　　3.按供氣可靠性和經濟性布置管路系統的原則

　?。?）終端管網供氣系統

　　適用于間斷供氣工況，系統簡單，經濟性好。

　?。?）環狀管網供氣系統

　　適用于可持續供氣，不受維修之苦的影響，系統供氣可靠性高，每條支路設置截止閥。

　　（二）安裝管路的注意事項

　　供氣管路應按現場實際情況布置，盡量與其它管路（如水管、天然氣管、暖氣管等）、電線系統協調布置。

　　壓縮空氣主干管道應沿墻或柱子架空鋪設，其高度應不妨礙設備的正常運行，又便于檢修。長管道對熱空氣的流動具有散熱作用，會使管內空氣中的水蒸氣冷凝成水。為便于排出冷凝水，順氣流方向，管道應向下傾斜，傾斜度為1/100-3/100，為防止長管道產生撓度，應在適當部位安裝管道支撐，管道支撐不得與管道焊接。

　　沿墻或柱子接出的支管必須在主干管的上部采用大角度拐彎后再向下引出，以免冷凝水進入分支管、支管沿墻或柱子接下來，離地面約1.2-1.5米處接一氣源分配器，在分配器兩側接分支管或管接頭，以便用軟管接到氣動裝置上。

　　（三）氣動系統管路發生問題的幾個原因

　　1.冷凝水引起的故障

　　從空壓機排出的具有一定壓力、一定流量的壓縮空氣具有較高的溫度，此時壓縮空氣中混有以氣態形式存在的水分和油分，隨著壓縮空氣的流動，溫度不斷地下降，飽和狀態的水分就變成了水滴在管路內析出，若排除不充分就容易造成故障。

　　對冷凝水的管理主要是以設在冷凝水滯留處的排水閥至少每周要排放2-3次，要經常檢查自動排水器內部的元件。

　　2.壓力降，流量不足引起的故障

　　（1）換向閥動作不良；

　?。?）執行元件輸出力不足和動作速度過慢；

　?。?）氣動工具轉矩不夠；

　?。?）物體下落和夾緊力變??；

　?。?）裝置的循環變慢，不穩定；

　?。?）各類執行機構不能按預定規律運轉。

　　對管路系統中閥的管理：壓縮空氣的泄漏會引起壓力損失和流量不足，因此要經常檢查各個閥門等元件是否因密封失靈而泄漏，管接頭處是否因松弛和破裂而引起泄漏，減壓閥和止回閥的工作是否正常。

　　3.管路安裝布置不合理出現的問題

　　管路安裝不合理，容易導致管路中的凝結水回流至空壓機組中，導致管路中積水過多，影響空壓機的正常工作。因此，對管路安裝必須有一定的要求。

　?。?）配管管路的壓力降不得超過空壓機使用壓力的5%，故配管時最好選用比設計值大的管路；

　?。?）管路須有1°-2°的傾斜度，以利于管路中冷凝水的排出；

　?。?）支線管路必須從主管路的頂端接出，以避免主管路中冷凝水下流至工作機械中或回流至空壓機中；

　　（4）若空氣使用量很大且時間很短，最好另加裝一儲氣罐作為緩沖之用，這樣可以減少空壓機加卸載次數，對空壓機使用壽命有很大的益處；

　?。?）管路中盡量減少使用彎頭及各種閥類。

 

　　二．壓縮空氣系統高低壓分壓供氣系統介紹

　　壓縮空氣系統高低壓分壓供氣是根據企業壓縮空氣系統所需壓力分別進行供氣的一種方式。現代工廠中通常使用一組空壓機為全廠提供壓縮空氣，由于各處所需壓縮空氣的壓力不同，所以供氣壓力須為壓縮空氣系統所需的最高壓力，對于需要低壓的場合，則用減壓閥進行減壓，如此會造成很大的能量損失。

　　目前，在很多工廠使用的壓縮空氣系統中，供氣壓力每增加0.1MPa，空壓機耗能將增加5%---10%，壓縮空氣系統增加耗氣14%，提高供氣壓力將會增加輸送管網泄漏，降低供氣壓力可減少通過減壓閥減壓引起的能量損失。

　　工業現場可實施“分壓供氣，降低供給壓力”進行節能改造?？諌簷C分組供氣，即將一個空壓機群分為幾組，每組根據用氣設備的需求提供不同壓力的壓縮空氣，空壓機分組供氣可以提供大流量壓縮空氣，壓力可調范圍大，但是各組空壓機都需要配備獨立的排水器、過濾器、干燥器、后冷卻器等裝置，如果將空壓機放置在空壓機站則需要重復架設輸氣管道；如將空壓機放置在工業現場，其又有體積大，維護、保養及管理不方便等問題。

　　“分壓供氣，降低供給壓力”的關鍵技術為壓縮空氣系統的局部增壓技術，目前通常采用有氣動增壓與電動增壓兩種方法。

　　氣動增壓技術為壓縮空氣系統中的一個重要技術。隨著壓縮空氣系統節能技術的發展，其作用越來越引起人們的重視?，F代工廠中通常使用一組空壓機為全廠提供壓縮空氣，但由于各處所需壓縮空氣的壓力不同，供氣壓力常常設為用氣設備所需的最高壓力，對于需要低壓的場合，則用減壓閥進行減壓，這種供氣方式因為系統壓力高，除了導致空壓機能耗大，還會增大泄漏量。為了優化管道供氣系統，降低系統能耗，采用“分壓供氣”的意義即在于此。降低供氣壓力可以降低空壓機的耗能、減少空氣消耗量，一般來說供氣壓力每降低0.1MPa，空壓機耗能就可減少7%以上，同時系統耗氣量減少10%以上，降低供氣壓力可以降低輸氣管道因泄漏引起的損失。

　　分壓供氣是根據氣動系統所需壓力分別供氣的一種方式。目前主要采用兩種途徑。一種是空壓機分組供氣，即將空壓機組分為幾組，每組根據用氣設備的需求提供不同壓力的壓縮空氣。這種方法可以提供大流量壓縮空氣，壓力可調范圍大，但是各組空壓機都需要配備獨立的排水器、過濾器、干燥器、后冷卻器等裝置，如果將空壓機放置在空壓機房則需要重復敷設輸氣管道，投資高，施工復雜，實施難度大；如將空壓機放置在工業現場，則由于其體積大，維護、保養及管理不方便，所以此種技術實施難度大。第二種局部增壓方法是由氣源提高低壓空氣，局部采用增壓設備進行增壓為需求高壓空氣的設備供氣。在工業現場，如果壓縮空氣系統需要高壓（0.7MPa以上）空氣的量占壓縮空氣總需求量的5%左右，采用局部增壓技術是切實可行的方案。這種方法可以靈活地為局部氣動設備提供高壓空氣，其實施方便，投入少。

　　電動增壓技術的特點是由電動增壓機將吸入的空氣量原封不動地壓縮后排出，幾乎沒有因壓縮而產生的空氣量損失，所以其輸出空氣流量大、壓力高。電動增壓機工作時，原低壓空氣傳送能沒被利用，而壓縮空氣在壓力為0.42MPa時傳送能占有效能的比例高達50%，常見的空氣增壓機缺少控制器，頻繁啟停，對工廠的電網，氣路沖擊以及對設備本身的損壞很大，不利于在工業現場推廣。

　　實際工作中，氣動增壓技術是通過改變壓縮空氣回路，利用活塞對空氣進行壓縮，達到增壓的目的。此類設備氣動增壓閥較多，其原理是將輸入的氣壓分為兩路，一路打開單向閥充入氣缸增壓腔A,B兩腔；另一路經減壓閥及換向閥，向氣缸的驅動腔A充氣，驅動室B排氣。這樣，大活塞向一方移動，帶動小活塞也同向移動，增壓腔A增壓，打開單向閥從出口送出高壓氣體。小活塞運動到頭，使換向閥切換，則驅動腔B進氣，驅動腔A排氣，大活塞反向運動，增壓腔B增壓，打開單向閥，繼續從輸出口送出高壓氣體；以上動作反復進行，便可從出口得到連續輸出的高壓氣體。出口壓力反饋至減壓閥，可使出口自動保持在某一值。當需要改變出口壓力時可調節手輪，便能得到在增壓比范圍內的任意設定出口壓力。

　　氣動增壓不需要電源，利用低壓空氣驅動活塞增壓，可將壓力提高一倍，通過調整進氣壓力，可以很方便地得到所需要的壓力，當輸出氣壓達到設定壓力值時，增壓器自動停止工作，節省能源，具有使用方便，任何地方均可安裝等優點。但增壓裝置需要排氣量2倍的進氣量作為來源空氣，例如：進氣壓力0.5MPa，需要壓力0.8MPa，排出流量500L/mind的情況，增壓裝置需要1000L/min的空氣，其中500L/min是作為增壓輔助空氣排出。當閥芯行至行程終點時，驅動腔內壓縮空氣排往大氣，壓縮空氣的有效能浪費極大。閥的活塞面積小，動作頻率低，輸出流量較小。閥芯往復運動，帶來振動。另外，閥芯撞擊換向閥，也會降低增壓閥的壽命。

 

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