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纺织行业生产用空压机的选型对比
编辑:萨曼机械(上海)有限公司  时间:2016-03-17

压缩空气是现代纺织企业生产重要的动力源。纺织生产的工序多,各工序对压缩空气的要求不尽相同,因而如何合理选配空气压缩机、使压缩空气满足各工序的生产工艺需要,是关系到现代纺织企业生产能否正常进行的一个重要因素。

   我公司是一个拥有近10万枚纱锭、近3000台织机、200余台喷气织机的大型纺织企业。由于企业的不断发展,生产设备在不断更新,压缩空气的使用范围和消耗量也在随着市场对产品质量的提高而不断扩大。所以,配套空压站的设备更新、改造要求日益迫切,这就使纺织生产用空压机的选型问题成为纺织企业动力设备工程技术人员的一个重要课题。

  空压机选型要保证满足纺织生产各工艺设备对压缩空气的不同要求。喷气织机是压缩空气使用量最大的设备,为了保证喷气织机的正常运行,作为引纬手段而使用的压缩空气质量极为重要,压缩空气质量的好坏,直接影响到产品质量。保证压缩空气的质量,不仅能正常引纬,而且要保证喷气织机的稳定运行和有利于操作环境卫生状况。一般满足喷气织机要求的压缩空气源,只要再符合使用压力需要,就能供纺织各工序的工艺设备使用。通过参考各型喷气织机的使用要求,其所需压缩空气的质量指标主要有:

⒈切实去除液态水分,尽可能去除气态水分,压力露点10℃以下;

⒉去除油气悬体(0.8~1.0)μ的油离子以上的油分;

⒊去除(0.3~1.0)μ以上的粉尘和碳粉粒子;

⒋压力不低于0.7Mpa。考虑到压缩空气较远距离输送的影响,选择额定排气压力0.8Mpa的机型也完全能满足压缩空气作为轧辊加压、捻接和仪表等用气的质量要求。

      我们公司从八十年代初就开始选用无油活塞空气压缩机,八十年代中后期又选用无油螺杆空气压缩机,九十年代开始装备从美国引进的离心式空气压缩机;在公司的小型空压站还使用了合资生产的喷油螺杆空气压缩机,经过近十年的运行,对各机型的空气压缩机性能和使用情况也有了深切体会,我们对此总结、对比如下:

  1.各机型设备工作原理:   

1.1 活塞式空气压缩机: 活塞式空气压缩机是利用曲轴带动活塞的往复运动使气缸腔内的气体受到压缩而不断   地产生压缩空气。活塞式空气压缩机属于容积式压缩机,该机型的工作原理、特性所限,为了供气稳定,一般活塞式空气压缩机都配备有储气罐。   

1.2 螺杆式空气压缩机: 螺杆式空气压缩机是利用阴阳螺杆转子的相互啮合使齿间容积不断减小、气体的压力不断提高,从而连续地产生压缩空气。螺杆式空气压缩机也属于容积式压缩机,但由于螺杆机型的工作原理,决定了相对于活塞式空气压缩机而言,螺杆式空气压缩机供气稳定,一般不需要配备储气罐。   1.3 离心式空气压缩机:   离心式空气压缩机是由叶轮带动气体做高速旋转,使气体产生离心力,由于气体在叶轮里的扩压流动,从而使气体通过叶轮后的流速和压力得到提高,连续地生产出压缩空气。离心式空气压缩机属于速度式压缩机,在用气负荷稳定时离心式空气压缩机工作稳定、可靠。

各机型设备的优缺点对比见表一。   

表一 :特点   活塞式空气压缩机   螺杆式空气压缩机   离心式空气压缩机   优 点   ①压力范围大;②气量调节对压力影响小;③设备价格低,初投资低;④操作方便;⑤使用寿命长。   ①单位排气量体积小,节省占地面积;②易损件少,运转可靠、寿命较长;③运转平稳、振动小,排气稳定;④可按需要排气量供气;⑤操作相对简单。   ①结构紧凑、重量轻,排气量范围大;②易损件少,运转可靠、寿命长;③排气不受润滑油污染,供气品质高;④大排量时效率高、且有利于节能。   缺   点   ①设备体积大且笨重;②结构复杂、易损件多,维修工作量大;③运行时振动和噪声较大,设备安装基础要求高;④运行维护费用相对较高。   ①运转噪音高、需消声降噪; ②功耗相对稍高;③长期运转后螺杆间隙会变大,定期修复或更换费用较大。   ①操作相对复杂,运行维护要求高;②排气量变化大时易喘振;③排气量变化对机械效率影响大;④齿轮箱噪声大;⑤设备技术含量高,维护费用较大。

  2.各机型设备的性能特点对比:我们参考设备制造厂家的产品介绍,对各机型的设备性能参数列表做一定量比较。各机型设备的性能参数定量对比见表二。   

表二 设 备 参 数 机 型 某国产品牌活塞 某合资品牌螺杆 某进口品牌离心 排气量(m3/h) 40 40 43 机组型式 无油、水冷 无油、水冷 水冷 排气压力(Mpa) 0.7 0.8 0.7 电机功率(KW) 250 ≤280 248 冷却水量(m3/h) ≤9.6 23.5 18 外形尺寸(mm) 3500×1900×2900 2450×1650×1900 3000×1829×2108 总重量(t) 9.6 4.2 5.66 噪声dB(A) -- 78 -- 机组冷却风扇 无需安装 厂家机组自带 无需另行安装 冷却前排气温度(℃) 150 190 130   

3.各机型设备初投资对比: 为了说明各机型设备的初投资情况,我们仍以上述机型为例来列表对比,见表三。   

单位:万元 表三 设 备 参 数 机 型 某国产品牌活塞 某合资品牌螺杆 某进口品牌离心 机组型式 无油、水冷 无油、水冷 水冷 排气量(m3/h) 40 40 43 机组主机 24.8 79.6 78.85($9.5) 冷却水泵 0.075 0.15 0.12 冷却塔 0.375 0.75 0.6 合 计 25.25 80.5 79.57

  备注:

3.1 机组价格均不含冷干机,活塞式空气压缩机不含储气罐。    

3.2 由于单台流量不便于计算,冷却塔和水泵价格为折算得出。   

3.3 进口设备的报价为美元,按$1=¥8.30换算为人民币。

  4.各机型设备年运行费用对比: 我们仍以前文所述机型为例、以通常的运行和维护条件对其年运行费用列表对比来加以说明,见表四。   

单位:万元 表四 设 备 参 数 机 型 某国产品牌活塞 某合资品牌螺杆 某进口品牌离心 机组主机耗电 79.380 (250KW) 84.143 (265KW) 78.745 (248KW) 冷却耗电 冷却水泵 0.595 (1.875KW) 1.191 (3.75KW) 0.953 (3KW) 冷却塔 0.238 (0.75KW) 0.476 (1.5KW) 0.381 (1.2KW) 冷却水损耗 0.29 0.71 0.54 设备折旧 1.654 5.307 5.257 维修费用 1.2 0.8 0.7 合 计 83.357 92.627 86.576   

备注:   

4.1耗电按每年运行350天,电力负荷满载率90%、工业电价0.42元/KWh计算。   

4.2冷却水日耗量按冷却水量的2%、工业水费1.80元/m3计算。   

4.3设备折旧按机组价格除以15年的使用寿命计算。   

4.4维修费用根据日常消耗统计和经验数据得出。

  5.设备长期效果及其它:我们再以前文所述机型和计算为例,对其长期使用的运行费用列表对比来加以说明,见表五。   

单位:万元 表五 设 备 参 数 机 型 某国产品牌活塞 某合资品牌螺杆 某进口品牌离心 设备初投资 25.25 80.5 79.57 年运行费用 83.357 92.627 86.576 15年运行费用 1250.355 1389.405 1298.64   

5.1 活塞式和离心式空气压缩机没有主电机冷却风扇,实际使用中一般不需要再另行安装,所以没有这部分附加耗电费用。   

5.2 活塞式空气压缩机由于需要每年进行大修,一般还要考虑到一个月的大修期间不能再运行;另外相对于其他机型,每年大修的人员工资成本约增加0.4万元左右。   

5.3 螺杆式空气压缩机的转子表面一般为特殊涂层,随着运行磨损,涂层会脱落;并且由于轴封磨损容易造成压缩空气质量的恶化,每连续运行5年需要更换机头,这部分费用每次大约需要15万元左右,这与使用单位的机组维护水平有关。   

5.4 离心式空气压缩机在使用寿命内可能需要有一次轴承等部件更换的大修理费用约20万元。这由使用单位的机组维护水平决定,也可能在使用寿命内无需更换。   

5.5 活塞式空气压缩机和螺杆式空气压缩机的气量控制均为加-卸载方式,气量调节范围是0和100%两种。其气量控制方式对用气管网系统的压力追随性好,可以通过加-卸载来达到稳定系统压力的目的。   

5.6 离心式空气压缩机的气量控制方式有进气阀调节控制和自动双式控制两种,气量调节范围为1~100%,用气量稳定、流量大时运行可靠、效率高。由于离心式空气压缩机在用气量突然变化时的喘振现象,以及喘振保护的作用,容易造成用气管网系统突然失压,影响正常用气。   

5.7 非软水冷却系统的结垢情况与水温有很大关系。从表二三种机型冷却前的压缩气体排气温度可以看出,螺杆式空气压缩机的温度最高,其水冷却系统结垢最严重,正常运行的清洗最频繁、费用也最高。

  6.结语:根据单位的具体情况和使用压缩空气的实际工艺要求,选用适合生产需要的空气压缩机。既不宜贪大求洋盲目选择优质高价的机型而多花费不必要的支出,也不能为了节省开支而一味选取故障频发的劣质机型充数,毕竟空气压缩机是为纺织生产提供压缩空气源的重要的动力设备。基于压缩空气稳定供应的目的,选用螺杆式和离心式机型组合使用、优势互补,是空压系统满足工艺需要的有力保证;如果出于经济核算考虑,量力而行选用质优价廉的活塞式机型也不失为是适合本单位实际需要的明智之举。


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