空压机选型分析

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Selection Analysis of Air CompressorZHANG Wei(Liaoning Luping Machine Co.，Ltd.，Tieling 1 12001，China)Abstract：In accordance with the gas and gas pressure of the gas tool with normally working，the suitable selection of air compressorcan not only guarantee the norm al work of the pneumatic tool but also can guarantee the minimum energy consumption。

Key words：air compressor；gas production；the pressure dew point；working pressure1 供应能力空压机产出的压缩空气供应气动工具使用，空压机的产气量、产气压力应满足供气范围内所有气动工具正常工作时的用气需求。气动工具包括气钻、气动螺丝刀、气动攻丝机、气动拉铆枪、气动铆螺母枪、喷枪、气动打磨机等，下面以工厂中某车间 10个工位的气动工具所需的用气量来说明。

工厂中某车间的-般用气对压缩空气的质量等级要求，详见下表 1。

表 1- 些典型应用的空气质量等级 应用类型 固体颗粒 水 油喷砂 3 3喷漆 3 3～2 l焊机 4 6 5手动工具 4 5-6 5-4机动工具 4 3 5车间-般用气 4 6 5收稿 日期：2012-06-12-2013年03期(总第239期)根据手动工具要求的空气质量等级确定压缩空气中颗粒、油、水的质量等级，再根据要求的颗粒、油、水的质量等级合理选用空压机的附属设备，见表2。

表 2 压缩空气中颗粒、油、水质量等级名称 空气质量等级1 2 3 4 5 6颗粒尺寸 ， m O.1 1 5 40颗粒含量，mg/m O.1 1 5 10油含量，mg/m O.Ol 0.1 l 5 25水含量 (压力露点℃) -70 -40 -20 3 7 lO空压机的产气量及压力应满足供气范围内l0个工位所有气动工具的正常用气需求，供气范围内配置的气动工具见表 3。

2 空压机及附属设备的选择原则空压机选择：根据用气设备供应商提供的流量值参数进行选型。颜压机时-般以气动设备在用气低谷时用气量为标准，该用气量的2台空压机并联以获得较大排气量，随着用气量增加逐产Prod品uct S选elcti型on表 3 10个工位使用的气动工具明细名称 型号 各工位的所有用气工具数量1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 计气螺刀 2LD6D-2 1 l 1 1 1 2 7风钻 Z6Q-2 1 l 2 2 1 1 2 2 1 2 15气动攻丝机 2G8-2 l l 1 l 1 1 1 7气动铆螺母枪 1 1 l 1 1 5气动拉铆枪 l 2 2 l 1 1 8气动扳手 2B6D l l 1 1 1 5风钻 Z10Q-2 1 2 3- 开机，节约能源≌压机的工作压力也称排气压力，是排出气体的最高压力，单位为bar或 MPa，空压机压力是由用气端所需的工作压力再加上气体在管道内通过时的压力损失，压力损失-般与管路通径大孝转弯点多少、管网长短有关，选型过高过低都会有弊端。

空压机附属设备：根据用气要求特点适当选用储气罐、过滤器、干燥机、压缩空气管道、阀门、法兰、油雾器、截止阀、放水阀、连接软管、快速插头等，后处理附属设备的选择应该与空压机相匹配，冷却方式-般选择风冷式，因为水冷式投资大、寿命短、浪费水，北方冬季还容易冻坏。

3 气体消耗量计算压缩空气平均消耗量与最大消耗量的关系式QoQ式中 Q。--平均消耗量，m3/hQ - 最大连续消耗量，mS/h- - 设备利用系数K t/T(风动工具利用系数-般为0.2-0.4)--设备每班实际用气时间，h 每班额定时间，h(-般取 8)n--耗气同类设备总台数计算方法用平均消耗量总和为依据求设计容量Q：的计算方法Q2∑QoK(1咖1 2咖3)式中 p厂 设计容量，m3/h∑p。 -用气设备或车间平均消耗量总和，mS/hK--消耗量不平衡(最大)系数，1.2～1-4西。--管道漏损系数，管道全长小于 1 km，0.1西 --用气设备磨损增耗系数，0.2- - 未预见的消耗量系数，0.1以表 4的数据，所有气动工具所需压缩空气需求量Q2(55.93197.734.6574.2595.8439.9529.4)×1.2x(10.10.20.1) 886.57 m3/h： 4.78 m3/min4 主要设备及附件选择4.1 空压机选择空压机常用的有活塞式、螺杆式和离心式。

离心式适用安装容量大的空压站；活塞式相对螺表 4 压缩空气消耗量计算表 (相关参数按青岛前哨样本选取)耗气同类 压力 最大消 平均 利用 平均工具名称工具台数 MPa 耗量 /台 消耗量 /台 系数 消耗量和螺刀 2LD6D-2 7 (M6) 0.63 36 7.99 O.22 55.93风钻 Z6Q-2 15(6 rtln1) O.63 39.6 l3.18 0.33 197.7攻丝机 2G8-2 7(M8) 0.49 22-3 4.95 0.22 34.65M8铆螺母枪 5 O.63 44.6 14.85 O.33 74.25拉铆枪 8(4，6) O.63 36 l1.98 0.33 95.84B6D扳手 5(M6) O.63 36 7.99 O.22 39.9510mil风钻 ZIOQ-2 3 0.63 44.2 9I8 O.22 29.450l 瓣 ： 2013年03期(总第239期)-产 品选 型loduct Sekcnon -杆式有-定振动，占地面积、噪声较大；产热量、排油量较多，影响环境；螺杆式空压机具有运行较平稳，结构紧凑，易损件少的优点，比较适合工厂现场使用。

车间用气工具全部应用时，用气的需求量最大是 14.78 m3/min，通过计算，生产任务量低谷时用气量为 1 1 m3左右，从节能的角度考虑配置两台比较合适，用气量大时开动两台空压机，用气量少时只开动-台空压机∩选择两台产气量 11 m。的空压机并联入网。

选用的大部分工具 的进气 口气体压力为0.63 MPa，由于离空压机距离的远近，在压力上会产生损耗，空气气流与导管或软管的内壁产生磨擦，也造成压力损失。-般在0.8 MPa压力下，管径在 108以下，输气 100 m压力降大约 0.1 MPa。

空气从储气罐经各段管道，通过过滤器、冷干机、油雾器等，都有-定的压力损失。用气工具对压力要求很严时，需要在终端每个用气设备设置调压阀。我们的工具要求压力不是很严格，只需提高供气设备的供气压力，将管道的压力损失抵消，空压机不适合经常在设备最高工作压力极限下工作。因此选择最高工作压力 1 MPa的空压机，使用时调整范围在 O.75～0.85 MPa。 、螺杆空压机的生产厂家很多，从使用情况看阿特拉斯空压机性能较好，国内普遍使用并有厂表 5 空压机技术参数要求表型号 GA75-10产气量 ，ma/min l1最高工作压力，MPa l供气温度 环境温度 10C功率 ，kW 75转速，drain 150o电动机启动方式 Y-△启动电压 ，v 380/3相 /50Hz气体含油量(×106) <2 mg/m3长，mrl 2O40外型尺寸 宽，mil 970高。mr/l l802接 口管径 G1 1/2”无缝钢管重量，kg l55O噪声，dB(A) 73-2013年03期(总第239期)家办事处，负责销售和售后服务，出现问题服务比较方便。

依据以上分析确定配置阿特拉斯 G75-10喷油螺杆空压机 2台。技术参数见表5。

4.2 冷干机、过滤器及油雾器4.2.1 冷干机空气压缩后产生-定的水分，其含量撒于空气的温度、压力。压缩空气的干燥处理-般采用吸附法和冷冻法，在常压下吸附法可以使压缩空气的漏点达到-20-70℃，但相对消耗电能和空气较多，适合室内环境温度低于零下 20C并且气体质量要求较高时使用。冷冻法利用制冷装置将压缩空气冷却到-定的漏点，-般为2～10C，析出过饱和水分，从而达到干燥的目的，气体质量能够满足车间气动工具的使用。

冷干机可以分为内置式和外置式。内置式冷干机安装在空压机内部，优点是不占用安装现场面积，但单台价格增加 3万元以上，外置式冷干机可以2台设备共用-台冷干机，外置冷干机的价格在3万元以内，配置外置式冷干机可以节约3万元 。

工具使用压缩空气的水分质量等级要求 6级，由于用气终端距离冷干机有-定距离，因此需选用高-个级别的冷干机。冷干机能够处理 2台空压机同时工作时产生的气量，冷干机与空压机能够配套使用。

因此选用-台无锡阿特拉斯公司生产的FX16型冷冻干燥机，技术参数要求见表6。

表 6 冷冻干燥技术参数表型号 FX16处理气量 20.7m3/min压力露点 3℃外形尺寸 (L× ×日) 898×735×10024.2.2 过滤器压缩空气中除水蒸气外，存在游离状态的灰尘、颗粒及烟雾等，随使用设备对气体洁净度等级的要求，配置适宜的过滤器。气动工具对气体的洁净度要求4级，因此每台空压机只配置-台前置过滤器机就可以满足使用要求。选用阿特拉-斯公司生产的DD220型前置过滤器，技术参数要求见表7。

表 7 前置过滤器技术参数表型号 DD220处理气量 13.5ma/min除尘精度 1 m过滤精度除油精度 0.1 mg/m4.2.3 油雾器风动工具在使用时可以在管道上安装油雾器，润滑冷却，防水汽将工具内运动件锈蚀。

4.3 储气罐储气罐在空气管路系统中起缓冲、平衡和储能作用，其上装有安全阀、压力表、排污阀≌压机的最高工作压力是 1 MPa，因此储气罐的压力也选择 1 MPa，两台空压机同时开动时的产气量是20 m3/min以上，由于管道中可以存储-部分气量。

可选择-台2 m，申江”牌储气罐，生产厂家为上海奉贤设备容器厂。

表8 储气罐技术参数表储气罐容积 容器总高 容器内径 进出口公称 配套 空压 机医力 直径 容量2.0m3/1.0 2702 1100 80 16 2O m3/min2.5 m3/1.0 2712 l20o 80 20 25 m3/min3 m3/1.0 2802 130o 10o 24 30m3/min4.4 管道管道由干管、支管、法兰、阀门、分气缸等组成。

管道材料 、连接、焊接等应满足压缩空气输送压力的要求。干管沿钢结构立柱或墙敷设，高度不防碍通行和影响开窗，支管从架空干管的顶部引出，再沿钢结构立柱或墙往下敷设。

各条干路设置法兰闸阀，分气缸前设置截止阀，-工位进气入口设置闸阀，各管路末端设置排水阀。

管道外表面涂-遍防锈底漆，再涂-遍调和漆，油漆颜色为浅灰色或浅兰色。

主管道采用DN80热轧无缝钢管；分支管道采52i瓣用 DN25冷轧无缝钢管。

4.5 连接软管螺旋管4.6 快速接头螺旋管接头，分气缸上接头。

5 布置(见图1)空压机 -- 过滤器 --- 储气罐--冷干机-- 用气工具空压机 -- 过滤器 -J图 1 压缩空气供应流程6 其它要求(1)施工单位按 GB50029-2003压缩空气站设计规范进行施工设计；(2)管道的设计应满足终端用气工具设备的要求；(3)架空铺设的管道固定轻型钢结构立柱上；(4)管道-般设大于0.002的坡度；(5)空压机安装处用砖水泥砌 5O～80高平台，长宽尺寸与设备外型尺寸-致；(6)管道及阀门等安装完后要有管道气体漏损情况检澳4报告。

7 结语空压机的选择原则：通过技术经济比对，在满足气动工具正常工作前提下， 要选择性价比高、安全耐用的设备，节约能源。