空壓機改造研究

魏海

【摘 要】制氮站2007年改造至今，3#和4#空壓機-制氮機組平均每天工作12小時，隨著工作時間增長，設備老化，空壓機出現這樣那樣的問題，而作為備用機的1#和2#空壓機-制氮機組由于產量較小，無法起到備用機的作用，致使制氮站整體產氮量滿足不了公司所有作業(yè)區(qū)日益增長的氮氣需求。怎樣能讓1#和2#空壓機組變成合格的“替補隊員”，保證公司的安全生產，成為本文的研究課題。

【關鍵詞】空壓機；需求；改造

一、概述

制氮站有空壓機5臺，其中MM110空壓機（3#和4#空壓機）2臺，MM55空壓機（1#和2#空壓機）2臺，而通過實際觀測，2臺MM55機組同時運行時，實際上的產量不如1臺MM110機組產氮量。因此考慮將2臺MM55空壓機及其制氮機置換為1臺MM110空壓機及其制氮機，或者通過改造使3#或4#制氮機能夠接受從1#和2#空壓機產出的壓縮空氣。

二、MM55（1#、2#空壓機-制氮機組）置換為MM110（3#和4#空壓機-制氮機組）

1、空壓機工作原理.

螺桿式空氣壓縮機由螺桿機頭、電動機、油氣分離桶、冷卻系統(tǒng)、空氣調節(jié)系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、安全閥及控制系統(tǒng)等組成?？諝馐紫冉涍^空氣過濾器進行過濾，然后進入主機進行壓縮，同時冷卻油也進入到主機內對壓縮空氣進行冷卻。

然后壓縮空氣與冷卻油混合，混合物進入油氣分離器將壓縮空氣和冷卻油進行分離，然后壓縮空氣經過最小壓力閥（相當于單向閥）進入到后冷卻器內冷卻，壓縮空氣冷卻后產生的水通過水分離器分離出來排掉，然后干燥的壓縮空氣進入到制氮機內。如果排氣壓力超過設定值，部分壓縮空氣將返回到空氣過濾器處被直接排掉。

2、配套制氮機工作原理

制氮設備是采用變壓吸附原理，利用碳分子篩從空氣中提取氮氣的裝置。變壓吸附制氮機的吸附罐，在壓力高時，碳分子篩吸附空氣中的氧，而不易被吸附的氮氣成為產品；在壓力低時，氧從碳分子篩中脫附出來。利用壓力的變化，就能有效地從空氣中分離出所需要的氮氣。

3.如果能MM55（1#、2#空壓機-制氮機組）置換為MM110（3#和4#空壓機-制氮機組），那么可以實現空壓機-制單機組的兩用一備，在大批量用氣時能夠起3組制氮機機組，為公司生產提供充足氮氣。

三、MM55（1#和2#）空壓機與3#或4#制氮機組成制氮機組可行性研究

通過上表可知，1#和2#空壓機同時為3#制氮機供氣，理論上產量只差60 M3/h。

通過修改制氮機程序，延長A塔和B塔吸附時間，可以提高單位時間內吸附塔進氣量，解決這個差距。

四、具體改造方案

主要改造思路為將3#、4#空壓機出口管線與1#、2#空壓機出口管線連接，增加控制閥，通過控制相關閥門，達到1#、2#空壓機一起為3#或#制氮機供氣的目的，具體改造思路如下圖：

此次改造需要對1#～4#空壓機出口管線、2#制氮機空氣罐進氣線進行動火作業(yè)。由于動火前將涉及動火的管線斷開，所以動火危險性較小。改造動火方案如下（空壓機改造45度視角圖）：

將K1、K2、K3、K4、各制氮機空氣罐進氣閥斷開。

火-1處原來是管線直連，切斷局部直線管線后增加DN50閥門。

在火-2、火-3處切割出口，用磁鐵對管線內鐵渣粉塵和鐵銹進行清除，將預制好的構件焊接在管線上。

在火-4、火-5處切割出口，用磁鐵對管線內鐵渣粉塵和鐵銹進行清除，將預制好的構件焊接在管線上。

將K1、K2、K3、K4、各制氮機空氣罐進氣閥與管線連接。

管線靜置1小時后切換相關流程，啟動空壓機-制氮機組，同時用肥皂水對所有焊口進行試漏試驗。

將現場殘留鐵渣等廢棄物裝袋運走，做到工停料凈場地清。

五、改造后流程

1、1#和2#空壓機為3#制氮機供氣流程：

K1、K2→K12-3→3#制氮機空氣罐進口閥（關閉K3）

2、1#和2#空壓機為4#制氮機供氣流程：

K1、K2→K12-4→4#制氮機空氣罐進口閥（關閉K4）

六、改造收益分析

通過咨詢廠家、上網查詢等方式摸底，經計算置換費用為50萬元，此項置換好處在于盤活固定資產，提高設備利用率，已報2012年大修計劃，集團未予批準。第二作業(yè)區(qū)維修班自己承擔起空壓機線路改造任務，通過計算為集團節(jié)省近50萬元。

參考文獻：

[1]王朝暉.泵與風機[J].中國石化出版社，2007.08.

[2]靳兆文.職業(yè)技能鑒定培訓教程—壓縮機工（初級、中級）[J].化學工業(yè)出版社，2007.07.