壓縮機節(jié)能技術(shù)的應用之我見

劉淑玲

大連東拓工程機械制造有限公司 遼寧大連 116000

在壓縮機的工業(yè)生產(chǎn)與加工制造過程中，應注意降低電能消耗，其節(jié)能環(huán)保、節(jié)能降耗的設計方案與工藝技術(shù)，能夠減少化工工業(yè)、石油工業(yè)、冷庫、空調(diào)等領域中的電能使用，起到節(jié)約成本、保護環(huán)境、可持續(xù)發(fā)展的作用。

1 壓縮機控制工藝參數(shù)優(yōu)化

1.1 吸入壓力調(diào)整

選擇合適的吸入壓力能夠有效降低壓縮機功耗，一般情況下，吸入壓力越低，能耗將越大，特別是壓縮機一段的吸入壓力，因此可適當提高壓縮機的吸入壓力，在一段吸入中增加高效旋風入口分離器，進一步消除進氣管網(wǎng)的阻力，在保證充足處理氣量的同時獲得更高的吸入壓力。

1.2 壓縮機段間壓降降低

壓縮機段間壓降同樣也是壓縮機功耗的重要原因，為了降低段間壓降，可用高效換熱器代替級間冷卻器，減少不必要的管路設備和彎頭，同時改善操作條件，降低冷卻器結(jié)垢程度。

2 壓縮機結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化

2.1 三元流葉輪

三元流葉輪是專為氣體流動設計的葉輪結(jié)構(gòu)形式，大型壓縮機一般采用這種結(jié)構(gòu)形式，現(xiàn)有葉輪也可以通過適當?shù)母脑焓怪哂腥魅~輪的特點，顯著改善葉輪的性能。相關理論研究和試運行證明三元流葉輪的使用能夠提高葉輪運行效率最高10%左右，對原有壓縮機葉輪的改造成本較低，但是能夠明顯提高設備生產(chǎn)能力，改善經(jīng)濟效益，壓縮機的節(jié)能性能也將明顯提高。

2.2 葉輪拋光

葉輪的表面粗糙度和輪組損失之間有著直接關系，可通過精鑄、精車和打磨拋光的方式提高葉輪表面的光潔度。葉輪拋光的方法有很多，包括噴砂、拋光輪、液體拋光、砂帶研拋等，一般根據(jù)葉輪實際結(jié)構(gòu)形式和材質(zhì)選擇合適的拋光方案。對于表面積比較大的葉輪可進行砂帶振動研拋，而結(jié)構(gòu)復雜、多凹穴、凸臺的葉輪可進行液體拋光[1]。

2.3 壓縮機回流量控制

為了避免壓縮機在工作中出現(xiàn)喘振問題，壓縮機都設置有防喘振控制機構(gòu)，正常工藝參數(shù)下，通過對機組運行參數(shù)的監(jiān)測繪制狀態(tài)曲線，并根據(jù)喘振線計算喘振控制線，從而獲得喘振流量控制點，通過和入口流量的比對，控制壓縮機回流量，保證壓縮機能夠獲得充足的工作氣體?？筛脑靿嚎s機回流手動控制為自動控制，應用更加精確的防喘振控制系統(tǒng)，降低機組能耗。

2.4 管路布局的綜合優(yōu)化

為了進一步降低管路內(nèi)壓降，需要對管路布局進行調(diào)整，提高線路布局的合理性，可使用壓損來評定管路布局方案是否合理，如果入口壓力和出口壓力之間壓差不超過5%，表示壓縮機系統(tǒng)管路布局規(guī)劃比較科學。在管路中，能夠造成壓損的設備結(jié)構(gòu)件主要有干燥劑、冷卻器、控制閥、彎頭等，干燥劑、控制閥和冷卻器壓損可依據(jù)壓損標準計量，彎頭壓損近似于8-10倍等徑管長壓損，通過對壓損設備總壓損的精確計算，降低管路總壓損。除了優(yōu)化設計，壓縮機日常使用和維護保養(yǎng)工作對壓縮機節(jié)能效果也有著很大影響，日常工作中，要采用科學的控制方式進行壓縮機調(diào)整，配合預防性維護策略，降低壓縮機的故障率，維持壓縮機的正常性能，從而將壓縮機的節(jié)能優(yōu)勢充分發(fā)揮出來。

3 變頻調(diào)節(jié)技術(shù)

傳統(tǒng)壓縮機一般通過控制流量和壓力工藝來降低壓縮機能耗，達到節(jié)能的目的，一般通過閥門節(jié)流、旁通回流和排空等方式進行控制，這些調(diào)節(jié)方式效果顯著、操作簡單，但是會增加管網(wǎng)損耗和能源浪費，而變頻調(diào)速技術(shù)應用變頻器控制壓縮機電機轉(zhuǎn)速，改變流量質(zhì)量，不存在閥門節(jié)流損失，從而提高了能源的利用效率。變頻調(diào)速在壓縮機中的應用大幅度提高了壓縮機的節(jié)能性能，依據(jù)流量傳感器輸出信號來調(diào)節(jié)壓縮機轉(zhuǎn)速，使壓縮機能夠準確輸出現(xiàn)階段需要的回流量，實現(xiàn)高精度的流量調(diào)節(jié)，保證壓縮機能夠安全、高效率的運行，在節(jié)約能源的同時還強化了壓縮機的卸載能力，降低了運行噪音，設備磨損更緩慢，而功率因數(shù)則得到了明顯提高。

4 熱回收技術(shù)與集中控制技術(shù)的應用

化工工業(yè)、石油工業(yè)、冷庫、空調(diào)等領域中，壓縮機通常是幾臺機器聯(lián)合作業(yè)，因此在壓縮機設計方案與設計策略中，應當思考如何提升壓縮機的聯(lián)合控制工藝，能夠同步、集中控制多臺壓縮機設備，同時起到減低電耗、節(jié)約經(jīng)濟成本的作用。在實踐中，采用氣量控制設計工藝能夠很好地起到集中控制的效果，由于壓縮機的啟動臺數(shù)常常是不變的，只要降低使用氣量的數(shù)值，則能夠改變壓縮機的轉(zhuǎn)速和運行時間；將壓縮機氣量降低到一定數(shù)值，功率高、性能良好的壓縮機能夠停止運轉(zhuǎn)。在壓縮機完全停止運轉(zhuǎn)后，集中統(tǒng)一調(diào)整、設定壓縮機的狀態(tài)參數(shù)，起到降低壓縮機臺數(shù)、提升壓縮機功率、減少能耗、節(jié)約資源與成本的作用。

熱回收技術(shù)的應用原理為，熱量（高溫油）經(jīng)由熱能交換氣傳遞給冷卻水，冷卻水溫度升高后，使用保溫水桶存儲回收熱量。采用熱回收壓縮機工藝設計的方法，一方面避免了引入冷風機以降低壓縮機溫度，節(jié)約了能耗與成本；另一方面，為壓縮機散熱提供了科學、合理的方案，監(jiān)測壓縮機排氣溫度數(shù)值，大于80攝氏度則啟動熱回收程序，收集到的熱量可以用來供暖，實現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保的目標[2]。

綜上所述，壓縮機設備被普遍應用于化工工業(yè)、石油工業(yè)、冷庫、空調(diào)等領域中，優(yōu)化壓縮機的設計方案與技術(shù)工藝，符合全球化環(huán)境保護、減少污染、節(jié)約資源、節(jié)能減排的可持續(xù)發(fā)展目標，也是提升壓縮機運行效率與功能，減少成本和費用的重要舉措。壓縮機工藝應注重優(yōu)化結(jié)構(gòu)設計方案，開發(fā)具有節(jié)能降耗效果的新型壓縮機。作為相關企業(yè)及設計人員應提升自身的專業(yè)能力，注重從實踐中總結(jié)問題，提出解決的方案，不斷優(yōu)化壓縮機的設計工藝，促進空調(diào)制造、制冷等產(chǎn)業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。