摘 要:介绍了某工程空压站的供气方案选择及优缺点,并总结了设计中存在的主要问题及施工中遇到的问题及解决办法。
关键词:某工程空压站压缩空气设计过滤装置
中图分类号:TK文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)06(c)-0090-01
1 设计依据
武钢某工程中,普通用压缩空气的平均耗量为:192Nm3/min;综合最大耗量为:358.7Nm3/min;仪表用压缩空气的平均耗量为:60Nm3/min;综合最大耗量为:62.9Nm3/min;仪表用气的品质要求为:压力露点≤-20℃;含油量≤0.01mg/m3;出口含尘颗粒≤1μm;出口含尘最大浓度≤1mg/m3。两种气的用气压力均为0.5～0.7Mpa。考虑到周围没有压缩空气气源,所以在该工程厂区内新建空压站。另外,为方便管道敷设,所有的压缩空气全部经过净化处理,均达到仪表气供气品质。
2 空压站的工艺流程
空压站的典型工艺流程:吸气过滤器→空压机→干燥机→储气罐→压缩空气用户。
3 供气方案的选择
空压机是空压站的关键设备,现在常用的空压机类型有离心式空压机和螺杆式空压机两种。空压站设计主要依据压缩空气的综合最大量选择空压机。根据本工程压缩空气的综合最大耗量,可以设计两种方案。
3.1 方案一
选择4台排气量为150Nm3/min、排气压力0.8MPa的离心式空压机及其辅助设备。正常情况下两台运行,一台调峰,一台备用,可以满足用户的用气量要求。
3.1.1 离心式空压机的主要特点
①压缩空气不受污染,品质高;②单机排气量大,一般有100～10000 Nm3/min;③启动和停机时容易出现喘振现象;④排气量变化对机械效率影响大。
3.1.2 干燥装置的选择
根据用户要求,压缩空气的压力露点: ≤-20℃,所以设计时选用吸附式干燥机。现在常用的吸附式干燥机类型有:无热再生式干燥机、微热再生式干燥机、自热再生式干燥机三种。而自热再生式干燥机要求压缩空气的进气温度>140℃,这种机型多用于离心式空压机出口不带后冷却器的情况。无热再生式干燥机的自耗气一般达到15,能耗大,所以设计中选择微热再生式干燥机最经济。
3.2 方案二(见图1)
选择8台排气量为60Nm3/min、排气压力0.8MPa的螺杆式空压机及其辅助设备。正常情况下四台运行,两台调峰,两台备用,也可以满足用户的用气量要求。
3.2.1 螺杆式空压机的主要特点
①单机排气量小,一般有1～100Nm3/min;②螺杆加工精度要求高,一般要进口。
3.3 两种方案的优缺点
3.3.1 方案一的优缺点
(1)压缩空气的平均量与最大量相差较大,调峰机组的负荷变化大,而离心式空压机只能实现70%～100%负荷调节,因此压缩机要频繁放散,噪音大,而且容易发生喘振;(2)设备初投资高,费用约800万元;(3)对现场人员的运行、维护水平要求高;(4)占地面积小;(5)空压机及干燥机台数少,备品备件数量少。
3.3.2 方案二的优缺点
(1)空压机单机排气量小,调节灵活;(2)设备初投资低,约640万元;(3)对现场人员的运行、维护水平要求低;(4)占地面积大;(5)空压机及干燥机台数多,备品备件数量多。
在综合比较两个方案的优缺点情况下,同时又征得甲方同意,最终选择方案二。
4 设计中应注意的主要问题
4.1 电气仪表
本空压站设计时硅钢厂要求空压站的自动化水平高,能实现远程控制,压缩机和干燥机能实现联动控制。所以在设计过程中空压机出口排气管道的阀门均采用电动阀门,并且电动阀门的控制信号远传至联动控制柜。
4.2 通风
空压机的吸气是室内吸气,最大量可达480Nm3/min,所以在设计时要求建筑、通风专业进行准确计算,以便采取必要的强制通风措施。
4.3 管道材质
本空压站内的压缩空气管道均采用碳钢管,但干燥机出口的压缩空气是干燥净化的,所以,干燥机出口后的压缩空气必须经过酸洗钝化处理。
5 施工中遇到的主要问题及处理办法
5.1 阀门设置
由于设计的疏忽,空压机的冷却水的进水、排水及排污管道上的阀门最初设计为内螺纹截止阀,但这几个阀门阀杆过长影响空压机外罩的打开,所以在施工时更换成球阀。
5.2 微热再生式干燥机消声器
干燥机的消声器是设备自带的,但在现场运行时,该消声器的间断排水量比较大,且有噪音,为方便现场运行,在征得设备厂家同意后,在施工时将该消声器移至空压站外。
6 结语
该工程空压站已于2006年1月投产,至今运行正常。经过运行实践证明,该设计是成功的,达到了预期的目的。
参考文献
[1]《压缩空气站设计手册》编写组,《压缩空气站设计手册》.北京:机械工业出版设,1993.
[2]中国机械工业联合会,《压缩空气站设计规范》。北京:中国计划出版设,2003.
