往復(fù)式壓縮機能耗增加的原因分析及節(jié)能降耗技術(shù)探究

李冠男

（大慶石化公司煉油廠，黑龍江 大慶 163000）

實施往復(fù)式壓縮機節(jié)能降耗不但能夠充分優(yōu)化資源配置，而且能夠降低生產(chǎn)運行成本，實現(xiàn)生產(chǎn)效率的提升。在煉油化工生產(chǎn)過程中，要對往復(fù)式壓縮機的節(jié)能降耗工作予以充分關(guān)注，了解其能耗增加的原因，以及具體節(jié)能降耗技術(shù)的運用，切實提高其能耗節(jié)約的效果。

1 致使往復(fù)式壓縮機能耗增加的成因分析

1.1 受氣體特性的影響

在往復(fù)式壓縮機的運行過程中，會因氣體特性的影響而增加能耗。這是因為氣體通過氣閥、管道時會致使軸承壓力變大，從而導(dǎo)致壓縮機能耗增大，同時還會影響其導(dǎo)熱率。如果不能有效地對壓縮機內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，那就極易導(dǎo)致其導(dǎo)熱系數(shù)越來越低，與此同時，也會導(dǎo)致其能耗增加。不僅如此，通常來說，氣體性質(zhì)構(gòu)成重點體現(xiàn)在其絕熱系數(shù)上，如果氣體該系數(shù)越高，那么其節(jié)能降耗的效果也就越好。此外，往復(fù)式壓縮機的能耗還會在一定程度上受到氣體成分的影響，大部分情況下，氣體摩爾質(zhì)量系統(tǒng)越高，那么其比重也會越大，相應(yīng)的往復(fù)式壓縮機的能耗也會有所下降。

1.2 受生產(chǎn)運行參數(shù)的影響

壓縮機在實際運行過程中，其參數(shù)值會越來越大，這主要是由于受到進氣溫度和進排壓力因素的影響，如果在具體操作過程中空氣溫度上升，那么其排氣量就會相應(yīng)減少，同時，操作效率也隨之下降。通過對相關(guān)數(shù)據(jù)資料進行研究后可知，當(dāng)壓力升高到一定值時，排氣量就會相應(yīng)地降低，同時，功率也越來越低。

1.3 受導(dǎo)熱系數(shù)的影響

在往復(fù)式壓縮機工作實施熱交換過程中，一個重要的影響因素就是其導(dǎo)熱系統(tǒng)，該系數(shù)越大，那么氣體加熱系數(shù)也就越佳，排氣量會有所下降。而且壓縮系數(shù)間存在著差別，在各類氣體中也會有不同的表現(xiàn)。氣體組分越小，其壓縮系數(shù)也就越大；在相同氣缸直徑以及氣體壓力下，氣體的壓縮系數(shù)越大，其壓縮機功能以及排氣量也會越大。

2 往復(fù)式壓縮機節(jié)能降耗技術(shù)研究

對于往復(fù)式壓縮機的運行來講，急需解決的問題就是如何有效地實現(xiàn)節(jié)能降耗。科學(xué)合理使用壓縮機也可以在一定程度上提升節(jié)能效果，有效降低能源的消耗。在實際操作過程中，難免會受到某些問題和因素的影響而致使其實際運行時產(chǎn)生熱量過多，這就需要對壓縮機結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，以使熱量有所減少，從而實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。

2.1 優(yōu)化壓縮機冷卻器性能

在壓縮機的實際運行過程中，為了有效處理相關(guān)故障問題，需要將冷卻器的觀察口打開。一旦冷卻器外壁高度大于正常值時，則表明該冷卻系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)生故障。與此同時，還需做好設(shè)備的清洗工作，這樣有利于降低能耗。要想有效地降低能源消耗，就需要進一步提升冷卻器的工作效率。另外，還可以從冷水機組的效率著手進行提升，適當(dāng)?shù)靥砑友h(huán)水系統(tǒng)檢測并落實日常的維護工作，以確保水得以充分冷卻后再對水壓變化情況進行關(guān)注，從而保證水位得以控制在一定值內(nèi)，且需保證冷卻液處理流動狀態(tài)。此外，為了確保冷卻器得以發(fā)揮其應(yīng)有的價值和作用，實現(xiàn)冷卻效果，還需要定期清除雜質(zhì)工作，保持內(nèi)部清潔，只有這樣，才能更好地保證氣體得以與冷管組有效接觸。但是，如果冷水機內(nèi)雜質(zhì)過多時，為了避免冷水機結(jié)垢，可以使用酸洗的方法進行清洗，并定期做好測試工作。

2.2 降低壓縮機氣缸溫度

因溫度會對壓力造成影響，所以，可以適當(dāng)?shù)貙囟冗M行控制，以實現(xiàn)降耗目的。溫度每上升一定值時，壓縮機功率便會出現(xiàn)相應(yīng)的降低。要想有效地控制能源消耗，可以將其溫度控制在一定范圍內(nèi)。另外，在氣體的壓縮過程中，可以適當(dāng)?shù)貫闅飧滋峁┮欢ǖ目臻g進行散熱，同樣也可以達到降耗的目的。需要盡可能規(guī)避氣缸潤滑與冷卻方面出現(xiàn)故障和油箱被潤滑冷卻，以免受大摩擦力的影響而致使氣缸溫度大幅度上升，并最終導(dǎo)致能耗不斷增大。因此，在事前就要制定好相應(yīng)的目標(biāo)并對設(shè)計做出及時有效的調(diào)整，同時，還需在進氣門上添加一定的潤滑劑，并對加油站實施改造和分析，這樣可以使氣缸溫度得到有效的降低，以實現(xiàn)對能耗的控制。

2.3 確保氣體質(zhì)量

氣體中帶有水會導(dǎo)致壓縮摩擦增大，影響能源耗損。而如果氣體內(nèi)部存在較多灰塵且得不到及時有效的清除時，還會致使溝槽內(nèi)灰塵增多，進而致使氣體的運行受到影響。所以，有必要確保氣體的純度和質(zhì)量。這就需要對氣體實施嚴(yán)格的檢測工作，全面落實好過濾、控制以及測量，確保其純度和質(zhì)量完全達到相關(guān)要求時方可進入壓縮機內(nèi)并實施壓縮。為了確保氣體質(zhì)量，還需要對氣體各項指標(biāo)進行嚴(yán)格控制。如對于過濾器需定期做好排干處理，一旦過濾器前后壓力差超出一定范圍時，就需要對其展開及時有效的清理，如有必要還需對其濾芯進行更換，以確保其具有良好的過濾效果。另外，還需做好氣體水含量的實時有效檢測，保證水露點不超過-60℃。并對干燥塔和分子篩做好定期的維護與更換，從而保證氣體氣球干燥狀態(tài)。最后，在設(shè)計與安裝壓縮機過程中，在確保工藝需求得到滿足的前提下，需盡可能確保吸氣管短且直，盡可能減小安裝閥門以及彎頭的數(shù)量，如非必要則不進行彎頭與閥門的安裝，降低局部壓力的損失以及管道沿程的損失。

2.4 及時調(diào)整壓縮機氣缸間隙量

由于往復(fù)式壓縮機氣缸間隙可以滯留一定的水蒸氣，使其可以很好地保護氣缸，同時，對氣缸也具有一定的氣墊保護作用，以使氣缸中活塞避免與氣缸端蓋發(fā)生碰撞。但如果壓縮機在運行時氣缸間隙量過大，就會使氣缸吸氣時間隙內(nèi)氣體壓力過大而出現(xiàn)膨脹并占據(jù)較大容積，進而致使氣缸吸入氣量較少而影響壓縮機生產(chǎn)效能，并最終導(dǎo)致能耗過大。而如果氣缸間隙量過小不但不能達到節(jié)約能源的效果，而且還會致使壓縮機能耗增加，嚴(yán)重的還可能會使壓縮機發(fā)生損壞。所以，應(yīng)當(dāng)對氣缸間隙量進行嚴(yán)格把握，及時對其做出調(diào)整，以達到節(jié)能降耗目標(biāo)。如可以適當(dāng)引入相關(guān)氣量調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，且該系統(tǒng)需可以對其進氣閥開關(guān)時間進行有效控制，以實現(xiàn)對其間隙余量進行調(diào)節(jié)。

通常來說，應(yīng)當(dāng)調(diào)節(jié)壓縮機氣缸余隙在氣缸局部體積的3%～8%，如果往復(fù)式壓縮機氣缸直徑偏小，且壓力較大，就需要合理增加其余隙容積，一般控制在氣缸工作局部體積的5%～12%。然而，怎樣才能有效把控調(diào)節(jié)氣缸余隙的“度”，則能夠通過合理使用往復(fù)式壓縮機氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)進行處理。運用此系統(tǒng)可以對進氣閥的開關(guān)時間進行有效把控，以實現(xiàn)調(diào)節(jié)余隙氣量的作用。同時，實際調(diào)節(jié)范圍較大，可以由0～100%實施連續(xù)調(diào)節(jié)。除此之外，此系統(tǒng)還能夠利用自帶的電液控制系統(tǒng)，按照余隙氣缸活塞的輸入信號讓活塞發(fā)生直線位移，以達到伺服控制各級余隙容積變化的目的，大大提高了調(diào)節(jié)工作的準(zhǔn)確性，并且也有利于實現(xiàn)往復(fù)式壓縮機能量消耗的減少。

2.5 強化壓縮機檢修質(zhì)量

要想進一步強化壓縮機的檢修工作，就需對壓縮機運行較為頻繁的氣閥、活塞環(huán)和填料等及時地更換。避免由于密封性能下降而導(dǎo)致壓縮機能耗上升的情況出現(xiàn)。在對氣閥進行安裝時，需準(zhǔn)確安裝排氣閥和進氣閥位置，并注重氣閥閥片的升程調(diào)節(jié)。在具體的閥片升程調(diào)節(jié)過程中，如果氣閥沒有調(diào)節(jié)裝置，則需車削加工閥片升高限制器，如果有調(diào)節(jié)裝置的，則需對氣閥內(nèi)間距墊片厚度進行調(diào)節(jié)。對于活塞環(huán)的檢修，需及時有效地對氣缸缸徑實施測量，一旦出現(xiàn)較大差異，則需對其進行及時有效的處理。在具體的填料裝配時，需確保各密封件得以正確的安裝，確保各端面研磨貼合好，同時，還需保證填料冷卻水道、潤滑油孔道能夠順暢，以確保填料正常運作。

3 結(jié)語

往復(fù)式壓縮機是化工生產(chǎn)中十分重要的設(shè)備，在實際生產(chǎn)運行過程中，往往需要消耗大量的能源資源，為了進一步促進節(jié)能環(huán)保工作的健康、有序開展，就需要高度重視壓縮機運行中的節(jié)能降耗措施，盡可能有效地運用節(jié)能降耗措施實現(xiàn)成本控制和節(jié)能環(huán)保目標(biāo)。