水泥生產(chǎn)線壓縮空氣站的設(shè)計(jì)分析

水泥生產(chǎn)線壓縮空氣站的設(shè)計(jì)分析

水泥生產(chǎn)(Produce)線壓縮空氣站的設(shè)計(jì)分析

水泥生產(chǎn)線典型的壓縮(compression)空氣(Basin air)工藝流程表1某3000t/d生產(chǎn)線壓縮空氣站設(shè)備配置表名稱型號(hào)及規(guī)格螺桿式空氣壓縮機(jī)排氣量：20m3/min，排氣壓力：0.75MPa，輸送介質(zhì)：壓縮空氣，冷卻方式：風(fēng)冷，啟動(dòng)方式：星-A啟動(dòng)配套電動(dòng)機(jī)(Motor)功率：110kW，轉(zhuǎn)速：1450r/min，電源：380V/50Hz緩沖罐規(guī)格：D1000，直徑：1工作壓力。85MPa，容積：2m3除塵過(guò)濾器規(guī)格：DN80，處理量：25m3/min，工作壓力。8MPa，濾油包含比重：矣lppm，過(guò)濾精度（精確度）：矣l（m微油過(guò)濾器規(guī)格：DN80，處理量：25m3/min，工作壓力。8MPa，濾油含量：O.Olppm，過(guò)濾精度：干燥(dry)機(jī)額定處理量：25m3/min，工作壓力：0.8MPa，再生耗氣量：矣7%，進(jìn)氣溫度：矣45弋，1水泥生產(chǎn)線壓縮空氣站的設(shè)計(jì)原則壓縮空氣系統(tǒng)是由壓縮空氣站、室外壓縮空氣管道、車間入口裝置及內(nèi)部壓縮空氣管道四部分組成的。在設(shè)計(jì)開(kāi)始時(shí)，首先要確定壓縮空氣系統(tǒng)的形式，可根據(jù)以下原則進(jìn)行選擇：壓力。水泥生產(chǎn)用氣壓力大多在0.5~0.8MPa，一般按照最高供氣0.8MPa的設(shè)計(jì)壓力進(jìn)行選擇，而后在各個(gè)車間入口處按不同壓力要求進(jìn)行減壓。

　　用氣質(zhì)量。昆山空壓機(jī)是一種用以壓縮氣體的設(shè)備。空氣壓縮機(jī)與水泵構(gòu)造類似。大多數(shù)空氣壓縮機(jī)是往復(fù)活塞式，旋轉(zhuǎn)葉片或旋轉(zhuǎn)螺桿。離心式壓縮機(jī)是非常大的應(yīng)用程序。根據(jù)各個(gè)車間對(duì)壓縮空氣(Basin air)質(zhì)量（干燥度、含水量和含油量等指標(biāo)（target aim)）要求的不同來(lái)選擇后續(xù)處理設(shè)備。水泥生產(chǎn)的用氣多為儀表、閥門(mén)控制（control)、脈沖噴吹和空氣炮等，一般設(shè)計(jì)可按同一空氣品質(zhì)（露點(diǎn)比環(huán)境(environment)溫度下限值低10、含塵粒徑不應(yīng)大于3x
　　M、油分含量不應(yīng)大于10mg/m3）對(duì)待，即在壓縮空氣站內(nèi)集中處理即可。昆山空壓機(jī)保養(yǎng)主要噪聲源是進(jìn)、排氣口，應(yīng)選用適宜的進(jìn)排氣消聲器。空壓機(jī)進(jìn)氣噪聲的頻譜呈低頻特性，進(jìn)氣消聲器應(yīng)選用抗性結(jié)構(gòu)或以個(gè)、抗性為主的阻抗復(fù)合式結(jié)構(gòu)。空壓機(jī)的排氣氣壓大，氣流速度高，應(yīng)在空壓機(jī)排氣口使用小孔消聲器

　　負(fù)荷特點(diǎn)。根據(jù)生產(chǎn)區(qū)壓縮空氣用氣時(shí)段、用氣多少、距離遠(yuǎn)近等因素(factor)來(lái)確定配置壓縮空氣站的個(gè)數(shù)、總圖位置，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理的配置。一般就近設(shè)置兩座壓縮空氣站（熟料線、粉磨系統(tǒng)分別設(shè)置一座），若車間用氣點(diǎn)距離壓縮空氣站較遠(yuǎn)，應(yīng)在用氣點(diǎn)附近（車間外）設(shè)置儲(chǔ)氣罐，以平衡氣量、穩(wěn)定壓力(pressure)。

　　2工藝流程及典型配置空氣壓縮機(jī)的種類很多，如螺桿式、活塞式、離心式、蝸旋式等。在水泥工程中應(yīng)用較多的是螺桿式空氣壓縮機(jī)，其空氣冷卻(cooling)方式有水冷和風(fēng)冷兩種，冷卻前從汽缸排出的壓縮空氣溫度（temperature)為180，經(jīng)冷卻器冷卻后的溫度在40左右。由于自然界中的空氣都是濕空氣，當(dāng)濕空氣經(jīng)過(guò)壓縮后其壓力增大、溫度升高，但仍為不飽和的濕空氣，如果經(jīng)冷卻器冷卻，空氣溫度降低，這時(shí)壓縮空氣所含水蒸氣變?yōu)檫^(guò)飽和狀態(tài)(status)。

　　因此，還要對(duì)空氣壓縮機(jī)出口氣體進(jìn)行必要的除油、干燥處理，所以一般的壓縮空氣處理過(guò)程還要增加一些必要的輔助后處理設(shè)備。昆山空壓機(jī)是回轉(zhuǎn)容積式壓縮機(jī)，在其中水或其它液體當(dāng)作活塞來(lái)壓縮氣體，然后將氣體排出。

　　水泥生產(chǎn)線典型的壓縮空氣工藝流程(liú chéng)見(jiàn)。

　　3000t/d生產(chǎn)線典型的壓縮(compression)空氣站設(shè)備配置見(jiàn)表1.注：表內(nèi)是1套壓縮空氣系統(tǒng)的配置，該線配有3套壓縮空氣系統(tǒng)。

　　3設(shè)計(jì)過(guò)程應(yīng)注意的問(wèn)題壓縮(compression)空氣站廠房設(shè)計(jì)。當(dāng)螺桿式空氣壓縮機(jī)排氣量20m3/min時(shí)，宜為獨(dú)立的建筑物，不能為減少投資而放置在預(yù)熱器、除塵器框架下或者壓縮廠房尺寸。一般情況(Condition)下，廠房?jī)舾邞?yīng)在4.5m以上；對(duì)于夏天炎熱的地區(qū)，機(jī)器間跨度大于9m時(shí)設(shè)置天窗；空氣壓縮機(jī)間的主要通道應(yīng)在2m以上，空氣壓縮機(jī)之間及其與后處理設(shè)備之間的通道應(yīng)在以上，空氣壓縮機(jī)與墻之間的通道應(yīng)在1.2m以上；廠房還應(yīng)設(shè)置起吊設(shè)備以利于檢修和維護(hù)。

　　廠房?jī)?nèi)氣流組織。特別是對(duì)于風(fēng)冷螺桿式空氣(Basin air)張春靜，等水泥生產(chǎn)線壓縮空氣站的設(shè)計(jì)分析壓縮機(jī)(compressor)，因?yàn)槠洚a(chǎn)生的熱量全部要靠環(huán)境的冷風(fēng)排出，故廠房的氣流組織十分重要。為典型的壓縮空氣站的氣流組織方式。

　　進(jìn)風(fēng)=螺桿式空氣(Basin air)壓縮機(jī)通風(fēng)機(jī)§排風(fēng)壓（wind pressure）縮空氣站的氣流組織方式空氣壓縮機(jī)的安裝(installation)底標(biāo)高的設(shè)置。建議設(shè)置在高出地面100~200mm的混凝土平臺(tái)，這樣便于潤(rùn)滑油(Lubricating oil)的排放，不能直接放置在室內(nèi)地面上。

　　空氣(Basin air)壓縮機(jī)(compressor)的配套電動(dòng)機(jī)(Motor)。昆山空壓機(jī)維修在啟動(dòng)前，首先啟動(dòng)油泵控制系統(tǒng)，油泵控制系統(tǒng)啟動(dòng)后保證空壓機(jī)各潤(rùn)滑部件潤(rùn)滑良好，同時(shí)油泵控制系統(tǒng)可通過(guò)內(nèi)置的溫控閥來(lái)調(diào)節(jié)內(nèi)部油壓和油溫，以滿足系統(tǒng)需要。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的空氣壓縮機(jī)配備電動(dòng)機(jī)有兩種，二極或四極電動(dòng)機(jī)，這樣就對(duì)應(yīng)了兩個(gè)轉(zhuǎn)速2900r/min和1450r/min.相對(duì)同一排氣壓力而言，轉(zhuǎn)速高就意味著轉(zhuǎn)子（rotor）磨損較快，轉(zhuǎn)子使用壽命縮短，所以在保證壓縮工況的前提下應(yīng)盡量采用低轉(zhuǎn)速異步電動(dòng)機(jī)，雖然這樣增加了投資，但相對(duì)于頻繁更換轉(zhuǎn)子和維修來(lái)講還是比較經(jīng)濟(jì)的。

　　空氣壓縮機(jī)冷卻的方式。冷卻系統(tǒng)是空氣壓縮機(jī)中非常(very much)重要的部分，因?yàn)榭諝獗粔嚎s后釋放出大量的熱，這些熱量要靠冷卻系統(tǒng)作熱交換后帶走。冷卻系統(tǒng)分風(fēng)冷式和水冷式兩種。其設(shè)計(jì)(design)選擇條件如下：風(fēng)冷式螺桿空氣壓縮機(jī)的環(huán)境溫度不能超過(guò)40.風(fēng)冷式冷卻器暴露于空氣中，翅片上會(huì)黏附灰塵，如聚集灰塵太多，會(huì)嚴(yán)重影響冷卻器換熱效果(xiàoguǒ)，故還要求風(fēng)冷式的空氣潔凈度要高。

　　水冷式冷卻器多采用管殼式冷卻器。一支為后部冷卻器用來(lái)冷卻壓縮(compression)空氣，另一支為油冷卻器用于冷卻噴入機(jī)體前的潤(rùn)滑油。水冷式冷卻器對(duì)環(huán)境溫度條件無(wú)要求，但對(duì)冷卻水質(zhì)(Water quality)要求較高，若水質(zhì)太差，則冷卻器容易結(jié)垢阻塞，或被腐蝕，導(dǎo)致(cause)維護(hù)成本增加(increase)，甚至造成冷卻器穿孔報(bào)廢。

　　原來(lái)水泥工程多采用水冷式螺桿空氣壓縮機(jī)，但隨著水泥生產(chǎn)環(huán)境條件的不斷改善，風(fēng)冷式也逐步得到推廣(Promotion)。這要設(shè)計(jì)者根據(jù)實(shí)際條件確定。

　　潤(rùn)滑油系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。要求潤(rùn)滑油氣泡低、不易揮發(fā)，較高的抗氧化(抗氧化自由基)性，較高的抗乳化性，良好的抗磨潤(rùn)滑性和水分離性等。建議選用加氪精制礦物基礎(chǔ)油和各類合成型基礎(chǔ)油調(diào)合而成的合成潤(rùn)滑油，該類產(chǎn)品(Product)具有更廣泛(extensive)的工作溫度范圍，較少的油泥和結(jié)膠形成，較低的油揮發(fā)性以降低潤(rùn)滑油消耗，穩(wěn)定的性能使維護(hù)費(fèi)用更低，可增加軸承乃至設(shè)備的壽命，已經(jīng)成為螺桿(Screw)式壓縮機(jī)制造商的普遍推薦和質(zhì)保產(chǎn)品。

　　壓縮空氣廠房消防設(shè)計(jì)。昆山空壓機(jī)是一種用以壓縮氣體的設(shè)備。空氣壓縮機(jī)與水泵構(gòu)造類似。大多數(shù)空氣壓縮機(jī)是往復(fù)活塞式，旋轉(zhuǎn)葉片或旋轉(zhuǎn)螺桿。離心式壓縮機(jī)是非常大的應(yīng)用程序。可不設(shè)計(jì)消防水系統(tǒng)，但必須配置移動(dòng)式滅火器，以應(yīng)對(duì)潤(rùn)滑油泄露或排放不當(dāng)而引發(fā)的火災(zāi)。

　　4結(jié)束語(yǔ)壓縮空氣站在水泥工程(Engineering)設(shè)計(jì)中屬于下游專業(yè)(zhuān yè)，往往得不到重視。但在實(shí)際的生產(chǎn)線運(yùn)行過(guò)程中，壓縮空氣站又是生產(chǎn)中的一個(gè)動(dòng)力源。對(duì)預(yù)熱器防堵、通堵，收塵裝置的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，氣動(dòng)閥門(mén)的執(zhí)行到位等主機(jī)設(shè)備(shèbèi)的安全可靠運(yùn)轉(zhuǎn)，起著至關(guān)重要的作用。本文就壓縮空氣站的工程設(shè)計(jì)入手，簡(jiǎn)單地介紹了工藝流程的選擇(xuanze)確定因素和設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)注意的事項(xiàng)。希望從水泥工程建設(shè)的開(kāi)端（設(shè)計(jì)）能夠避免一些失誤的產(chǎn)生，從而保證生產(chǎn)線在投入生產(chǎn)運(yùn)行后不會(huì)因?yàn)閴嚎s空氣而引發(fā)重大生產(chǎn)事故。