壓縮空氣系統(tǒng)的更新改造

張善征

摘 要： 原有的以活塞式空壓機為主的壓縮空氣系統(tǒng)，已經(jīng)不再適應(yīng)目前生產(chǎn)的需要，隨著生產(chǎn)設(shè)備的不斷增加和自動化程度的不斷提高，對壓縮空氣的供氣量和供氣質(zhì)量都迫切地需要改善，于是筆者基于生產(chǎn)實際的需要，淘汰了原有的壓縮空氣系統(tǒng)，設(shè)計并組織安裝了綜合運行效率較高的以螺桿式空壓機為主的壓縮空氣系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：活塞式；螺桿式；壓力；排水；溫度

目前結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉的活塞式空壓機在一些小型生產(chǎn)型企業(yè)的壓縮空氣系統(tǒng)中尙占有一席之地，主要集中在一些對壓縮空氣供氣量和供氣質(zhì)量要求不高或是需要高壓壓縮空氣的行業(yè)中。隨著對供氣質(zhì)量要求的不斷提高，相對來說綜合運行成本占據(jù)絕對優(yōu)勢的以螺桿式空壓機為主的壓縮空氣系統(tǒng)越來越受到廣大生產(chǎn)型企業(yè)的青睞。

1 壓縮空氣系統(tǒng)的工作原理

在生產(chǎn)設(shè)備，特別是自動化程度較高的設(shè)備運行中，絕大部分是依靠壓縮空氣來驅(qū)動大大小小，各種各樣的氣缸來完成多種多樣的動作，來實現(xiàn)各種各樣的工作目的。

2 原壓縮空氣系統(tǒng)存在的主要問題

（1）原壓縮空氣系統(tǒng)內(nèi)的供氣設(shè)備以活塞式空壓機為主，綜合性能效率較低，在滿足相同工況的條件下，活塞式空壓機與螺桿式空壓機的對比情況如下：

結(jié)論使用螺桿機只是在初期的投資成本較高，日后的能源消耗就可降低，減少不必要的維修開銷，人員也比較好管理初期的投資成本較低，日后的能源消耗高，增加了維修成本，多臺機器人員不好管理又占空間，連接管路復(fù)雜建議使用螺桿式空壓機

（2）生產(chǎn)車間內(nèi)的壓縮空氣管道雜亂無章，大部分管道處于地面以下。由于活塞式空壓機在運行時，供應(yīng)的壓縮空氣中會含有大量油水混合物沉積在處于低位的地下管道中，造成了其快速銹蝕，已經(jīng)出現(xiàn)多處破損漏氣現(xiàn)象。

（3）車間內(nèi)使用的活塞式空壓機，為了便于快速移動和安裝，其供氣接口部位連接的大都是快插式的塑料氣管，而其在供氣時排氣溫度一般會達(dá)到150-180℃，甚至高達(dá)240℃，這樣的高溫是塑料氣管所不能承受的，特別是在炎熱的夏季，氣管突然破裂崩開的現(xiàn)象時有發(fā)生，是車間內(nèi)一項重大的安全隱患，需要徹底解決。

3 壓縮空氣系統(tǒng)的更新改造

（1）建造了具有獨立空間的空壓站，螺桿式主機一用一備，這樣的配置在日常的運行過程中可以通過壓力控制，形成一臺主機始終處于在線備機的工作狀態(tài)，也就是說當(dāng)其中一臺主機在工作的過程中突發(fā)故障停機的情況時，系統(tǒng)氣壓會迅速下降，當(dāng)另一臺在線備機的壓力傳感器檢測到系統(tǒng)氣壓達(dá)到其相對較低的啟動壓力時，其會立即自動啟動運行，從而保證整個生產(chǎn)的連續(xù)性，這就給維修人員提供了緩沖時間。否則的話，人工啟動備機如果不及時，就會造成生產(chǎn)車間的全面停產(chǎn)，甚至?xí)斐芍卮蟮娜松碓O(shè)備事故。在此基礎(chǔ)上，配備了相應(yīng)的儲氣罐、冷凍式干燥機、過濾器和排風(fēng)系統(tǒng)等輔助設(shè)備。

（2）為了以防萬一出現(xiàn)壓縮空氣系統(tǒng)出現(xiàn)突發(fā)故障，無法正常供氣，筆者在車間內(nèi)的明顯位置還安裝了低壓聲光報警裝置，只是空壓機一用一在線備機的雙機運行模式已經(jīng)非?？煽?，至目前為止，低壓聲光報警裝置還一直未啟動過。但對于不是一用一在線備機的雙機運行模式，筆者建議必須在車間內(nèi)明顯位置安裝低壓聲光報警裝置，來贏取壓縮空氣系統(tǒng)出現(xiàn)突發(fā)故障時的應(yīng)急反應(yīng)時間。

（3）壓縮空氣中的冷凝水一直都是個令人頭疼的問題，在目前的情況下，還沒有可以完全清理干凈的實用可行性方案，因此筆者在組織壓縮空氣管道安裝時盡量采用了架空安裝，并將分支管道連接于主管道的側(cè)壁或上端，與此同時，在各處主管道和主要的支路管道的末端安裝了排水閥。并在壓縮空氣進(jìn)入設(shè)備之前安裝了氣動三聯(lián)件或兩聯(lián)件。

（4）目前壓縮空氣系統(tǒng)中采用的排水閥一般有浮球式、壓差式和直排式三種。相比之下，浮球式和壓差式排水閥都有一個由于需要部分積水且排水口細(xì)小，容易造成污物沉積而堵塞的弊病，稍不注意就會喪失排水功能，維修起來也比較麻煩，這種現(xiàn)象在管道投入使用的初期尤為明顯，而屬于直排式的自動電子排水閥，由于具有較粗的排水管徑，并設(shè)置了過濾網(wǎng)，因此使用效果較好，雖然會有少量的壓縮空氣損失，但通過調(diào)整間隔時間和排水時間，也可以在滿足使用情況的前提下，將損耗降至可以忽略不計。因此，筆者選用了自動電子排水閥作為壓縮空氣系統(tǒng)的排水裝置。

4 更新改造后的優(yōu)點

（1）空壓機一用一備（在線備機）的工作方式基本上杜絕了由于空壓機的突發(fā)故障而導(dǎo)致的生產(chǎn)損失。

（2）以螺桿式空壓機為主機的壓縮空氣系統(tǒng)，工作穩(wěn)定，供氣潔凈度高，大幅度提高了生產(chǎn)現(xiàn)場氣缸、制動器和電磁閥等用氣零部件的使用壽命，保證了其工作的可靠度，降低了維修成本，提高了生產(chǎn)效率。

（3）更新后的壓縮空氣系統(tǒng)的綜合運行成本，其中包括耗電量、維護(hù)成本、維修成本等，與原系統(tǒng)相比降低了30%-40%。

5 結(jié)語

綜上所述，除了一些需要高壓、小氣量的特殊部位需要使用活塞式空壓機以外，絕大部分生產(chǎn)型企業(yè)為了降低生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟效益，方便設(shè)備管理，美化公司環(huán)境，提高公司形象，用高效率高可靠性的以螺桿壓縮機為主的壓縮空氣系統(tǒng)淘汰現(xiàn)有的以活塞式空壓機為主的傳統(tǒng)壓縮空氣系統(tǒng)，建造一個先進(jìn)性、經(jīng)濟化的壓縮空氣系統(tǒng)將是自動化生產(chǎn)日益發(fā)展強大的必然趨勢。