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摘 要：通过改变压缩空气系统设计及运行获得的节能，远远大于电动机效率提高所导致的节能。介绍螺杆式压缩机工作原理，运用螺杆式压缩机改造后的压缩机简化了压风机系统，压风机操作和维护更加简单方便，提高了系统运行的稳定性和安全性，又提高了压风机房机电设备装备水平，收到良好的效果。
关键词：压风机系统；压缩空气系统；螺杆式压缩机
1 背景情况
压缩空气系统所承载的是大量的耗电用户：目前从美国能源部得到的数据显示，美国使用空压机的状况反映在工业领域是耗电最多的设备之一。虽然美国能源部认可电动机是耗电最多的设备，但是改变缩空气系统设计及运行所获得的节能远远大于电动机效率提高所导致的节能。
通过改变压缩空气系统的设计及运行可以达到节能20%-50%。为此，很多企业将压缩空气看成或者作为煤电水的实用产品。而它与其他实用的产品有很大差异，较少的人清楚每立方米/分压缩空气的成本。压风机房有五台L-42/7-X型空气压缩机，容积流量为42m3/min，排气压力为0.7MPa，配套电机为TK250-14/1180，功率为250kW。正常时开3台压风机，1台检修，1台备用。L-42/7-X型空气压缩机为活塞式空压机，属于空压机的初期品种，传动效率较低，维护工作量加大，操作及检修的程序繁杂，出现的故障率较高，运行费用也高，往往导致人财物的大量浪费。为此针对目前情况，对L-42/7-X型空气压缩机进行技术改造，选用英格索兰ML300-2S-HV螺杆式空压机，容积流量为60.2m3/min，排气压力为0.75MPa，配套电机为IY3556-4，功率为300kW。
2 方案说明
采用英格索兰ML300螺杆式空压机具有无以伦比的可靠性和优异的节能效果，主机上采用质量最高的面对面滚锥轴承，大大延长了主机的使用寿命，使用经久耐用的一体化传动齿轮在工业生产中是唯一不需要维护的传动系统，主机的转子经过二十道工序的精加工，具有卓越的精确度和持久性。压缩机配有一台耐用的高效率电机，在满负荷的条件下运行效率最高，节约能量。压缩机采用双级压缩，比采用一级压缩可实现多达15%的节能效果，每一级压缩过程中因压缩比低，降低了轴承的负荷从而进一步延长了主机寿命。
[英格索兰ML300螺杆式空压机
图1][图2]
2.1 螺杆式压缩机工作原理 螺杆空压机的压缩来源两根螺杆（阳螺杆和阴螺杆）的啮合。空气经过入气空滤器到达第一级压缩，把空气压缩集中到级间压力。空气随后在进行第二级的路径过程中还通过冷却油幕，经过大量空气和冷却油的融合从而达到降温的目的，经过第二级的入气温度就变得较低，压缩空气通过第二级，被压缩到最后的排气压力，经过排气法兰清理出第二级主机，压缩空气通过分离器，把冷却油从空气中剥离出来。冷却油在冷却以后在进入压缩机进口，空气排出分离器中在回到后冷却器，冷却到结束的排气温度，冷凝水在水分离器中剥离出来，经过排放阀释放，优质的空气从需要的排气压力释放出机组。（图2）
2.2 螺杆式压缩机系统组成
2.2.1 Intellisys智能控制器——帮你全权掌握压缩空气的排气量
全部控制功能尽在你的指尖；操作简便；可调节的操作参数；内置的多机组联控器；快速诊断故障；综合数据显示；可调节的工作参数。
2.2.2 节能控制系统 ①步机电机控制的进气调节阀。空气压缩机安装了三个独立的气量控制模式，负载/卸载调节方式，产大气量调节方式和自动控制调节方式。只要在Intellisys智能控制系统中设置所要的控制模式，其余的工作就由智能控制系统来完成。②数码控制。采用数码控制的方式对进气阀门系统的要求非常高，但是可以准确的进行进气量的调解和控制。只要数码控制设置系统所要求的压力，其他的程序就可由Intellisys智能控制器来实现。进气控制系统稳定具有很强的操作性，可以避免不必要的维护，操作系统中没有设置重新校准的人工方式压力调节开关，也没有设置重新拧紧的阀门。更准确地说，在正常的操作过程中，根本不需要任何手工操作。③高效电机。压缩机配有一台耐用的高效率电机，在满负荷的条件上运作效率最高，最能节约能量。④卓越的主机设计。采用质量最高的面对面滚锥轴承，这样大大地延长了主机的使用寿命，主机上需要装置一个轴承油槽，在主机处于停机状态过程中，能进行冷却剂的储存，通过这种方式保证在重新启动过程中，轴承会获得充分润滑的作用，从而延长了轴承的寿命。⑤节能性主机。300kW螺杆式空压机采用二级式压缩。两级压缩代替一级压缩，可以实现多达15%的节能效果。转子经过二十道工序的精加工，保证了转子线型的精确度、可靠性和有效性。
2.3 螺杆式压缩机主要技术特征 一体化设计；安装简便；自动化控制，远程监测、监控；无泄漏的设计；坚固的电机与主机；简便的操作与维护；简化了水冷和润滑系统；效率高，节能。
3 经济效益及社会效益分析
螺杆式压缩机改造后的压缩机简化了压风机系统，压风机操作和维护更加简单方便，提高了系统运行的稳定性和安全性，又提高了压风机房机电设备装备水平，收到良好的效果。一台螺杆式压缩机每年可节约电费65.7万元和维护费用8万元，合计73.7万元。螺杆式压缩机投入使用为以后压风机房实现无人化、远程监测、监控奠定了基础，具有广泛的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]赵勇，吕成东，孙志荣，王哲.变频技术在压风机站中的应用[J].有色冶金节能，2003（04）.
[2]唐超礼，黄友锐，凌六一.煤矿压风机监控系统的设计与实现[J].煤炭工程，2008（04）.
[3]许春香，雷钢，金正梅.基于紫金桥组态软件的煤矿压风机监控系统设计[J].矿山机械，2012（07）.
作者简介：
王辉（1970），男，安徽肥东人，淮北礦业（集团）勘探工程有限责任公司工程师。
关键词：压风机系统；压缩空气系统；螺杆式压缩机
1 背景情况
压缩空气系统所承载的是大量的耗电用户：目前从美国能源部得到的数据显示，美国使用空压机的状况反映在工业领域是耗电最多的设备之一。虽然美国能源部认可电动机是耗电最多的设备，但是改变缩空气系统设计及运行所获得的节能远远大于电动机效率提高所导致的节能。
通过改变压缩空气系统的设计及运行可以达到节能20%-50%。为此，很多企业将压缩空气看成或者作为煤电水的实用产品。而它与其他实用的产品有很大差异，较少的人清楚每立方米/分压缩空气的成本。压风机房有五台L-42/7-X型空气压缩机，容积流量为42m3/min，排气压力为0.7MPa，配套电机为TK250-14/1180，功率为250kW。正常时开3台压风机，1台检修，1台备用。L-42/7-X型空气压缩机为活塞式空压机，属于空压机的初期品种，传动效率较低，维护工作量加大，操作及检修的程序繁杂，出现的故障率较高，运行费用也高，往往导致人财物的大量浪费。为此针对目前情况，对L-42/7-X型空气压缩机进行技术改造，选用英格索兰ML300-2S-HV螺杆式空压机，容积流量为60.2m3/min，排气压力为0.75MPa，配套电机为IY3556-4，功率为300kW。
2 方案说明
采用英格索兰ML300螺杆式空压机具有无以伦比的可靠性和优异的节能效果，主机上采用质量最高的面对面滚锥轴承，大大延长了主机的使用寿命，使用经久耐用的一体化传动齿轮在工业生产中是唯一不需要维护的传动系统，主机的转子经过二十道工序的精加工，具有卓越的精确度和持久性。压缩机配有一台耐用的高效率电机，在满负荷的条件下运行效率最高，节约能量。压缩机采用双级压缩，比采用一级压缩可实现多达15%的节能效果，每一级压缩过程中因压缩比低，降低了轴承的负荷从而进一步延长了主机寿命。
图1][图2]
2.1 螺杆式压缩机工作原理 螺杆空压机的压缩来源两根螺杆（阳螺杆和阴螺杆）的啮合。空气经过入气空滤器到达第一级压缩，把空气压缩集中到级间压力。空气随后在进行第二级的路径过程中还通过冷却油幕，经过大量空气和冷却油的融合从而达到降温的目的，经过第二级的入气温度就变得较低，压缩空气通过第二级，被压缩到最后的排气压力，经过排气法兰清理出第二级主机，压缩空气通过分离器，把冷却油从空气中剥离出来。冷却油在冷却以后在进入压缩机进口，空气排出分离器中在回到后冷却器，冷却到结束的排气温度，冷凝水在水分离器中剥离出来，经过排放阀释放，优质的空气从需要的排气压力释放出机组。（图2）
2.2 螺杆式压缩机系统组成
2.2.1 Intellisys智能控制器——帮你全权掌握压缩空气的排气量
全部控制功能尽在你的指尖；操作简便；可调节的操作参数；内置的多机组联控器；快速诊断故障；综合数据显示；可调节的工作参数。
2.2.2 节能控制系统 ①步机电机控制的进气调节阀。空气压缩机安装了三个独立的气量控制模式，负载/卸载调节方式，产大气量调节方式和自动控制调节方式。只要在Intellisys智能控制系统中设置所要的控制模式，其余的工作就由智能控制系统来完成。②数码控制。采用数码控制的方式对进气阀门系统的要求非常高，但是可以准确的进行进气量的调解和控制。只要数码控制设置系统所要求的压力，其他的程序就可由Intellisys智能控制器来实现。进气控制系统稳定具有很强的操作性，可以避免不必要的维护，操作系统中没有设置重新校准的人工方式压力调节开关，也没有设置重新拧紧的阀门。更准确地说，在正常的操作过程中，根本不需要任何手工操作。③高效电机。压缩机配有一台耐用的高效率电机，在满负荷的条件上运作效率最高，最能节约能量。④卓越的主机设计。采用质量最高的面对面滚锥轴承，这样大大地延长了主机的使用寿命，主机上需要装置一个轴承油槽，在主机处于停机状态过程中，能进行冷却剂的储存，通过这种方式保证在重新启动过程中，轴承会获得充分润滑的作用，从而延长了轴承的寿命。⑤节能性主机。300kW螺杆式空压机采用二级式压缩。两级压缩代替一级压缩，可以实现多达15%的节能效果。转子经过二十道工序的精加工，保证了转子线型的精确度、可靠性和有效性。
2.3 螺杆式压缩机主要技术特征 一体化设计；安装简便；自动化控制，远程监测、监控；无泄漏的设计；坚固的电机与主机；简便的操作与维护；简化了水冷和润滑系统；效率高，节能。
3 经济效益及社会效益分析
螺杆式压缩机改造后的压缩机简化了压风机系统，压风机操作和维护更加简单方便，提高了系统运行的稳定性和安全性，又提高了压风机房机电设备装备水平，收到良好的效果。一台螺杆式压缩机每年可节约电费65.7万元和维护费用8万元，合计73.7万元。螺杆式压缩机投入使用为以后压风机房实现无人化、远程监测、监控奠定了基础，具有广泛的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]赵勇，吕成东，孙志荣，王哲.变频技术在压风机站中的应用[J].有色冶金节能，2003（04）.
[2]唐超礼，黄友锐，凌六一.煤矿压风机监控系统的设计与实现[J].煤炭工程，2008（04）.
[3]许春香，雷钢，金正梅.基于紫金桥组态软件的煤矿压风机监控系统设计[J].矿山机械，2012（07）.
作者简介：
王辉（1970），男，安徽肥东人，淮北礦业（集团）勘探工程有限责任公司工程师。