【壓縮機(jī)網(wǎng)】節(jié)能一直是壓縮機(jī)科技的主課題，空氣壓縮機(jī)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(jī)工作者無(wú)不敢怠慢節(jié)能之工作，千方百計(jì)地設(shè)計(jì)各種節(jié)能空氣壓縮機(jī)，使現(xiàn)有的空氣壓縮機(jī)更節(jié)能。在這些空氣壓縮機(jī)中不乏創(chuàng)新之作，為達(dá)節(jié)能目的，除了要精通壓縮機(jī)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(jìn)空氣壓縮機(jī)的節(jié)能工作。一些技巧與實(shí)例具有打破常規(guī)的作用和示范效力。

　　空氣壓縮機(jī)的節(jié)能工作可分為正常工況和變工況。

 

　　1 變頻器控制

　　當(dāng)今人們認(rèn)為變工況壓縮機(jī)最有效節(jié)能的措施，就是用變頻器控制壓縮機(jī)，使之在所需負(fù)荷變化時(shí)，能隨之調(diào)節(jié)壓縮機(jī)、空調(diào)、風(fēng)機(jī)、水泵等的轉(zhuǎn)速，達(dá)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(jī)，達(dá)到節(jié)能已經(jīng)成為絕大多數(shù)壓縮機(jī)人的共識(shí)。

　　除了采用變頻器外，尚有很多使壓縮機(jī)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(jī)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(jī)合適的排氣壓力是由合適的壓縮比和空壓機(jī)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(jī)合適的內(nèi)壓縮比更是螺桿空壓機(jī)節(jié)能的關(guān)鍵。

　　現(xiàn)在，大中小型活塞空壓機(jī)（除特殊用途的微型空壓機(jī)）外基本已被螺桿空壓機(jī)，離心空壓機(jī)和渦旋空壓機(jī)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(jī)內(nèi)壓縮比不合適，造成螺桿空壓機(jī)實(shí)際節(jié)能效果不理想，導(dǎo)致很大的浪費(fèi)。

　　當(dāng)然，有能力的螺桿空壓機(jī)公司在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，會(huì)從銷售確定的空壓機(jī)編號(hào)到必要的參數(shù)（包括內(nèi)壓縮比）與壓縮機(jī)公司的生產(chǎn)編號(hào)銜接，以編號(hào)和參數(shù)為依據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

　　設(shè)計(jì)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(hào)由加工中心生產(chǎn)轉(zhuǎn)子和機(jī)體，并進(jìn)行配套件的選用到整機(jī)集成，最大滿足高性能要求。再經(jīng)智能試驗(yàn)，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(jī)達(dá)到真正的節(jié)能高效。

　　作者在《壓縮機(jī)》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(jī)的內(nèi)壓縮比，題目是“單螺桿空壓機(jī)的示功圖解析”，對(duì)內(nèi)螺桿壓縮機(jī)的壓縮比有過(guò)較詳細(xì)的論述，該文的結(jié)論是： 通過(guò)幾種類型的示功圖可以較為明顯的看出：

　　1、螺桿壓縮機(jī)內(nèi)壓縮比偏大或偏小，都要多耗功。一般的單螺桿空壓機(jī)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(jī)，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(jī)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(jī)的進(jìn)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(dòng)機(jī)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(jí)內(nèi)壓縮比應(yīng)以不超過(guò)14為好，特殊用途的壓縮機(jī)例外。兩級(jí)壓縮的單螺桿排氣壓力不超過(guò)10MPa。若進(jìn)一步提高星輪片的強(qiáng)度和耐磨，兩級(jí)壓縮的單螺桿壓縮機(jī)排氣壓力有望達(dá)到19.6MPa。

　　5、單螺桿壓縮機(jī)泄漏通道比雙螺桿壓縮機(jī)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(guò)程面積占示功圖面積的48%左右，不僅僅壓縮過(guò)程影響壓縮機(jī)能效，所有能增大排氣功耗的現(xiàn)象和因素也都會(huì)使壓縮機(jī)能效下降。
 

　　3 解決大馬拉小車現(xiàn)象

　　這是一個(gè)老生常談的問題，但是能在空氣壓縮機(jī)領(lǐng)域把這個(gè)命題做的有成效也會(huì)收到不錯(cuò)的效益?；钊娇諝鈮嚎s機(jī)的排氣壓力形成和螺桿空壓機(jī)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。

　?。?）適應(yīng)低壓空壓機(jī)的需求

　　當(dāng)玻璃制瓶業(yè)開始發(fā)展時(shí)，因?yàn)闆]有其它的空氣壓縮機(jī)可用，玻璃制瓶廠普遍使用4L-20/8型空氣壓縮機(jī)，由于玻璃制瓶廠的機(jī)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(jī)配套電動(dòng)機(jī)嚴(yán)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(jī)需要低壓空壓機(jī)的需求，開發(fā)了4LA/28/4單級(jí)空氣壓縮機(jī)，當(dāng)時(shí)得到用戶的好評(píng)，有些玻璃廠紛紛把原來(lái)的兩級(jí)壓縮4L-20/8改造成為4LA/28/4單級(jí)空氣壓縮機(jī)。同樣的電機(jī)和改造后空氣壓縮機(jī)比較，理論上每分鐘可以多壓縮8立方米空氣，確實(shí)節(jié)能。

　　后來(lái)，玻璃廠覺得4LA-/8/4單級(jí)空氣壓縮機(jī)存在壓力偏低，排氣溫度太高等缺點(diǎn)不太滿意。期待有更適合玻璃廠的低壓空氣壓縮機(jī)。此時(shí)濰坊生建機(jī)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(jí)空氣壓縮機(jī)銷路不暢，更急需有更適合玻璃廠的低壓空氣壓縮機(jī)出現(xiàn)。作者經(jīng)過(guò)分析對(duì)比計(jì)算，認(rèn)為一個(gè)更節(jié)能更適合玻璃廠的的低壓空氣壓縮機(jī)可以較好滿足用戶需求。在4L-20/8空氣壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)額定功率不變的情況下，由8極電動(dòng)機(jī)改為6極電動(dòng)機(jī)，使空氣壓縮機(jī)主軸轉(zhuǎn)速?gòu)?20rpm升至533rpm?？諝鈮嚎s機(jī)額定排氣壓力由8bar降為4.5bar，一級(jí)排氣壓力由1.8rar降為1.4bar，這種空壓機(jī)型號(hào)定為4LA1-30/4.5。與4LA-28/4比較，電動(dòng)機(jī)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(rèn)可。

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

　?。?）低壓空壓機(jī)配小電機(jī)的起動(dòng)技巧

　　1983年，淄博一個(gè)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(jī)。因?yàn)楫?dāng)時(shí)市面上沒有這種空氣壓縮機(jī)，他們希望這種空氣壓縮機(jī)電機(jī)越小越好，以適應(yīng)當(dāng)時(shí)變壓器偏小的情況。作者通過(guò)計(jì)算給他們配置了單級(jí)雙缸的3L空氣壓縮機(jī)配套40千瓦鼠籠電動(dòng)機(jī)，降低了電動(dòng)機(jī)和變壓器購(gòu)置費(fèi)、增容費(fèi)以及電網(wǎng)的無(wú)功損耗，用戶非常滿意。

　　空氣壓縮機(jī)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(shuō)，該空氣壓縮機(jī)開不起來(lái)。服務(wù)人員三次都無(wú)法啟動(dòng)該空氣壓縮機(jī)，單位懷疑作者配用電機(jī)偏小，導(dǎo)致空氣壓縮機(jī)無(wú)法啟動(dòng)。

　　用40電機(jī)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(chǎng)，要看看他們?cè)趺撮_車。讓他們按正常程序啟動(dòng)空氣壓縮機(jī)，在啟動(dòng)過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)轉(zhuǎn)速上升1秒左右后就下降，出現(xiàn)停機(jī)——這么做是開不起來(lái)。

　　待電動(dòng)機(jī)冷卻后，作者再次啟動(dòng)空氣壓縮機(jī)，在電動(dòng)機(jī)剛起動(dòng)出現(xiàn)轉(zhuǎn)速上升時(shí)，作者順手把減荷閥開一小縫，空氣壓縮機(jī)一下就繼續(xù)加速，啟動(dòng)起來(lái)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(jī)啟動(dòng)時(shí)，減荷閥按一般規(guī)定是要關(guān)閉，但此時(shí)空氣壓縮機(jī)低壓缸會(huì)出現(xiàn)真空狀態(tài)，起動(dòng)扭矩很大，往往出現(xiàn)啟動(dòng)困難現(xiàn)象。作者的操作瞬時(shí)減小了起動(dòng)扭矩，所以空氣壓縮機(jī)啟動(dòng)就不費(fèi)事。

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

 

　　4 壓縮機(jī)曲軸箱的呼吸器

　　往復(fù)壓縮機(jī)和往復(fù)泵的曲軸箱都有一個(gè)帶油空氣的壓力脈動(dòng)，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(shí)，曲軸箱就會(huì)往外竄油，導(dǎo)致潤(rùn)滑油流失，并污染機(jī)器外表和環(huán)境。壓縮機(jī)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(tái)銅液泵曲軸箱竄油比較厲害，在開車調(diào)試當(dāng)中，一位技師隨便拿了一片塑料網(wǎng)，塞到呼吸器中，當(dāng)時(shí)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(jìn)而成功設(shè)計(jì)出了高效呼吸器。

　　作者設(shè)計(jì)了一個(gè)長(zhǎng)度為直徑1倍半的圓柱形具有球底的細(xì)銅絲網(wǎng)，上部用錫焊上一個(gè)寬約5毫米的墊片，把這個(gè)濾網(wǎng)置于呼吸器外殼中止口上，再旋上鉆有多個(gè)徑向通氣孔的呼吸器蓋。特制的濾網(wǎng)過(guò)濾經(jīng)過(guò)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(huì)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(jià)比更高的呼吸器。在活塞空壓機(jī)上成功取代從機(jī)身（曲軸箱）的呼吸管，杜絕了減荷閥關(guān)閉時(shí)，曲軸箱向上竄油的現(xiàn)象，降低了潤(rùn)滑油油耗損。在大型活塞壓縮機(jī)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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