【壓縮機網(wǎng)】壓縮空氣系統通常由一臺至數臺空壓機、儲氣罐、過(guò)濾器、壓縮空氣干燥機等組成,通過(guò)壓縮空氣管道與用氣端相連接,做好壓縮空氣系統的維護和改進(jìn)工作有助于提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)安全。不過(guò),由于企業(yè)的資金、時(shí)間、技術(shù)能力以及工況變化等因素影響,決定了壓縮空氣系統的維護與改進(jìn)工作必然是一個(gè)持續不斷推進(jìn)的過(guò)程。
發(fā)現問(wèn)題→分析問(wèn)題→解決問(wèn)題,這是解決所有問(wèn)題都遵循的基本規律和步驟,因此,壓縮空氣系統的維護與改進(jìn)也分為“三步走”:第一步,發(fā)現并認識到有必要對壓縮空氣系統的異常情況做出反應(注意:這些異常情況頻繁出現或者會(huì )導致經(jīng)常性的生產(chǎn)中斷);第二步,一旦決定解決這些異常情況或者問(wèn)題,需要科學(xué)分析和制定合理的解決方案;第三步,解決方案實(shí)施。這三步層層遞進(jìn),環(huán)環(huán)相扣,尤其是方案的實(shí)施不僅要解決頻繁出現的異常故障情況,還要有助于后續進(jìn)行的工作,通過(guò)數據、信息收集,更方便的發(fā)現新問(wèn)題,最終實(shí)現運行監測、系統改進(jìn)和成本節約。
第一步:發(fā)現問(wèn)題
發(fā)現壓縮空氣系統存在的長(cháng)期性隱性問(wèn)題,而非簡(jiǎn)單被動(dòng)應對諸如跳機、噴油、燃爆等劇烈的顯性問(wèn)題。提高可靠性,必須要有敏感的反應能力,能夠識別系統內的問(wèn)題和終端使用點(diǎn)出現的生產(chǎn)問(wèn)題。
那么如何發(fā)現壓縮空氣系統潛藏的隱性問(wèn)題呢?我們可以將發(fā)現存在問(wèn)題的思路轉換為“哪些因素影響了如下目標的實(shí)現”:
第一個(gè)目標:持續擁有壓縮空氣。當空壓機出現故障時(shí)問(wèn)題很明顯,空壓機壞了,需要修理。 如果這是工廠(chǎng)唯一的一臺空壓機,那么儲氣罐存儲的壓縮空氣用完之后很快就會(huì )沒(méi)有生產(chǎn)用氣了。這時(shí)候,最穩妥的解決方案就是再采購一臺作為備用機,在主用空壓機故障、保養時(shí)啟用。
第二個(gè)目標:改善壓縮空氣質(zhì)量。不管是噴油螺桿還是無(wú)油機,從空壓機出來(lái)的壓縮空氣基本都需要處理才能達到使用要求,其中混有多種會(huì )對用氣設備和產(chǎn)品質(zhì)量帶來(lái)?yè)p害的雜質(zhì)。主要有以下幾類(lèi):固體微粒、水、油和化學(xué)雜質(zhì)。當然,根據周?chē)h(huán)境不同、用氣標準不同,需濾除的雜質(zhì)也不同,需要改善的空氣質(zhì)量?jì)热菀簿筒煌?/div>
固體微粒主要有非金屬粒子、重金屬粒子、有機性微粒(植物花粉、纖維類(lèi)物質(zhì)、動(dòng)物毛發(fā)、皮屑和排泄物等)及有生命微粒(單細胞藻類(lèi)、真菌孢子和病毒等)。固體微粒有時(shí)也通稱(chēng)為“粒子”、“灰塵”、“塵粒”等。壓縮空氣中所含水分的主要形式有液態(tài)水(水滴、水霧)和氣態(tài)水(水蒸氣)兩種。液態(tài)水既有設備密封不嚴帶來(lái)的漏水、吸氣口進(jìn)水,也有 水蒸氣降溫凝結的水滴。水蒸氣主要來(lái)源是環(huán)境空氣中含有的水蒸氣,大氣中水蒸氣的含量與氣候條件和季節有關(guān)。壓縮空氣中油污染存在的形式有液態(tài)油(油滴、油霧)和油蒸汽兩種,油污染的來(lái)源可能是空壓機和氣動(dòng)元件的潤滑油、油過(guò)濾器、環(huán)境空氣中的油蒸汽和油滴。壓縮空氣中的化學(xué)雜質(zhì)主要以氣體的形式存在,最常見(jiàn)的化學(xué)污染物是二氧化硫氣體。
第三個(gè)目標:保持終端用氣環(huán)節的壓力穩定。當用氣環(huán)節發(fā)現壓力不足或者根本沒(méi)有壓力時(shí),首先需要確認的是空壓機是否正常加載、運行,以及各個(gè)閥門(mén)是否正常開(kāi)啟。但是當壓縮空氣比較復雜的時(shí)候,事情就會(huì )變得相當棘手,因為我們不知道到底是空壓機、后處理的機械問(wèn)題,還是管路泄漏、控制系統故障。
第四個(gè)目標:運行管理的效率。隨著(zhù)市場(chǎng)競爭壓力的不斷升級,通過(guò)壓縮空氣系統節能獲取經(jīng)濟效益是很多空壓機用戶(hù)的普遍選擇。當壓縮空氣系統的管理、運行成本遠遠高于同行時(shí),那么就需要對壓縮空氣系統進(jìn)行升級改進(jìn)。
第二步:分析問(wèn)題
不同的壓縮空氣系統,存在的問(wèn)題和產(chǎn)生的原因各不相同,需要具體問(wèn)題具體分析。筆者在此提供幾個(gè)特殊問(wèn)題的解決思路:
1.系統管道改善。關(guān)??諌簷C進(jìn)行定期維護是非常常見(jiàn)的一種做法,在主管回路和生產(chǎn)供應線(xiàn)安裝隔離閥和旁通閥之前,完成這項任務(wù)的唯一方法是關(guān)閉整個(gè)系統。這就用戶(hù)不得不將檢修工作安排到半夜、周日,可供關(guān)閉整個(gè)系統的機會(huì )非常有限,比如在石化、鋼鐵等行業(yè),常常只能在五一、國慶或春節這樣的節假日才可以停產(chǎn)運行,這就導致系統常常帶病或低效運行很長(cháng)時(shí)間。而在可能的情況下增加旁路和隔離閥,這是一種不停機、不斷供進(jìn)行系統檢修的好方法。
2.用于輸送壓縮空氣的鋼管、鍍鋅管道長(cháng)期使用之后,不可避免的會(huì )生銹,銹渣、銹水會(huì )引起后端氣路和閥芯阻塞,造成密封磨損等,推薦使用不銹鋼或鋁合金管道,同時(shí)要避免直角彎管,以防造成壓力損失過(guò)大。
3.為了減輕干燥機的負擔,可以增設冷凝水分離器,為所有空壓機出口增加排水口。排除冷凝水對保護空壓機主機、潤滑油和下游工藝非常重要,所以許多冷凝水源都有兩個(gè)并聯(lián)的排水口,以防其中一個(gè)出現故障。在適當的位置添加露點(diǎn)探測儀是一項非常直觀(guān)且有用的監控措施,以便讓干燥機處于良好的運行狀態(tài)。
4.采用變頻空壓機。當用氣需求變動(dòng)較大較頻繁時(shí),采購設備應首先考慮變頻空壓機,永磁變頻空壓機節能的原理與效果無(wú)需贅言。在不合適置換機器的工頻機房,可安裝流量控制器,以平衡管網(wǎng)系統壓力的波動(dòng),并通過(guò)使用較低壓力節省電費。
5.余熱回收。由于空壓機在工作過(guò)程中有大量電能轉換為熱量散逸掉,不僅浪費了能源費用,而且還會(huì )對設備造成不利影響,因此回收余熱可以用來(lái)解決員工生活用水、工業(yè)用熱水等需求。
6.進(jìn)行壓縮空氣泄漏審計。工廠(chǎng)的壓縮空氣泄露量通常占供氣量的10%~30%,管理不善的工廠(chǎng)甚至可能高達50%。在供氣壓力為0.7MPa下的氣管中一個(gè)直徑1mm的泄漏小孔,每年導致的損失高達約3525度電。壓縮空氣泄漏存在的環(huán)節包括管道接口密封不嚴、管道銹蝕孔洞、不合理的油水排水時(shí)長(cháng)等等。除了直接導致壓縮空氣系統壓力不足,提高氣源壓力之外,還可能需要額外啟動(dòng)空壓機保壓,進(jìn)一步造成電費成本增加。
進(jìn)行壓縮空氣泄漏審計,不僅要防治“跑冒滴漏”,還要盡量降低系統的壓縮空氣壓力來(lái)減少系統泄漏量。
在以上環(huán)節中,市面上有現成的露點(diǎn)探測設備、流量控制設備、可視化超聲波泄漏檢測設備、零耗氣疏水設備等等,我們應善加利用,提高專(zhuān)業(yè)性和系統效率。
第三步:解決問(wèn)題
根據以上分析,需制定科學(xué)、合理的改進(jìn)方案,并嚴格實(shí)施。方案的制定與實(shí)施,一方面有賴(lài)于用戶(hù)的實(shí)際應用體驗,另一方面有賴(lài)于空壓機廠(chǎng)家、代理商以及第三方節能公司等提供專(zhuān)業(yè)的信息咨詢(xún)和可靠的實(shí)用工具。
在這一過(guò)程中,要使壓縮空氣系統的改進(jìn)能完全對癥,并長(cháng)期有效,離不開(kāi)系統信息實(shí)時(shí)和長(cháng)期數據的收集、歸集和分析,進(jìn)而做出合理的預判。這就需要將系統進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)+,即當前壓縮機行業(yè)風(fēng)頭正盛的“云”、大數據。
小結
壓縮空氣系統維護和改進(jìn)是一個(gè)長(cháng)期持續的過(guò)程,不可能一蹴而就,也不可能畢其功于一役。從最低期望保供保壓,到中期期望效率提升,再到系統數據化、自動(dòng)化、智能化,需要相當的經(jīng)濟、技術(shù)投入才能讓壓縮空氣系統更好的為用戶(hù)創(chuàng )造價(jià)值。
來(lái)源:本站原創(chuàng )
發(fā)現問(wèn)題→分析問(wèn)題→解決問(wèn)題,這是解決所有問(wèn)題都遵循的基本規律和步驟,因此,壓縮空氣系統的維護與改進(jìn)也分為“三步走”:第一步,發(fā)現并認識到有必要對壓縮空氣系統的異常情況做出反應(注意:這些異常情況頻繁出現或者會(huì )導致經(jīng)常性的生產(chǎn)中斷);第二步,一旦決定解決這些異常情況或者問(wèn)題,需要科學(xué)分析和制定合理的解決方案;第三步,解決方案實(shí)施。這三步層層遞進(jìn),環(huán)環(huán)相扣,尤其是方案的實(shí)施不僅要解決頻繁出現的異常故障情況,還要有助于后續進(jìn)行的工作,通過(guò)數據、信息收集,更方便的發(fā)現新問(wèn)題,最終實(shí)現運行監測、系統改進(jìn)和成本節約。
第一步:發(fā)現問(wèn)題
發(fā)現壓縮空氣系統存在的長(cháng)期性隱性問(wèn)題,而非簡(jiǎn)單被動(dòng)應對諸如跳機、噴油、燃爆等劇烈的顯性問(wèn)題。提高可靠性,必須要有敏感的反應能力,能夠識別系統內的問(wèn)題和終端使用點(diǎn)出現的生產(chǎn)問(wèn)題。
那么如何發(fā)現壓縮空氣系統潛藏的隱性問(wèn)題呢?我們可以將發(fā)現存在問(wèn)題的思路轉換為“哪些因素影響了如下目標的實(shí)現”:
第一個(gè)目標:持續擁有壓縮空氣。當空壓機出現故障時(shí)問(wèn)題很明顯,空壓機壞了,需要修理。 如果這是工廠(chǎng)唯一的一臺空壓機,那么儲氣罐存儲的壓縮空氣用完之后很快就會(huì )沒(méi)有生產(chǎn)用氣了。這時(shí)候,最穩妥的解決方案就是再采購一臺作為備用機,在主用空壓機故障、保養時(shí)啟用。
第二個(gè)目標:改善壓縮空氣質(zhì)量。不管是噴油螺桿還是無(wú)油機,從空壓機出來(lái)的壓縮空氣基本都需要處理才能達到使用要求,其中混有多種會(huì )對用氣設備和產(chǎn)品質(zhì)量帶來(lái)?yè)p害的雜質(zhì)。主要有以下幾類(lèi):固體微粒、水、油和化學(xué)雜質(zhì)。當然,根據周?chē)h(huán)境不同、用氣標準不同,需濾除的雜質(zhì)也不同,需要改善的空氣質(zhì)量?jì)热菀簿筒煌?/div>
固體微粒主要有非金屬粒子、重金屬粒子、有機性微粒(植物花粉、纖維類(lèi)物質(zhì)、動(dòng)物毛發(fā)、皮屑和排泄物等)及有生命微粒(單細胞藻類(lèi)、真菌孢子和病毒等)。固體微粒有時(shí)也通稱(chēng)為“粒子”、“灰塵”、“塵粒”等。壓縮空氣中所含水分的主要形式有液態(tài)水(水滴、水霧)和氣態(tài)水(水蒸氣)兩種。液態(tài)水既有設備密封不嚴帶來(lái)的漏水、吸氣口進(jìn)水,也有 水蒸氣降溫凝結的水滴。水蒸氣主要來(lái)源是環(huán)境空氣中含有的水蒸氣,大氣中水蒸氣的含量與氣候條件和季節有關(guān)。壓縮空氣中油污染存在的形式有液態(tài)油(油滴、油霧)和油蒸汽兩種,油污染的來(lái)源可能是空壓機和氣動(dòng)元件的潤滑油、油過(guò)濾器、環(huán)境空氣中的油蒸汽和油滴。壓縮空氣中的化學(xué)雜質(zhì)主要以氣體的形式存在,最常見(jiàn)的化學(xué)污染物是二氧化硫氣體。
第三個(gè)目標:保持終端用氣環(huán)節的壓力穩定。當用氣環(huán)節發(fā)現壓力不足或者根本沒(méi)有壓力時(shí),首先需要確認的是空壓機是否正常加載、運行,以及各個(gè)閥門(mén)是否正常開(kāi)啟。但是當壓縮空氣比較復雜的時(shí)候,事情就會(huì )變得相當棘手,因為我們不知道到底是空壓機、后處理的機械問(wèn)題,還是管路泄漏、控制系統故障。
第四個(gè)目標:運行管理的效率。隨著(zhù)市場(chǎng)競爭壓力的不斷升級,通過(guò)壓縮空氣系統節能獲取經(jīng)濟效益是很多空壓機用戶(hù)的普遍選擇。當壓縮空氣系統的管理、運行成本遠遠高于同行時(shí),那么就需要對壓縮空氣系統進(jìn)行升級改進(jìn)。
第二步:分析問(wèn)題
不同的壓縮空氣系統,存在的問(wèn)題和產(chǎn)生的原因各不相同,需要具體問(wèn)題具體分析。筆者在此提供幾個(gè)特殊問(wèn)題的解決思路:
1.系統管道改善。關(guān)??諌簷C進(jìn)行定期維護是非常常見(jiàn)的一種做法,在主管回路和生產(chǎn)供應線(xiàn)安裝隔離閥和旁通閥之前,完成這項任務(wù)的唯一方法是關(guān)閉整個(gè)系統。這就用戶(hù)不得不將檢修工作安排到半夜、周日,可供關(guān)閉整個(gè)系統的機會(huì )非常有限,比如在石化、鋼鐵等行業(yè),常常只能在五一、國慶或春節這樣的節假日才可以停產(chǎn)運行,這就導致系統常常帶病或低效運行很長(cháng)時(shí)間。而在可能的情況下增加旁路和隔離閥,這是一種不停機、不斷供進(jìn)行系統檢修的好方法。
2.用于輸送壓縮空氣的鋼管、鍍鋅管道長(cháng)期使用之后,不可避免的會(huì )生銹,銹渣、銹水會(huì )引起后端氣路和閥芯阻塞,造成密封磨損等,推薦使用不銹鋼或鋁合金管道,同時(shí)要避免直角彎管,以防造成壓力損失過(guò)大。
3.為了減輕干燥機的負擔,可以增設冷凝水分離器,為所有空壓機出口增加排水口。排除冷凝水對保護空壓機主機、潤滑油和下游工藝非常重要,所以許多冷凝水源都有兩個(gè)并聯(lián)的排水口,以防其中一個(gè)出現故障。在適當的位置添加露點(diǎn)探測儀是一項非常直觀(guān)且有用的監控措施,以便讓干燥機處于良好的運行狀態(tài)。
4.采用變頻空壓機。當用氣需求變動(dòng)較大較頻繁時(shí),采購設備應首先考慮變頻空壓機,永磁變頻空壓機節能的原理與效果無(wú)需贅言。在不合適置換機器的工頻機房,可安裝流量控制器,以平衡管網(wǎng)系統壓力的波動(dòng),并通過(guò)使用較低壓力節省電費。
5.余熱回收。由于空壓機在工作過(guò)程中有大量電能轉換為熱量散逸掉,不僅浪費了能源費用,而且還會(huì )對設備造成不利影響,因此回收余熱可以用來(lái)解決員工生活用水、工業(yè)用熱水等需求。
6.進(jìn)行壓縮空氣泄漏審計。工廠(chǎng)的壓縮空氣泄露量通常占供氣量的10%~30%,管理不善的工廠(chǎng)甚至可能高達50%。在供氣壓力為0.7MPa下的氣管中一個(gè)直徑1mm的泄漏小孔,每年導致的損失高達約3525度電。壓縮空氣泄漏存在的環(huán)節包括管道接口密封不嚴、管道銹蝕孔洞、不合理的油水排水時(shí)長(cháng)等等。除了直接導致壓縮空氣系統壓力不足,提高氣源壓力之外,還可能需要額外啟動(dòng)空壓機保壓,進(jìn)一步造成電費成本增加。
進(jìn)行壓縮空氣泄漏審計,不僅要防治“跑冒滴漏”,還要盡量降低系統的壓縮空氣壓力來(lái)減少系統泄漏量。
在以上環(huán)節中,市面上有現成的露點(diǎn)探測設備、流量控制設備、可視化超聲波泄漏檢測設備、零耗氣疏水設備等等,我們應善加利用,提高專(zhuān)業(yè)性和系統效率。
第三步:解決問(wèn)題
根據以上分析,需制定科學(xué)、合理的改進(jìn)方案,并嚴格實(shí)施。方案的制定與實(shí)施,一方面有賴(lài)于用戶(hù)的實(shí)際應用體驗,另一方面有賴(lài)于空壓機廠(chǎng)家、代理商以及第三方節能公司等提供專(zhuān)業(yè)的信息咨詢(xún)和可靠的實(shí)用工具。
在這一過(guò)程中,要使壓縮空氣系統的改進(jìn)能完全對癥,并長(cháng)期有效,離不開(kāi)系統信息實(shí)時(shí)和長(cháng)期數據的收集、歸集和分析,進(jìn)而做出合理的預判。這就需要將系統進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)+,即當前壓縮機行業(yè)風(fēng)頭正盛的“云”、大數據。
小結
壓縮空氣系統維護和改進(jìn)是一個(gè)長(cháng)期持續的過(guò)程,不可能一蹴而就,也不可能畢其功于一役。從最低期望保供保壓,到中期期望效率提升,再到系統數據化、自動(dòng)化、智能化,需要相當的經(jīng)濟、技術(shù)投入才能讓壓縮空氣系統更好的為用戶(hù)創(chuàng )造價(jià)值。

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