淺談空壓機(jī)在唐山礦中的應(yīng)用

顏慶慧

摘要：空壓機(jī)是煤礦生產(chǎn)主要機(jī)械設(shè)備，唐山礦業(yè)公司目前使用的活塞式空壓機(jī)，已經(jīng)超期服役，并且維護(hù)費(fèi)用越來越高，利用新技術(shù)、新產(chǎn)品對(duì)現(xiàn)有空壓機(jī)進(jìn)行更新?lián)Q代是必然趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：空壓機(jī);比較;應(yīng)用

一、公司現(xiàn)狀

唐山礦業(yè)分公司開拓區(qū)井下5021、7002、7042三個(gè)壓風(fēng)機(jī)泵房，分布在11、12兩個(gè)水平，為11、12、13、14水平的開拓、掘進(jìn)工作面的生產(chǎn)和事故應(yīng)急用風(fēng)。公司現(xiàn)在使用的空壓機(jī)均為活塞式，基本已經(jīng)超期服役，而且壓縮空氣在井下用途越來越廣，不僅用于生產(chǎn)，部分安全設(shè)施也用壓縮空氣作為動(dòng)力，因而對(duì)空氣壓縮機(jī)提出越來越高要求，有必要對(duì)現(xiàn)有空壓機(jī)進(jìn)行更新?lián)Q代。

二、空氣壓縮機(jī)的效率與技術(shù)比較

空氣壓縮機(jī)是將原動(dòng)力的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成氣體壓力能的裝置。唐山礦業(yè)公司在以后工作中螺桿式空壓機(jī)必將取代活塞式空壓機(jī)。

（一）活塞式空壓機(jī)與螺桿式空壓機(jī)比較：

第一項(xiàng)：活塞式空壓機(jī)的效率：

1.結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易損件多（氣閥、活塞、活塞環(huán)、填料組件、閥片、彈簧等）;

2.輸氣不連續(xù)，氣體壓力有脈沖。

3.活塞式空壓機(jī)在運(yùn)行一段時(shí)間后其壓縮效率會(huì)逐漸降低，耗能增加，其原因是因?yàn)椋?/p>

1.活塞式空壓機(jī)排氣溫度高，導(dǎo)致壓縮效率降低;因?yàn)橹挥性诘葴貕嚎s情況下，節(jié)省功率。

2.活塞式空壓機(jī)活塞環(huán)密封效果差;導(dǎo)致內(nèi)漏大，耗能。

3.活塞式空壓機(jī)摩擦部件多，機(jī)械損耗大，導(dǎo)致性能下降快;耗能。

4.活塞式空壓機(jī)摩擦副多，導(dǎo)致運(yùn)轉(zhuǎn)阻力大;耗能。

5.活塞式空壓機(jī)有死容積;導(dǎo)致耗能。

第二項(xiàng)：螺桿式空壓機(jī)的效率：

1.機(jī)器體積小，重量輕;結(jié)構(gòu)簡單，易損件少。

2.轉(zhuǎn)子截面呈不對(duì)稱形，齒形和型線經(jīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，泄漏三角形的面積大為減少，明顯改善了壓縮機(jī)的壓縮效率。

3.螺桿轉(zhuǎn)子的組成齒曲線中不再有點(diǎn)、直線和擺線，均采用圓弧、橢圓、拋物線等曲線，可使轉(zhuǎn)子齒面由“線”密封改進(jìn)為“帶”密封，明顯提高密封效果，有利于形成潤滑油膜和減少齒面磨損。

4.螺桿轉(zhuǎn)子齒間落差小，減少了回流損失，熱效率提高10-12%，節(jié)電25%;電耗節(jié)省明顯。

5.復(fù)盛型線呈流線型，降低了流體動(dòng)力損失。

6.排氣無脈沖，震動(dòng)小，輸氣連續(xù)性好，壓力脈動(dòng)小，可實(shí)現(xiàn)不需安裝基、高轉(zhuǎn)速。

7.螺桿式空壓機(jī)具礎(chǔ)有容量調(diào)節(jié)控制功能。螺桿式空壓機(jī)可以根據(jù)系統(tǒng)中的耗氣量，利用容調(diào)裝置自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)氣量的多少，從而達(dá)到用多少空氣產(chǎn)多少空氣目的，節(jié)約能源消耗。而且具有空車過久停車，當(dāng)用戶再次用氣空壓機(jī)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，無須人員啟動(dòng)。容調(diào)范圍可在0%～100%。

活塞式空壓機(jī)與螺桿式空壓機(jī)相比，螺桿機(jī)具有零部件、易損件少;重量輕;結(jié)構(gòu)簡單緊湊;操作簡便;運(yùn)行可靠;維修周期長;易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化;輸氣壓力波動(dòng)小;效率高、節(jié)能效果明顯、動(dòng)力平衡性良好等優(yōu)點(diǎn)。

（二）活塞式空壓機(jī)與螺桿式空壓機(jī)技術(shù)比較：

以唐山礦業(yè)公司用的復(fù)盛螺桿式空壓機(jī)的特點(diǎn)舉例說明：

1.從整體上看，螺桿式空壓機(jī)沒有易損件，只有消耗品：空氣過濾器濾芯、油過濾器濾芯及油細(xì)分離器濾芯。由此看來，螺桿式空壓機(jī)的年運(yùn)行費(fèi)用要比活塞式空壓機(jī)少很多。

2.根據(jù)螺桿式空壓機(jī)的工作原理可知主機(jī)產(chǎn)出空氣是平穩(wěn)、連續(xù)的，沒有了活塞機(jī)的脈沖現(xiàn)象，因此，采用的空壓站系統(tǒng)設(shè)置中無須配制緩沖罐，從投入上節(jié)省了費(fèi)用。而且，使空壓機(jī)的性能穩(wěn)定，可靠性好，使用壽命延長。

3.螺桿式空壓機(jī)是容積式空壓機(jī)的一種，是利用主、副轉(zhuǎn)子相互嚙合的原理進(jìn)行空氣壓縮的。有利用這樣的原理使空壓機(jī)在壓縮過程中沒有了活塞式空壓機(jī)的劇烈震動(dòng)，因此螺桿式空壓機(jī)不需要特定的基礎(chǔ)，只要普通的水泥地面即可，因而螺桿式空壓機(jī)又稱為無基礎(chǔ)空壓機(jī)。

4.螺桿式空壓機(jī)整體形式是箱體結(jié)構(gòu)，外觀美觀整潔。而且，全部進(jìn)行了消音處理，降低整機(jī)的噪音，使其滿足國際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)（ISO-2151）。

5.螺桿式空壓機(jī)自身有控制系統(tǒng)，無須在配置其他的控制系統(tǒng)。我們只須按動(dòng)一下啟動(dòng)按扭，剩下的事空壓機(jī)自己就全部做了，無須有專門人員來看管，只要定時(shí)巡視就可以了，形成了無人看管有人巡視的格式。

6.螺桿式空壓機(jī)的使用壽命主要在主機(jī)的壽命，螺桿式空壓機(jī)的主機(jī)轉(zhuǎn)子是采用英國進(jìn)口材料制造而成，螺桿轉(zhuǎn)子經(jīng)特殊設(shè)計(jì)，具有高鋼性、長度短、彎曲應(yīng)力小等優(yōu)點(diǎn)，極大地延長了轉(zhuǎn)子壽命。而且主、副轉(zhuǎn)子之間是不接觸無摩擦的，轉(zhuǎn)子之間是靠潤滑油來密封的。這樣轉(zhuǎn)子是一個(gè)永無磨損的零件，由此看來壽命是無限期的。但是，主機(jī)中的軸承的壽命是有限的，復(fù)盛采用瑞典SKF軸承，使用壽命在50000小時(shí)以上（40M3機(jī)型-SA-250采用美國G.D主機(jī)，軸承使用壽命確保100000小時(shí)），如果每年按8000小時(shí)計(jì)算，那么可使用6年（SA-250為12年）。一個(gè)轉(zhuǎn)子更換軸承的次數(shù)是有限的，一般可更換4～6次，所以主機(jī)壽命可以保證在2030年。

三、空壓機(jī)在煤礦里的應(yīng)用

螺桿式空壓機(jī)在唐山礦業(yè)公司里將普遍推廣應(yīng)用其原因：

（一）引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，加工、配合精度高，并且構(gòu)件及輔機(jī)少，維護(hù)費(fèi)用低。

（二）機(jī)組所有設(shè)備及零件均裝置在底座上，由于空壓機(jī)運(yùn)行平衡，無需基礎(chǔ)，在井下為一個(gè)機(jī)動(dòng)的空壓機(jī)站。

（三）具有過載、短路、斷相、漏電、防自起動(dòng)等保護(hù)，還具有超溫、斷油自動(dòng)停機(jī)保護(hù)以及容調(diào)、制壓閥、安全閥三重超壓保護(hù)。

（四）由于潤滑油的吸熱，油水分離器出口溫度不超過10℃油氣混合氣體經(jīng)分離器后，排出氣體中幾乎不含油量，這樣系統(tǒng)爆炸的可能性大大降低。

（五）螺桿式空壓機(jī)沖擊小，加上潤滑油可吸收高頻壓縮所產(chǎn)生的噪音，所以螺桿式運(yùn)行平穩(wěn)，震動(dòng)小，噪音低，給職工創(chuàng)造一個(gè)良好的環(huán)境。

四、結(jié)束語

為了保證空壓機(jī)能夠長期平穩(wěn)可靠的運(yùn)行，延長機(jī)組的使用壽命，必須嚴(yán)格按設(shè)備操作規(guī)程作業(yè)，制定詳細(xì)的維護(hù)計(jì)劃，定期檢查保養(yǎng)，保持設(shè)備清潔。