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紡織行業生產用空壓機的選型對比
編輯:薩曼機械(上海)有限公司  時間:2016-03-17

壓縮空氣是現代紡織企業生產重要的動力源。紡織生產的工序多,各工序對壓縮空氣的要求不盡相同,因而如何合理選配空氣壓縮機、使壓縮空氣滿足各工序的生產工藝需要,是關系到現代紡織企業生產能否正常進行的一個重要因素。

   我公司是一個擁有近10萬枚紗錠、近3000臺織機、200余臺噴氣織機的大型紡織企業。由于企業的不斷發展,生產設備在不斷更新,壓縮空氣的使用范圍和消耗量也在隨著市場對產品質量的提高而不斷擴大。所以,配套空壓站的設備更新、改造要求日益迫切,這就使紡織生產用空壓機的選型問題成為紡織企業動力設備工程技術人員的一個重要課題。

  空壓機選型要保證滿足紡織生產各工藝設備對壓縮空氣的不同要求。噴氣織機是壓縮空氣使用量最大的設備,為了保證噴氣織機的正常運行,作為引緯手段而使用的壓縮空氣質量極為重要,壓縮空氣質量的好壞,直接影響到產品質量。保證壓縮空氣的質量,不僅能正常引緯,而且要保證噴氣織機的穩定運行和有利于操作環境衛生狀況。一般滿足噴氣織機要求的壓縮空氣源,只要再符合使用壓力需要,就能供紡織各工序的工藝設備使用。通過參考各型噴氣織機的使用要求,其所需壓縮空氣的質量指標主要有:

⒈切實去除液態水分,盡可能去除氣態水分,壓力露點10℃以下;

⒉去除油氣懸體(0.8~1.0)μ的油離子以上的油分;

⒊去除(0.3~1.0)μ以上的粉塵和碳粉粒子;

⒋壓力不低于0.7Mpa。考慮到壓縮空氣較遠距離輸送的影響,選擇額定排氣壓力0.8Mpa的機型也完全能滿足壓縮空氣作為軋輥加壓、捻接和儀表等用氣的質量要求。

      我們公司從八十年代初就開始選用無油活塞空氣壓縮機,八十年代中后期又選用無油螺桿空氣壓縮機,九十年代開始裝備從美國引進的離心式空氣壓縮機;在公司的小型空壓站還使用了合資生產的噴油螺桿空氣壓縮機,經過近十年的運行,對各機型的空氣壓縮機性能和使用情況也有了深切體會,我們對此總結、對比如下:

  1.各機型設備工作原理:   

1.1 活塞式空氣壓縮機: 活塞式空氣壓縮機是利用曲軸帶動活塞的往復運動使氣缸腔內的氣體受到壓縮而不斷   地產生壓縮空氣。活塞式空氣壓縮機屬于容積式壓縮機,該機型的工作原理、特性所限,為了供氣穩定,一般活塞式空氣壓縮機都配備有儲氣罐。   

1.2 螺桿式空氣壓縮機: 螺桿式空氣壓縮機是利用陰陽螺桿轉子的相互嚙合使齒間容積不斷減小、氣體的壓力不斷提高,從而連續地產生壓縮空氣。螺桿式空氣壓縮機也屬于容積式壓縮機,但由于螺桿機型的工作原理,決定了相對于活塞式空氣壓縮機而言,螺桿式空氣壓縮機供氣穩定,一般不需要配備儲氣罐。   1.3 離心式空氣壓縮機:   離心式空氣壓縮機是由葉輪帶動氣體做高速旋轉,使氣體產生離心力,由于氣體在葉輪里的擴壓流動,從而使氣體通過葉輪后的流速和壓力得到提高,連續地生產出壓縮空氣。離心式空氣壓縮機屬于速度式壓縮機,在用氣負荷穩定時離心式空氣壓縮機工作穩定、可靠。

各機型設備的優缺點對比見表一。   

表一 :特點   活塞式空氣壓縮機   螺桿式空氣壓縮機   離心式空氣壓縮機   優 點   ①壓力范圍大;②氣量調節對壓力影響小;③設備價格低,初投資低;④操作方便;⑤使用壽命長。   ①單位排氣量體積小,節省占地面積;②易損件少,運轉可靠、壽命較長;③運轉平穩、振動小,排氣穩定;④可按需要排氣量供氣;⑤操作相對簡單。   ①結構緊湊、重量輕,排氣量范圍大;②易損件少,運轉可靠、壽命長;③排氣不受潤滑油污染,供氣品質高;④大排量時效率高、且有利于節能。   缺   點   ①設備體積大且笨重;②結構復雜、易損件多,維修工作量大;③運行時振動和噪聲較大,設備安裝基礎要求高;④運行維護費用相對較高。   ①運轉噪音高、需消聲降噪; ②功耗相對稍高;③長期運轉后螺桿間隙會變大,定期修復或更換費用較大。   ①操作相對復雜,運行維護要求高;②排氣量變化大時易喘振;③排氣量變化對機械效率影響大;④齒輪箱噪聲大;⑤設備技術含量高,維護費用較大。

  2.各機型設備的性能特點對比:我們參考設備制造廠家的產品介紹,對各機型的設備性能參數列表做一定量比較。各機型設備的性能參數定量對比見表二。   

表二 設 備 參 數 機 型 某國產品牌活塞 某合資品牌螺桿 某進口品牌離心 排氣量(m3/h) 40 40 43 機組型式 無油、水冷 無油、水冷 水冷 排氣壓力(Mpa) 0.7 0.8 0.7 電機功率(KW) 250 ≤280 248 冷卻水量(m3/h) ≤9.6 23.5 18 外形尺寸(mm) 3500×1900×2900 2450×1650×1900 3000×1829×2108 總重量(t) 9.6 4.2 5.66 噪聲dB(A) -- 78 -- 機組冷卻風扇 無需安裝 廠家機組自帶 無需另行安裝 冷卻前排氣溫度(℃) 150 190 130   

3.各機型設備初投資對比: 為了說明各機型設備的初投資情況,我們仍以上述機型為例來列表對比,見表三。   

單位:萬元 表三 設 備 參 數 機 型 某國產品牌活塞 某合資品牌螺桿 某進口品牌離心 機組型式 無油、水冷 無油、水冷 水冷 排氣量(m3/h) 40 40 43 機組主機 24.8 79.6 78.85($9.5) 冷卻水泵 0.075 0.15 0.12 冷卻塔 0.375 0.75 0.6 合 計 25.25 80.5 79.57

  備注:

3.1 機組價格均不含冷干機,活塞式空氣壓縮機不含儲氣罐。    

3.2 由于單臺流量不便于計算,冷卻塔和水泵價格為折算得出。   

3.3 進口設備的報價為美元,按$1=¥8.30換算為人民幣。

  4.各機型設備年運行費用對比: 我們仍以前文所述機型為例、以通常的運行和維護條件對其年運行費用列表對比來加以說明,見表四。   

單位:萬元 表四 設 備 參 數 機 型 某國產品牌活塞 某合資品牌螺桿 某進口品牌離心 機組主機耗電 79.380 (250KW) 84.143 (265KW) 78.745 (248KW) 冷卻耗電 冷卻水泵 0.595 (1.875KW) 1.191 (3.75KW) 0.953 (3KW) 冷卻塔 0.238 (0.75KW) 0.476 (1.5KW) 0.381 (1.2KW) 冷卻水損耗 0.29 0.71 0.54 設備折舊 1.654 5.307 5.257 維修費用 1.2 0.8 0.7 合 計 83.357 92.627 86.576   

備注:   

4.1耗電按每年運行350天,電力負荷滿載率90%、工業電價0.42元/KWh計算。   

4.2冷卻水日耗量按冷卻水量的2%、工業水費1.80元/m3計算。   

4.3設備折舊按機組價格除以15年的使用壽命計算。   

4.4維修費用根據日常消耗統計和經驗數據得出。

  5.設備長期效果及其它:我們再以前文所述機型和計算為例,對其長期使用的運行費用列表對比來加以說明,見表五。   

單位:萬元 表五 設 備 參 數 機 型 某國產品牌活塞 某合資品牌螺桿 某進口品牌離心 設備初投資 25.25 80.5 79.57 年運行費用 83.357 92.627 86.576 15年運行費用 1250.355 1389.405 1298.64   

5.1 活塞式和離心式空氣壓縮機沒有主電機冷卻風扇,實際使用中一般不需要再另行安裝,所以沒有這部分附加耗電費用。   

5.2 活塞式空氣壓縮機由于需要每年進行大修,一般還要考慮到一個月的大修期間不能再運行;另外相對于其他機型,每年大修的人員工資成本約增加0.4萬元左右。   

5.3 螺桿式空氣壓縮機的轉子表面一般為特殊涂層,隨著運行磨損,涂層會脫落;并且由于軸封磨損容易造成壓縮空氣質量的惡化,每連續運行5年需要更換機頭,這部分費用每次大約需要15萬元左右,這與使用單位的機組維護水平有關。   

5.4 離心式空氣壓縮機在使用壽命內可能需要有一次軸承等部件更換的大修理費用約20萬元。這由使用單位的機組維護水平決定,也可能在使用壽命內無需更換。   

5.5 活塞式空氣壓縮機和螺桿式空氣壓縮機的氣量控制均為加-卸載方式,氣量調節范圍是0和100%兩種。其氣量控制方式對用氣管網系統的壓力追隨性好,可以通過加-卸載來達到穩定系統壓力的目的。   

5.6 離心式空氣壓縮機的氣量控制方式有進氣閥調節控制和自動雙式控制兩種,氣量調節范圍為1~100%,用氣量穩定、流量大時運行可靠、效率高。由于離心式空氣壓縮機在用氣量突然變化時的喘振現象,以及喘振保護的作用,容易造成用氣管網系統突然失壓,影響正常用氣。   

5.7 非軟水冷卻系統的結垢情況與水溫有很大關系。從表二三種機型冷卻前的壓縮氣體排氣溫度可以看出,螺桿式空氣壓縮機的溫度最高,其水冷卻系統結垢最嚴重,正常運行的清洗最頻繁、費用也最高。

  6.結語:根據單位的具體情況和使用壓縮空氣的實際工藝要求,選用適合生產需要的空氣壓縮機。既不宜貪大求洋盲目選擇優質高價的機型而多花費不必要的支出,也不能為了節省開支而一味選取故障頻發的劣質機型充數,畢竟空氣壓縮機是為紡織生產提供壓縮空氣源的重要的動力設備。基于壓縮空氣穩定供應的目的,選用螺桿式和離心式機型組合使用、優勢互補,是空壓系統滿足工藝需要的有力保證;如果出于經濟核算考慮,量力而行選用質優價廉的活塞式機型也不失為是適合本單位實際需要的明智之舉。


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