【壓縮機(jī)網(wǎng)】空壓機(jī)又稱空氣壓縮機(jī)，是一種常見的動力設(shè)備，是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成氣體壓力能的裝置，其作用主要是提供生產(chǎn)所需的氣體。空壓機(jī)在生產(chǎn)中用途廣泛，主要應(yīng)用在空分裝置、生物發(fā)酵、紡織、冶金礦山、風(fēng)洞試驗、儀表控制、軍事等各各領(lǐng)域?？諌簷C(jī)運行的效果如何，很大程度上取決于空壓機(jī)前期的選型論證及技術(shù)參數(shù)的約定。
一、空壓機(jī)的類型簡介
空壓機(jī)按其轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)型式分為螺桿式空壓機(jī)、離心式空壓機(jī)、活塞式空壓機(jī)、軸流式空壓機(jī)、混流式空壓機(jī)、回轉(zhuǎn)式空壓機(jī)和滑片式空壓機(jī)等。按其工作原理分為螺桿空壓機(jī)、活塞式空壓機(jī)、回轉(zhuǎn)式空壓機(jī)、滑片式空壓機(jī)，均屬于容積型，直接依靠改變氣體容積來提高氣體壓力的機(jī)械；離心式空壓機(jī)、軸流式空壓機(jī)、混流式空壓機(jī)均屬于速度型（或動力型），依靠高速旋轉(zhuǎn)的葉片使通過它的氣體加速，從而將速度能轉(zhuǎn)化為壓力。不同類型空壓機(jī)有其自身的特點，且使用場合不盡相同。其中螺桿空壓機(jī)主要用于工業(yè)加工場合、儀表氣的制備；活塞壓縮機(jī)主要應(yīng)用于空氣壓力較高的場所；離心式空壓機(jī)、軸流式空壓機(jī)由于其排氣量較大，主要應(yīng)用于空分裝置、冶金化工、生物發(fā)酵等領(lǐng)域。近年來，變頻技術(shù)和永磁技術(shù)被應(yīng)用到空壓機(jī)領(lǐng)域，大大提升了空壓機(jī)運行的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。
二、空壓機(jī)選型的原則
空壓機(jī)作為工業(yè)生產(chǎn)中重要的動力能源供應(yīng)設(shè)施，為確保其安全、穩(wěn)定、高效地服務(wù)生產(chǎn)，空壓機(jī)的選型應(yīng)秉承安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效、安裝維護(hù)費用低的原則。首先，根據(jù)用戶需要的空氣壓力、空氣流量，選擇合適結(jié)構(gòu)型式的空壓機(jī)，空壓機(jī)工作時機(jī)械性能（低振動、低噪音）好，變工況下適應(yīng)性好，能夠持久穩(wěn)定運行，均是空壓機(jī)選型的基礎(chǔ)；其次空壓機(jī)系統(tǒng)運行的經(jīng)濟(jì)性應(yīng)作為空壓機(jī)選型的重要指標(biāo)，該指標(biāo)包括空壓機(jī)運行的電單耗（kwh/km3）或蒸汽單耗（t/km3）、空壓機(jī)所需降溫水的品質(zhì)及水耗（t/km3）、空壓機(jī)余熱效益等綜合指標(biāo)；另外選擇合適的空壓機(jī)技術(shù)參數(shù)（排氣量、排氣壓力）是空壓機(jī)是否可以滿足生產(chǎn)需求，是否運行經(jīng)濟(jì)的前提；最后，空壓機(jī)安裝維護(hù)費用應(yīng)作為空壓機(jī)選型的指標(biāo)之一，盡量選擇安裝簡便、維護(hù)費用低的空壓機(jī)。
空壓機(jī)的選型應(yīng)參照下列程序進(jìn)行：（1）調(diào)查用戶需求（用戶端要求達(dá)到的空氣壓力、空氣流量、空氣溫度、空氣濕度等）；（2）計算空氣由空壓機(jī)出口至用戶點之間的阻力大小；（3）確定空壓機(jī)的額定排氣壓力（機(jī)組額定排氣壓力可按照實際計算出理論數(shù)據(jù)的1.1倍取值）、排氣量、空壓機(jī)經(jīng)后處理裝置后的排氣溫度等；（4）根據(jù)機(jī)組自動化運行要求，選擇合適的電控、自控系統(tǒng)；（5）起草空壓機(jī)的技術(shù)要求，為采購做準(zhǔn)備；（6）對空壓機(jī)生產(chǎn)商、及用戶進(jìn)行實地考察，摸清生產(chǎn)商制作水平及生產(chǎn)能力，深入了解空壓機(jī)用戶的真實反饋；（7）對空壓機(jī)進(jìn)行招標(biāo)采購，制定合理的評分標(biāo)準(zhǔn)，通過招標(biāo)選擇性價比較高的空壓機(jī)組；（8）設(shè)備合同簽訂后，與空壓機(jī)供應(yīng)商進(jìn)行面對面技術(shù)文件對接，形成空壓機(jī)技術(shù)協(xié)議，作為合同的附件。
三、空壓機(jī)選型常見問題及建議
1、如缺乏對不同種類空壓機(jī)結(jié)構(gòu)性能的了解，會造成空壓機(jī)選型不合理，直接影響空壓機(jī)后續(xù)經(jīng)濟(jì)運行的問題。
一般情況下，多軸離心機(jī)，軸流機(jī)，普通單軸離心機(jī)，螺桿機(jī)，活塞式空壓機(jī)等電單耗依次升高。如在生物發(fā)酵行業(yè)，一般要求的空氣壓力（絕壓）在0.30MPa-0.40MPa之間，對于1200Nm3/min以上的空壓機(jī)選型，最好選擇軸流空壓機(jī)或多軸離心機(jī)組，其運行經(jīng)濟(jì)性較好且維護(hù)費用低；對于靜葉可調(diào)的軸流空壓機(jī)，其優(yōu)點為工況可調(diào)范圍較寬，其最佳運行區(qū)域為一曲面，該機(jī)組可以確保不同負(fù)荷下機(jī)組始終處于最佳的經(jīng)濟(jì)運行點。對于空氣需求量較小的儀表空氣，其空氣壓力（絕壓）一般在0.5-0.8MPa之間，通常選擇螺桿空壓機(jī)，而不選擇活塞式空壓機(jī)，因為螺桿空壓機(jī)較活塞機(jī)有結(jié)構(gòu)緊湊，易損件少，運行穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點。
2、空壓機(jī)參數(shù)選擇不合理，造成空壓機(jī)無法運行在最佳工況點，機(jī)組運行的經(jīng)濟(jì)性下降。
對于離心式空壓機(jī)，其銘牌上標(biāo)注的壓力、流量是空壓機(jī)運行效率最高的工況點，偏離該工況點，空壓機(jī)運行不經(jīng)濟(jì)。在實際工作中，由于對空氣需求點的壓力掌握不準(zhǔn)，再加上自空壓機(jī)出口至用戶之間的空氣輸送阻力估算，為安全起見，往往在起草空壓機(jī)招標(biāo)文件時，把空壓機(jī)的排氣壓力、排氣量估算的過高，造成實際運行的數(shù)據(jù)距離機(jī)組的設(shè)計值偏差較大。如某企業(yè)，訂購空壓機(jī)的額定排氣壓力（絕壓）為0.4MPa，而在實際運行中，空壓機(jī)的排氣壓力僅在0.31MPa左右，機(jī)組運行的電耗較高。因此，新空壓機(jī)確定其技術(shù)參數(shù)時，務(wù)必摸清空氣使用點的壓力、空氣流動阻力的計算，確?？諌簷C(jī)設(shè)計參數(shù)與實際運行相符，只有這樣選擇的空壓機(jī)才能發(fā)揮其運行效能。
3、空壓機(jī)設(shè)計的公用條件苛刻，影響空壓機(jī)安全、經(jīng)濟(jì)運行。如某企業(yè)多年前購置1臺流量855m3/min某國外空壓機(jī)，機(jī)組排氣壓力（絕壓）0.33MPa。該空壓機(jī)設(shè)計的公用條件中要求級間冷卻器降溫水溫度為5℃，在實際運行中，降溫水溫度經(jīng)常高于該溫度，則出現(xiàn)空壓機(jī)二級進(jìn)氣溫度高，機(jī)組效率下降，而當(dāng)使用5℃水時，由于5℃冷水的成本較高，造成該空壓機(jī)供氣成本較高，該機(jī)組無法長期運行。要確保空壓機(jī)系統(tǒng)運行的經(jīng)濟(jì)，在空壓機(jī)設(shè)計時，作為用戶應(yīng)提供與現(xiàn)場相符的公用系統(tǒng)數(shù)據(jù)。
4、空壓機(jī)后處理裝置設(shè)計、安裝不合理，空氣阻力增加，造成空壓機(jī)排氣壓力升高，機(jī)組電耗增加。
有些用戶將空壓機(jī)本體與后處理裝置分開采購，若后處理裝置廠家設(shè)計能力不足，僅僅考慮空氣的降溫效果和制作成本，往往會在有限的容器空間內(nèi)增加換熱管翅片的數(shù)量，造成空氣流動受阻。同時自空壓機(jī)出口至空氣并入空氣母管，彎頭數(shù)量增加會造成空氣流動阻力增加，減少彎頭數(shù)量可以減少空氣阻力；另外對于大流量空壓機(jī)后處理裝置，若現(xiàn)場空間允許，可以采用兩套裝置并聯(lián)運行，這樣可以有效降低空氣流動阻力。作者建議，空壓機(jī)后處理裝置、管道連接等最好由空壓機(jī)本體廠家進(jìn)行設(shè)計、提供，以確?？諌簷C(jī)系統(tǒng)后續(xù)運行經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定。
結(jié)束語
空壓機(jī)作為工礦企業(yè)重要的供氣設(shè)備，其能源消耗相對較大，運行周期相對較長，選擇安全、高效、經(jīng)濟(jì)的空壓機(jī)是設(shè)備管理者義不容辭的責(zé)任。本文結(jié)合在日常工作中發(fā)現(xiàn)的幾起空壓機(jī)選型中存在的問題，給出了空壓機(jī)選型的基本原則及方法，希望對大家有所幫助
作者簡歷
郭守征（1972—），男，大學(xué)學(xué)歷，學(xué)士學(xué)位，山東魯抗醫(yī)藥股份有限公司動力車間副主任，高級工程師。
來源：本站原創(chuàng)
一、空壓機(jī)的類型簡介
空壓機(jī)按其轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)型式分為螺桿式空壓機(jī)、離心式空壓機(jī)、活塞式空壓機(jī)、軸流式空壓機(jī)、混流式空壓機(jī)、回轉(zhuǎn)式空壓機(jī)和滑片式空壓機(jī)等。按其工作原理分為螺桿空壓機(jī)、活塞式空壓機(jī)、回轉(zhuǎn)式空壓機(jī)、滑片式空壓機(jī)，均屬于容積型，直接依靠改變氣體容積來提高氣體壓力的機(jī)械；離心式空壓機(jī)、軸流式空壓機(jī)、混流式空壓機(jī)均屬于速度型（或動力型），依靠高速旋轉(zhuǎn)的葉片使通過它的氣體加速，從而將速度能轉(zhuǎn)化為壓力。不同類型空壓機(jī)有其自身的特點，且使用場合不盡相同。其中螺桿空壓機(jī)主要用于工業(yè)加工場合、儀表氣的制備；活塞壓縮機(jī)主要應(yīng)用于空氣壓力較高的場所；離心式空壓機(jī)、軸流式空壓機(jī)由于其排氣量較大，主要應(yīng)用于空分裝置、冶金化工、生物發(fā)酵等領(lǐng)域。近年來，變頻技術(shù)和永磁技術(shù)被應(yīng)用到空壓機(jī)領(lǐng)域，大大提升了空壓機(jī)運行的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。
二、空壓機(jī)選型的原則
空壓機(jī)作為工業(yè)生產(chǎn)中重要的動力能源供應(yīng)設(shè)施，為確保其安全、穩(wěn)定、高效地服務(wù)生產(chǎn)，空壓機(jī)的選型應(yīng)秉承安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效、安裝維護(hù)費用低的原則。首先，根據(jù)用戶需要的空氣壓力、空氣流量，選擇合適結(jié)構(gòu)型式的空壓機(jī)，空壓機(jī)工作時機(jī)械性能（低振動、低噪音）好，變工況下適應(yīng)性好，能夠持久穩(wěn)定運行，均是空壓機(jī)選型的基礎(chǔ)；其次空壓機(jī)系統(tǒng)運行的經(jīng)濟(jì)性應(yīng)作為空壓機(jī)選型的重要指標(biāo)，該指標(biāo)包括空壓機(jī)運行的電單耗（kwh/km3）或蒸汽單耗（t/km3）、空壓機(jī)所需降溫水的品質(zhì)及水耗（t/km3）、空壓機(jī)余熱效益等綜合指標(biāo)；另外選擇合適的空壓機(jī)技術(shù)參數(shù)（排氣量、排氣壓力）是空壓機(jī)是否可以滿足生產(chǎn)需求，是否運行經(jīng)濟(jì)的前提；最后，空壓機(jī)安裝維護(hù)費用應(yīng)作為空壓機(jī)選型的指標(biāo)之一，盡量選擇安裝簡便、維護(hù)費用低的空壓機(jī)。
空壓機(jī)的選型應(yīng)參照下列程序進(jìn)行：（1）調(diào)查用戶需求（用戶端要求達(dá)到的空氣壓力、空氣流量、空氣溫度、空氣濕度等）；（2）計算空氣由空壓機(jī)出口至用戶點之間的阻力大小；（3）確定空壓機(jī)的額定排氣壓力（機(jī)組額定排氣壓力可按照實際計算出理論數(shù)據(jù)的1.1倍取值）、排氣量、空壓機(jī)經(jīng)后處理裝置后的排氣溫度等；（4）根據(jù)機(jī)組自動化運行要求，選擇合適的電控、自控系統(tǒng)；（5）起草空壓機(jī)的技術(shù)要求，為采購做準(zhǔn)備；（6）對空壓機(jī)生產(chǎn)商、及用戶進(jìn)行實地考察，摸清生產(chǎn)商制作水平及生產(chǎn)能力，深入了解空壓機(jī)用戶的真實反饋；（7）對空壓機(jī)進(jìn)行招標(biāo)采購，制定合理的評分標(biāo)準(zhǔn)，通過招標(biāo)選擇性價比較高的空壓機(jī)組；（8）設(shè)備合同簽訂后，與空壓機(jī)供應(yīng)商進(jìn)行面對面技術(shù)文件對接，形成空壓機(jī)技術(shù)協(xié)議，作為合同的附件。
三、空壓機(jī)選型常見問題及建議
1、如缺乏對不同種類空壓機(jī)結(jié)構(gòu)性能的了解，會造成空壓機(jī)選型不合理，直接影響空壓機(jī)后續(xù)經(jīng)濟(jì)運行的問題。
一般情況下，多軸離心機(jī)，軸流機(jī)，普通單軸離心機(jī)，螺桿機(jī)，活塞式空壓機(jī)等電單耗依次升高。如在生物發(fā)酵行業(yè)，一般要求的空氣壓力（絕壓）在0.30MPa-0.40MPa之間，對于1200Nm3/min以上的空壓機(jī)選型，最好選擇軸流空壓機(jī)或多軸離心機(jī)組，其運行經(jīng)濟(jì)性較好且維護(hù)費用低；對于靜葉可調(diào)的軸流空壓機(jī)，其優(yōu)點為工況可調(diào)范圍較寬，其最佳運行區(qū)域為一曲面，該機(jī)組可以確保不同負(fù)荷下機(jī)組始終處于最佳的經(jīng)濟(jì)運行點。對于空氣需求量較小的儀表空氣，其空氣壓力（絕壓）一般在0.5-0.8MPa之間，通常選擇螺桿空壓機(jī)，而不選擇活塞式空壓機(jī)，因為螺桿空壓機(jī)較活塞機(jī)有結(jié)構(gòu)緊湊，易損件少，運行穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點。
2、空壓機(jī)參數(shù)選擇不合理，造成空壓機(jī)無法運行在最佳工況點，機(jī)組運行的經(jīng)濟(jì)性下降。
對于離心式空壓機(jī)，其銘牌上標(biāo)注的壓力、流量是空壓機(jī)運行效率最高的工況點，偏離該工況點，空壓機(jī)運行不經(jīng)濟(jì)。在實際工作中，由于對空氣需求點的壓力掌握不準(zhǔn)，再加上自空壓機(jī)出口至用戶之間的空氣輸送阻力估算，為安全起見，往往在起草空壓機(jī)招標(biāo)文件時，把空壓機(jī)的排氣壓力、排氣量估算的過高，造成實際運行的數(shù)據(jù)距離機(jī)組的設(shè)計值偏差較大。如某企業(yè)，訂購空壓機(jī)的額定排氣壓力（絕壓）為0.4MPa，而在實際運行中，空壓機(jī)的排氣壓力僅在0.31MPa左右，機(jī)組運行的電耗較高。因此，新空壓機(jī)確定其技術(shù)參數(shù)時，務(wù)必摸清空氣使用點的壓力、空氣流動阻力的計算，確?？諌簷C(jī)設(shè)計參數(shù)與實際運行相符，只有這樣選擇的空壓機(jī)才能發(fā)揮其運行效能。
3、空壓機(jī)設(shè)計的公用條件苛刻，影響空壓機(jī)安全、經(jīng)濟(jì)運行。如某企業(yè)多年前購置1臺流量855m3/min某國外空壓機(jī)，機(jī)組排氣壓力（絕壓）0.33MPa。該空壓機(jī)設(shè)計的公用條件中要求級間冷卻器降溫水溫度為5℃，在實際運行中，降溫水溫度經(jīng)常高于該溫度，則出現(xiàn)空壓機(jī)二級進(jìn)氣溫度高，機(jī)組效率下降，而當(dāng)使用5℃水時，由于5℃冷水的成本較高，造成該空壓機(jī)供氣成本較高，該機(jī)組無法長期運行。要確保空壓機(jī)系統(tǒng)運行的經(jīng)濟(jì)，在空壓機(jī)設(shè)計時，作為用戶應(yīng)提供與現(xiàn)場相符的公用系統(tǒng)數(shù)據(jù)。
4、空壓機(jī)后處理裝置設(shè)計、安裝不合理，空氣阻力增加，造成空壓機(jī)排氣壓力升高，機(jī)組電耗增加。
有些用戶將空壓機(jī)本體與后處理裝置分開采購，若后處理裝置廠家設(shè)計能力不足，僅僅考慮空氣的降溫效果和制作成本，往往會在有限的容器空間內(nèi)增加換熱管翅片的數(shù)量，造成空氣流動受阻。同時自空壓機(jī)出口至空氣并入空氣母管，彎頭數(shù)量增加會造成空氣流動阻力增加，減少彎頭數(shù)量可以減少空氣阻力；另外對于大流量空壓機(jī)后處理裝置，若現(xiàn)場空間允許，可以采用兩套裝置并聯(lián)運行，這樣可以有效降低空氣流動阻力。作者建議，空壓機(jī)后處理裝置、管道連接等最好由空壓機(jī)本體廠家進(jìn)行設(shè)計、提供，以確?？諌簷C(jī)系統(tǒng)后續(xù)運行經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定。
結(jié)束語
空壓機(jī)作為工礦企業(yè)重要的供氣設(shè)備，其能源消耗相對較大，運行周期相對較長，選擇安全、高效、經(jīng)濟(jì)的空壓機(jī)是設(shè)備管理者義不容辭的責(zé)任。本文結(jié)合在日常工作中發(fā)現(xiàn)的幾起空壓機(jī)選型中存在的問題，給出了空壓機(jī)選型的基本原則及方法，希望對大家有所幫助
作者簡歷
郭守征（1972—），男，大學(xué)學(xué)歷，學(xué)士學(xué)位，山東魯抗醫(yī)藥股份有限公司動力車間副主任，高級工程師。
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