隨著我國(guó)工業(yè)的不斷發(fā)展,企業(yè)本身不僅面臨市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng),同時(shí)對(duì)自身的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)成本也提出了嚴(yán)苛的要求,“節(jié)流”即“開(kāi)源”,離心式空氣壓縮機(jī)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)離心機(jī))作為通用的空氣壓縮設(shè)備,憑借壓縮空氣無(wú)油、運(yùn)行效率高的特點(diǎn),越來(lái)越得到用戶(hù)的青睞。
然而,大部分用戶(hù)對(duì)“離心機(jī)非常節(jié)能” 只有一個(gè)概念上的認(rèn)識(shí),知道離心機(jī)比無(wú)油螺桿壓縮機(jī)等其他壓縮形式更節(jié)能,但并沒(méi)有系統(tǒng)地從產(chǎn)品本身到實(shí)際使用等綜合考慮這個(gè)問(wèn)題。
所以我們將從常用壓縮形式比較、市場(chǎng)上各品牌離心機(jī)差異、離心機(jī)空壓站設(shè)計(jì)、日常維護(hù)保養(yǎng)四個(gè)角度,簡(jiǎn)單闡述這四個(gè)因素對(duì)“離心空氣壓縮機(jī)是否節(jié)能”的影響。
一、不同壓縮形式的比較
無(wú)油空氣壓縮機(jī)空氣市場(chǎng)中,主要有螺桿機(jī)、離心機(jī)兩大類(lèi),氣量大致范圍如表1。
離心機(jī)最小也可以做到25m3/min, 那么,當(dāng)需求氣量在50~70m3/min時(shí),究竟是選擇多臺(tái)無(wú)油螺桿,還是選擇離心機(jī)更合適?
1) 從空氣壓縮原理角度分析
不考慮各個(gè)品牌螺桿轉(zhuǎn)子型線設(shè)計(jì)、內(nèi)壓比設(shè)計(jì)等因素,螺桿機(jī)轉(zhuǎn)子間隙是影響效率的關(guān)鍵因素,轉(zhuǎn)子直徑和間隙的比例越高,則壓縮效率越高,同樣,離心機(jī)葉輪直徑和葉輪與蝸殼間隙比例越大,則壓縮效率越高。
2) 兩種壓縮方式效率比較
以某68m3m3/min 、8barg 用氣需求為例,離心機(jī)與螺桿機(jī)方案的功耗比較,見(jiàn)表2
a. 68m3/min需求時(shí),離心機(jī)效率比螺桿機(jī)高;
b. 根據(jù)壓縮間隙對(duì)效率的影響可以判斷: 螺桿機(jī)直徑越大,則效率越高,離心機(jī)氣量越小,葉輪直徑越小,則間隙占比越大,效率呈逐步下降趨勢(shì);
c. 由表3 也可以看出,離心
空氣壓縮機(jī)與螺桿機(jī)在不同工況下,基本保持同樣的變化水平。
3) 理論結(jié)合實(shí)際的綜合效率比較
單純的機(jī)器效率比較并不能反映實(shí)際使用的結(jié)果,從實(shí)際使用角度考慮,80%的用戶(hù)實(shí)際用氣都存在波動(dòng),見(jiàn)表4 典型的用戶(hù)用氣需求波動(dòng)示意圖,但離心機(jī)的安全調(diào)節(jié)范圍只有70%~100%,當(dāng)用氣量超過(guò)調(diào)節(jié)范圍時(shí),會(huì)出現(xiàn)大量放空,放空即是能源的浪費(fèi),則這臺(tái)離心機(jī)的綜合效率就不高。
如果用戶(hù)充分了解自己的用氣波動(dòng)情況,多臺(tái)螺桿機(jī)的搭配,尤其采用N+1、即N臺(tái)定頻螺桿+1臺(tái)變頻機(jī)的方案,用多少氣產(chǎn)多少氣,變頻螺桿實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)氣量的產(chǎn)出,則綜合效率反而比離心機(jī)高。
因此,離心空氣壓縮機(jī)到底節(jié)不節(jié)能,不能單純從設(shè)備角度出發(fā),要充分考慮實(shí)際用氣的波動(dòng),如果想采用50~70m3/min 離心機(jī),則需要保證用氣波動(dòng)在15~21m3/min 的波動(dòng)范圍,即盡量保證離心機(jī)不放空,如果用戶(hù)預(yù)判自己的用氣波動(dòng)超過(guò)21m3/min , 則采用螺桿機(jī)方案會(huì)更節(jié)能。