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橡塑技术与装备（橡胶） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (RUBBER)

同一台空压机输出压力不同时所消耗的能量 E ： 少热阻。
p p 3.1.4 空压机运行模式分析
E=∫P a Q a ln d t =P a V a ln （4）
p a p a
公司各种轮胎设备的用气量是非常不稳定的，波
式中 ：
动较大。通过加卸载控制模式是螺杆空压机的主要控
P a —标准大气压力 ；
制方式。用气量的巨大波动，会带来空压机频繁启停，
Q a —标准状态下的空气体积流量 ；
增加电能消耗，同时也会影响设备使用寿命。据测算，
P—工况压力或空气压缩机输出压力 ；
3
38.2 m /min 空压机在满负荷工况运行，额定单耗为
V a —标准状态下的空气体积。
3
109.1 kWh/km ，在半负荷运行工况下，通过检测用
从（3）、（4）两式可以看出，空压机输出单位体 3
电负荷，单耗上升至 135 kWh/km ，增加 23.7%。公
积（标准状态下）压缩空气所需的平均耗电量，其值
司空压机 24 h 运行，提高空压机处于正常工作状态的
随输出压力增加而增大。根据（4）式可得，当输出压
比例可以降低产品的单位能耗，在夜间等时段，减少
力分别是 0.85 MPa 和 0.95 MPa 时，空气压缩机压缩
空压机运行台数，可以节省空压机由于处于待机状态
相同体积的气体所消耗的能量之比为 0.95，能量减少
而消耗的大量能源。
5%。 因此，空压机运行过程中，尽量降低输出压力，
空压机配置标准 250 kW 三相交流电动机，可以
控制最高使用压力。以我公司为例，轮胎成型机和空
采用变频调速控制空压机的转速来改变排气量，和用
气定型机以及翻新硫化罐所使用风压较高，对于用风
气量达到一定的平衡，满足了空压机负载变化的需要，
量较少的设备，可使用空气增压技术，更好地满足轮
节能效果非常明显。
胎设备生产需求。
因变频器本身也在耗电，空压机满负荷运行时，
根据（4）式可见，与降低压缩空气的能耗有关的
只是增加电耗，所以在多台空压机运行时，其中 1 台
因素是 ：流量 Q、压力 P、时间 t。因此，气动节能的
加装变频器辅助调速，变频器处于平衡补偿状态。
技术途径为 ：①减少流量 ：提高产气设备效率，改造
3.2 压缩空气输送管路的运行分析与改造
输送环节、降低泄漏、优化用气设备 ； ② 降低压力 ：
3.2.1 压缩空气管路合理设计和布局
降低设备供气压力，单独配送高压气设备，减少管路
以公司空气管网为例，采用树枝状供风方式，若
压力损失 ；③ 缩短时间 : 有效利用气源，停机断气、
末端翻新工段硫化罐未运行，运行 4 台大型空压机即
连续吹风改造间断吹风，缩短用气设备管路等。
可满足生产需求 ；若翻新工段硫化罐运行，虽然 1 台
3.1.3 空压机冷却系统
硫化罐用风量不及整个公司用风量的 5%，但仍然要
空压机在等温压缩最省功，所需压缩功最小，因
增开 1 台大型空压机，因其需要供风压力较高，不得
此，要保证空压机的进气温度不能过高。空压机的吸
不提高整个管网的压力等级来满足用气要求。
风口，应通风良好，避免阳光直射，有条件设置防
公司供风主管道总厂 643 m，空压站房偏离负荷
雨棚。在空压机运行过程中，将低温冷却水尽量通往
中心。由于管道长，弯头、阀门多，泄漏量也非常严
中间冷却器，往后进入后冷却器，以螺杆空压机输出
重，造成管路末端压降大，对正常生产造成严重影响。
的气体压力为 0.95 MPa，有后冷却器时空气温度为
建议管路布局优化的措施包括 ：①将主管树枝状供风
35℃，无后冷却器为 80℃，相同体积的两种压缩空气
方式部分改造成辐射状供风方式，形成既节省投资又
到达使用机台，都降至 20℃，根据查理定理有 ：
便于维护保养的树枝和辐射混合的供风方式，解决翻
p 1 T 2 0.95× （20+273）
P 有 = = =0.90 MPa 新轮胎硫化风压不足的问题 ；② 改造局部阻力较大的
T 1 有 35+273
p 1 T 2 0.95× （20+273） 管路，对管径按照有关压缩空气管路设计标准重新核
P 无 = = =0.79 MPa
T 1 无 80+273 算，发现管径过细造成压力损失增大，要进行管路更
换； ③ 对于用风量的不均衡，在空压站房配置相应的
由上计算可见，有无冷却器到达使用机台，压力
储气罐之外，还要在进入车间的主管上，设置足够大
相差 11.4%，后冷不仅起到冷却气体的作用，同时起
的储风罐，保持风压相对平稳，同时可进一步净化压
汽水分离作用。要求空压机具备足够的符合品质要求
缩空气、去除冷凝水的作用。
的冷却水，并定期清洗冷却设备，清除内壁水垢，减
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