大型壓縮機(jī)節(jié)能改造新技術(shù)應(yīng)用分析

狄建森

（河南國鑫環(huán)保科技有限公司，河南 三門峽 472500）

在號(hào)召節(jié)能減排的當(dāng)下，壓縮機(jī)的節(jié)能改造工作也在不斷的深入，在這過程中設(shè)備不斷升級(jí)改進(jìn)，能源浪費(fèi)的情況有所緩解，但是節(jié)能減排工作還需要不斷的深入。

1 大型壓縮機(jī)的運(yùn)行問題

（1）壓縮能力低、能耗高。一些大型壓縮機(jī)考慮到了節(jié)能的需求，會(huì)限制壓縮機(jī)的功率。在這種情況下，壓縮機(jī)的壓縮能力就會(huì)低于設(shè)計(jì)值，也就無法充分的發(fā)揮壓縮能力。到了夏季，由于溫度過高，壓縮機(jī)無法很好的散熱，也就無法和其它的生產(chǎn)線或是設(shè)備滿荷運(yùn)行，這就會(huì)影響到生產(chǎn)效率。此外，還存在著壓縮機(jī)雙機(jī)并聯(lián)的運(yùn)行情況，這種情況雖然能夠增加總流量，但是，在并聯(lián)的情況下，單機(jī)工作流量卻有所降低，不僅工作效率受到了影響，還會(huì)產(chǎn)生管道阻力損失。

（2）運(yùn)行狀態(tài)不佳，維護(hù)成本高。部分壓縮機(jī)在夏季無法穩(wěn)定，運(yùn)行經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)故障，運(yùn)行的周期也無法滿足設(shè)計(jì)的要求。即使事后維修，也無法有效地解決這些故障問題，機(jī)組依然無法長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定運(yùn)行，這些都會(huì)給生產(chǎn)安全帶來影響。由于故障較多，所以維修和改進(jìn)工作也會(huì)比較頻繁。在這種情況下增加了維護(hù)的成本。

2 壓縮機(jī)能量調(diào)節(jié)和能耗

一般情況下，人們會(huì)根據(jù)具體需求選擇使用不同類型的壓縮機(jī)?？紤]到大型的壓縮機(jī)一般都是全年運(yùn)行的，所以會(huì)跨越四季，可能會(huì)遇到一些極端天氣或者是比較復(fù)雜的外部情況。由于施工設(shè)計(jì)不可能完全符合實(shí)際情況，所以設(shè)計(jì)壓縮機(jī)工作功率時(shí)應(yīng)當(dāng)留有富余。

一般情況下，間歇運(yùn)行是大型壓縮機(jī)較為常見的能量調(diào)節(jié)類型之一。壓縮機(jī)會(huì)提前設(shè)定好溫度，這一溫度會(huì)低于環(huán)境溫度。如果壓縮機(jī)在啟動(dòng)的過程中外界環(huán)境溫度逐漸下降低于了這個(gè)設(shè)定溫度，那么壓縮機(jī)就會(huì)停止工作。這個(gè)過程就是間歇運(yùn)行。穩(wěn)定的環(huán)境溫度是這種類型的理想工作環(huán)境。但在具體應(yīng)用時(shí)，這種情況非常少。工作環(huán)境可能會(huì)因?yàn)闇囟茸兓瘶O端、極端天氣環(huán)境等多方面的，因素變得復(fù)雜。壓縮機(jī)的每一次啟停都會(huì)消耗大量的電能，甚至?xí)廴镜诫娋W(wǎng)，影響到壓縮機(jī)的壽命。在這種情況下，就必須要針對(duì)大型壓縮機(jī)應(yīng)用節(jié)能改造技術(shù)。

3 節(jié)能改造技術(shù)的具體應(yīng)用

（1）優(yōu)化工藝參數(shù)。優(yōu)化工藝參數(shù)可以從兩個(gè)方面入手，第一就是調(diào)整吸入壓力。吸入壓力也會(huì)影響到壓縮機(jī)的功耗，如果吸入壓力比較小，那么壓縮機(jī)就會(huì)產(chǎn)生過大的能耗。所以必須要調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的吸入壓力。為了消除內(nèi)部阻力，可以把高效旋風(fēng)入口分離器設(shè)置在其中，這個(gè)過程就能夠有效地增加吸入壓力。第二，降低壓縮機(jī)段間壓降。壓縮機(jī)之所以會(huì)產(chǎn)生大量的能源消耗，是因?yàn)槎伍g壓降過高。為了解決這一問題，可以在極間冷卻器的基礎(chǔ)上，進(jìn)行升級(jí)，應(yīng)用新的高效換熱器，這樣管路設(shè)備和彎頭也能夠得到精簡(jiǎn)，冷卻器結(jié)垢問題也能夠得到解決。

（2）優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。第一，當(dāng)前大型壓縮機(jī)大多數(shù)采用了葉輪結(jié)構(gòu)的形式。在此基礎(chǔ)上可以針對(duì)葉輪進(jìn)行改造，增加三元流葉輪的特點(diǎn)，調(diào)整整體的性能。三元流葉輪和普通的葉輪相比工作效率要更高一些，改造的過程也不需要花費(fèi)較多的成本，相對(duì)于傳統(tǒng)葉輪來說，能夠獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益，以及更好的節(jié)能效果。第二，葉輪的表面粗糙度會(huì)給輪組帶來影響。所以要拋光打磨葉輪的表面。這過程中，可以選擇多種方式，例如：精車打磨或是精鑄等。此外，也應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同的葉輪類型采取不同的拋光打磨方式。如果葉輪外形較為規(guī)整，整體的體積也比較大，就可以使用砂帶振動(dòng)研拋這種方法。如果外形不夠規(guī)整，甚至結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，就可以選擇液體拋光這種方式。第三，控制回流量。壓縮機(jī)在運(yùn)行時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)喘振的情況，面對(duì)這一情況可以安裝防喘振控制機(jī)構(gòu)，這樣就能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控喘振情況并對(duì)壓縮機(jī)的回流量進(jìn)行嚴(yán)格的控制。此外，還要在回流手動(dòng)控制的基礎(chǔ)上，轉(zhuǎn)化為自動(dòng)控制，并完善當(dāng)前的防喘振控制系統(tǒng)，這樣壓縮機(jī)在運(yùn)行時(shí)就不會(huì)產(chǎn)生過多的能耗，節(jié)能性也能夠得到提升。第四，優(yōu)化管路布局。管路內(nèi)的壓降會(huì)直接影響到壓縮機(jī)的運(yùn)行。所以一定要優(yōu)化管路布局這個(gè)過程，可以利用壓損來評(píng)價(jià)布局方案的科學(xué)合理性。如果入口壓力與出口壓力之間產(chǎn)生的壓差小于5%，那么就能夠表明這種方案布局較為合理。此外，要對(duì)容易產(chǎn)生壓損的多個(gè)構(gòu)件進(jìn)行計(jì)算，提高壓損的精確性。日常也要加強(qiáng)壓縮機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)，這樣才能夠保持正常性能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并充分的發(fā)揮其節(jié)能優(yōu)勢(shì)。

（3）變頻調(diào)節(jié)技術(shù)優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。一般情況下，為了減少壓縮機(jī)的能耗，滿足節(jié)能的需求，人們會(huì)采用控制流量和壓力工藝等不同的方法。例如：閥門節(jié)流或是排空等，雖然這些方法也能夠產(chǎn)生一定的效果，但是會(huì)損耗管網(wǎng)，造成能源浪費(fèi)。在這種情況下，人們提出了變頻調(diào)節(jié)技術(shù)，利用這種技術(shù)來控制壓縮機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速，這樣流量質(zhì)量就會(huì)發(fā)生改變，也就不會(huì)出現(xiàn)閥門節(jié)流損失，確保壓縮機(jī)在運(yùn)行的過程中實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。在應(yīng)用這種技術(shù)的過程中，需要依靠傳感器發(fā)出的信號(hào)，來對(duì)壓縮機(jī)的運(yùn)行轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，確保壓縮機(jī)能夠正常的輸出回流量，并校準(zhǔn)直接流量，也就是調(diào)節(jié)流量的精度，這種方法能夠讓壓縮機(jī)運(yùn)行得更加安全穩(wěn)定。在節(jié)約能源的過程中還能夠提高壓縮機(jī)的卸載能力，減少運(yùn)行過程中產(chǎn)生的噪音，減少設(shè)備的磨損速度。這個(gè)過程從兩個(gè)方面入手，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能，降低了電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率，減少了電機(jī)軸的輸出功率；壓縮機(jī)不會(huì)因?yàn)轭l繁的啟停，消耗過多的電能。

（4）集中控制技術(shù)。即使是大型的壓縮機(jī)也不是單機(jī)工作的模式，往往是由多臺(tái)聯(lián)合在一起共同運(yùn)行的，單機(jī)工作模式比較少見。所以在節(jié)能改造時(shí)可以應(yīng)用集中控制這種技術(shù)，這樣就能夠集中控制多臺(tái)壓縮機(jī)，從而有效的實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)約。一般所開啟的壓縮機(jī)臺(tái)數(shù)是固定的，在用氣量下降到某個(gè)點(diǎn)時(shí)就可以應(yīng)用集中控制技術(shù)來調(diào)整壓縮機(jī)的工作時(shí)間，以及轉(zhuǎn)速。用氣量下降越低，那么性能就會(huì)越好，這時(shí)如果機(jī)器的功率比較大，那么就會(huì)停止。這種方式能夠有效地減少工作中不必要的能耗，控制多臺(tái)壓縮機(jī)，確保能夠處在統(tǒng)一的運(yùn)行狀態(tài)。還可以根據(jù)具體的工作需求擴(kuò)大功率范圍，盡可能的減少所使用的壓縮機(jī)臺(tái)數(shù)，這樣也能夠降低能耗。這種技術(shù)主要是從兩個(gè)方面來實(shí)現(xiàn)節(jié)效果的，第一個(gè)方面就是根據(jù)具體的需求來調(diào)整壓縮機(jī)的卸載時(shí)間，可以適當(dāng)?shù)目s短。第二個(gè)方面就是降低系統(tǒng)壓力寬帶。

（5）熱回收技術(shù)。這種方式十分的節(jié)能環(huán)保，這個(gè)過程就是利用熱交換技術(shù)，把壓縮機(jī)的高溫油所產(chǎn)生的熱量傳遞到冷水里，在熱量的作用下，冷水會(huì)被加溫變熱之后儲(chǔ)存在保溫貯水桶中，這個(gè)過程就實(shí)現(xiàn)了熱回收。由于由中儲(chǔ)存了大量的熱量，在技術(shù)的處理下，又轉(zhuǎn)換成了熱，所以就會(huì)產(chǎn)生源源不斷的熱水。壓縮機(jī)也能夠在恒溫的狀態(tài)下工作，這些熱水也能夠滿足生活或者工廠的生產(chǎn)需求。在熱回收技術(shù)下產(chǎn)生的熱水不需要花費(fèi)其他的費(fèi)用，所以在一定程度上也能夠節(jié)約制造熱水的資金。這種技術(shù)能夠解決壓縮機(jī)存在的散熱問題，在具體應(yīng)用時(shí)，還需要對(duì)壓縮機(jī)主機(jī)排氣口的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。如果溫度超過了80℃，那么熱回收裝置就可以開始工作，壓縮機(jī)也不會(huì)出現(xiàn)過熱的情況。

4 結(jié)語

無論是在生活中還是在工作中節(jié)能減排都非常重要。當(dāng)前，人們針對(duì)大型壓縮機(jī)所提出的節(jié)能改造技術(shù)，就是為了減少壓縮機(jī)的工作能耗。因此，本文從優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)行參數(shù)、變頻調(diào)節(jié)技術(shù)、集中控制技術(shù)等不同的方面進(jìn)行探討，希望能夠提高大型壓縮機(jī)的節(jié)能效果，減少不必要的能耗。