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压缩空气制备输送质量提升简议

  【压缩机网】在实际生产过程中,经常会遇到用户反馈空气质量的问题,主要集中在空气压力低、空气温度高、空气中水分大、尘埃粒子多等方面。每每遇到这种情况,作为空气的供应(动力)部门,有时也会出现心有余而力不足的情形。外界环境空气经压缩机升压升温后,经后处理装置,借助空气管网输送至用户。仔细分析,末端用户使用点的空气质量不仅取决于源头供应端、还跟管网输送、末端用户使用等有着重要的关联。下面就不同环节的空气质量影响因素进行分析并提出改进措施。

    一、空气制备环节

    环境空气经空压机对其做功,变成一定压力、一定温度的气体,经空气后处理(除尘、除油、除水)装置后,进入空气管网。为保护压缩机转子部件,同时提升压缩空气质量(减少尘埃粒子数量),在压缩机的进气端一般配有空气过滤装置,其作用是减少大气中的灰尘颗粒进入压缩机,确保空压机进气相对洁净。结合空气的制备环节,影响空气质量的因素主要体现在吸风室周围环境空气的质量、进气过滤器的过滤效果、空压机后处理装置的运行效果等。

    改善吸风室周围空气质量的措施主要有吸风室进风口尽量安装在粉尘少、湿度小、温度低、无腐蚀的区域,尽量避开冷却塔周围、产生粉尘的区域、易燃易爆环境、高温环境等。从实际运行经验看,将吸风室布置在具有一定高度的室内厂房(墙壁装设百叶窗,起到对大气的初步过滤),可以保证空气的进气温度相对稳定、空气中粉尘相对较低。

    提升进气过滤装置过滤效果的措施主要有:在吸风室的进风口增加钢丝过滤网,可以将空气中的絮状物质阻挡在过滤器前(根据滤网积尘情况,运行人员需及时清理),同时选用正规厂家生产的过滤器滤芯;在滤芯需要更新时,务必全部更新(减少新旧滤芯进气不均对机组的影响,同时不利于新滤芯的寿命);对于大型空压机使用的自洁式过滤器,要确保过滤器配置的反吹装置运行正常。

    空气后处理装置的主要作用是除水、除尘、除油,对于离心、轴流等大型无油压缩机,其后处理配置空气冷却器、气水分离器主要是降低空气绝对水分并将其排出。其改进措施为:空冷器换热面积、冷却水管的口径在设计时要留出一定余量,同时冷却水的温度非常关键,温度越低,空气的温度越低,空气中的绝对水分相应减少;做好空冷器的维护,确保其运行效果,有助于控制空气温度;空气后处理装置的疏水设施要每天检查,确保疏水正常,尤其是在外界环境湿度大的季节,更应当开大疏水,尽量将凝水全部排出。对于仪表空气,干燥机装置的选择应参考当地最冷季节的环境温度,经干燥后的压缩空气的露点温度比环境温度低10℃。吸附式干燥机的压力露点一般在-20℃—-40℃,冷干机压力露点一般在2℃-10℃。从装置配置性价比考虑,长江以南地区,建议仪表空气后处理(干燥)装置选用冷干机,长江以北由于冬季环境温度低于零度,建议仪表空压机配置吸附式干燥机。

    二、空气输送环节

    空气输送环节影响空气质量的因素有:输送管道的材质、管道的保温、管道的疏水设施等。为减少空气输送过程中管道材质对空气质量的影响,空气管道尽量选用304不锈钢材质;对于仪表空气输送管道,为减少环境温度变化造成空气凝水析出,在昼夜温差大的地区,可以将仪表空气输送管道进行保温或保温加伴热方式;对于大口径的空气输送管道,保温如果需要增加加大投资,则空气输送管道可以不用保温,但需要在输送管道的最低处增加疏水装置,确保空气输送过程中产生的凝水及时排出。对于昼夜温差大的北方地区,由于冬季气温较低,如果工艺上对压缩空气的温度有要求,则空气管道需要进行保温。

    三、用户使用环节

    空气用户使用环节应关注的细节有:空气支管与母管的接入方式、末端空气缓冲疏水装置、用户端空气过滤装置的配置、空气伴热装置、空气支管布局等。用户端空气支管与母管对接时,务必从母管顶部开口接入,避免母管内的凝水、异物进入支管。在用户端设置空气缓冲疏水装置十分必要,注意该装置安装高度应低于空气使用点,日常运行中微开底部疏水,可以确保使用点空气无液态水分。对于生物发酵用压缩空气,一般需要设置总空过滤器,为保护总空过滤器滤芯,建议在总空过滤器前配置气水分离器,同时在总空过滤器与气水分离器之间的管道上加装伴热,进一步降低空气的相对湿度。总空过滤器的阻力直接影响使用点的压力,为此在设计总空过滤器时,应考虑一定的过滤余量。另外,当用户端存在多个空气使用点时,应考虑空气管路的环状或多路供应,确保不消耗使用点的空气供应。

    结束语

    可以看出,压缩空气的质量主要取决于空气系统整体的设计配置,不仅体现在供应端、还包括输送过程、用户端,合理的设计是压缩空气质量保证的前提。另外,运行人员日常的维护操作必不可少,在外界环境无法改变的前提下,运行人员通过精细化操作可以减少外界环境对空气质量的影响。

    作者简介

    郭守征(1972—),男,大学学历,学士学位,山东鲁抗医药股份有限公司邹城分公司动力车间设备主任,高级工程师。


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