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压缩空气系统改进思路与策略浅论

   【压缩机网】压缩空气系统通常由一台至数台空压机储气罐、过滤器、压缩空气干燥机等组成,通过压缩空气管道与用气端相连接,做好压缩空气系统的维护和改进工作有助于提高企业的生产效率和生产安全。不过,由于企业的资金、时间、技术能力以及工况变化等因素影响,决定了压缩空气系统的维护与改进工作必然是一个持续不断推进的过程。
  发现问题→分析问题→解决问题,这是解决所有问题都遵循的基本规律和步骤,因此,压缩空气系统的维护与改进也分为“三步走”:第一步,发现并认识到有必要对压缩空气系统的异常情况做出反应(注意:这些异常情况频繁出现或者会导致经常性的生产中断);第二步,一旦决定解决这些异常情况或者问题,需要科学分析和制定合理的解决方案;第三步,解决方案实施。这三步层层递进,环环相扣,尤其是方案的实施不仅要解决频繁出现的异常故障情况,还要有助于后续进行的工作,通过数据、信息收集,更方便的发现新问题,最终实现运行监测、系统改进和成本节约。
 
  第一步:发现问题
  发现压缩空气系统存在的长期性隐性问题,而非简单被动应对诸如跳机、喷油、燃爆等剧烈的显性问题。提高可靠性,必须要有敏感的反应能力,能够识别系统内的问题和终端使用点出现的生产问题。
  那么如何发现压缩空气系统潜藏的隐性问题呢?我们可以将发现存在问题的思路转换为“哪些因素影响了如下目标的实现”:
  第一个目标:持续拥有压缩空气。当空压机出现故障时问题很明显,空压机坏了,需要修理。 如果这是工厂唯一的一台空压机,那么储气罐存储的压缩空气用完之后很快就会没有生产用气了。这时候,最稳妥的解决方案就是再采购一台作为备用机,在主用空压机故障、保养时启用。
  第二个目标:改善压缩空气质量。不管是喷油螺杆还是无油机,从空压机出来的压缩空气基本都需要处理才能达到使用要求,其中混有多种会对用气设备和产品质量带来损害的杂质。主要有以下几类:固体微粒、水、油和化学杂质。当然,根据周围环境不同、用气标准不同,需滤除的杂质也不同,需要改善的空气质量内容也就不同。
  固体微粒主要有非金属粒子、重金属粒子、有机性微粒(植物花粉、纤维类物质、动物毛发、皮屑和排泄物等)及有生命微粒(单细胞藻类、真菌孢子和病毒等)。固体微粒有时也通称为“粒子”、“灰尘”、“尘粒”等。压缩空气中所含水分的主要形式有液态水(水滴、水雾)和气态水(水蒸气)两种。液态水既有设备密封不严带来的漏水、吸气口进水,也有  水蒸气降温凝结的水滴。水蒸气主要来源是环境空气中含有的水蒸气,大气中水蒸气的含量与气候条件和季节有关。压缩空气中油污染存在的形式有液态油(油滴、油雾)和油蒸汽两种,油污染的来源可能是空压机和气动元件的润滑油、油过滤器、环境空气中的油蒸汽和油滴。压缩空气中的化学杂质主要以气体的形式存在,最常见的化学污染物是二氧化硫气体。
  第三个目标:保持终端用气环节的压力稳定。当用气环节发现压力不足或者根本没有压力时,首先需要确认的是空压机是否正常加载、运行,以及各个门是否正常开启。但是当压缩空气比较复杂的时候,事情就会变得相当棘手,因为我们不知道到底是空压机、后处理的机械问题,还是管路泄漏、控制系统故障。
  第四个目标:运行管理的效率。随着市场竞争压力的不断升级,通过压缩空气系统节能获取经济效益是很多空压机用户的普遍选择。当压缩空气系统的管理、运行成本远远高于同行时,那么就需要对压缩空气系统进行升级改进。
 
  第二步:分析问题
  不同的压缩空气系统,存在的问题和产生的原因各不相同,需要具体问题具体分析。笔者在此提供几个特殊问题的解决思路:
  1.系统管道改善。关停空压机进行定期维护是非常常见的一种做法,在主管回路和生产供应线安装隔离和旁通阀之前,完成这项任务的唯一方法是关闭整个系统。这就用户不得不将检修工作安排到半夜、周日,可供关闭整个系统的机会非常有限,比如在石化、钢铁等行业,常常只能在五一、国庆或春节这样的节假日才可以停产运行,这就导致系统常常带病或低效运行很长时间。而在可能的情况下增加旁路和隔离阀,这是一种不停机、不断供进行系统检修的好方法。
  2.用于输送压缩空气的钢管、镀锌管道长期使用之后,不可避免的会生锈,锈渣、锈水会引起后端气路和阀芯阻塞,造成密封磨损等,推荐使用不锈钢或铝合金管道,同时要避免直角弯管,以防造成压力损失过大。
  3.为了减轻干燥机的负担,可以增设冷凝水分离器,为所有空压机出口增加排水口。排除冷凝水对保护空压机主机、润滑油和下游工艺非常重要,所以许多冷凝水源都有两个并联的排水口,以防其中一个出现故障。在适当的位置添加露点探测仪是一项非常直观且有用的监控措施,以便让干燥机处于良好的运行状态。
  4.采用变频空压机。当用气需求变动较大较频繁时,采购设备应首先考虑变频空压机,永磁变频空压机节能的原理与效果无需赘言。在不合适置换机器的工频机房,可安装流量控制器,以平衡管网系统压力的波动,并通过使用较低压力节省电费。
  5.余热回收。由于空压机在工作过程中有大量电能转换为热量散逸掉,不仅浪费了能源费用,而且还会对设备造成不利影响,因此回收余热可以用来解决员工生活用水、工业用热水等需求。
  6.进行压缩空气泄漏审计。工厂的压缩空气泄露量通常占供气量的10%~30%,管理不善的工厂甚至可能高达50%。在供气压力为0.7MPa下的气管中一个直径1mm的泄漏小孔,每年导致的损失高达约3525度电。压缩空气泄漏存在的环节包括管道接口密封不严、管道锈蚀孔洞、不合理的油水排水时长等等。除了直接导致压缩空气系统压力不足,提高气源压力之外,还可能需要额外启动空压机保压,进一步造成电费成本增加。
  进行压缩空气泄漏审计,不仅要防治“跑冒滴漏”,还要尽量降低系统的压缩空气压力来减少系统泄漏量。
  在以上环节中,市面上有现成的露点探测设备、流量控制设备、可视化超声波泄漏检测设备、零耗气疏水设备等等,我们应善加利用,提高专业性和系统效率。
 
  第三步:解决问题
  根据以上分析,需制定科学、合理的改进方案,并严格实施。方案的制定与实施,一方面有赖于用户的实际应用体验,另一方面有赖于空压机厂家、代理商以及第三方节能公司等提供专业的信息咨询和可靠的实用工具。
  在这一过程中,要使压缩空气系统的改进能完全对症,并长期有效,离不开系统信息实时和长期数据的收集、归集和分析,进而做出合理的预判。这就需要将系统进行物联网+,即当前压缩机行业风头正盛的“云”、大数据。
 
  小结
  压缩空气系统维护和改进是一个长期持续的过程,不可能一蹴而就,也不可能毕其功于一役。从最低期望保供保压,到中期期望效率提升,再到系统数据化、自动化、智能化,需要相当的经济、技术投入才能让压缩空气系统更好的为用户创造价值。
压缩空气系统改进思路与策略浅论
 

来源:本站原创

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