空压机改造研究

魏海

【摘 要】制氮站2007年改造至今，3#和4#空压机-制氮机组平均每天工作12小时，随着工作时间增长，设备老化，空压机出现这样那样的问题，而作为备用机的1#和2#空压机-制氮机组由于产量较小，无法起到备用机的作用，致使制氮站整体产氮量满足不了公司所有作业区日益增长的氮气需求。怎样能让1#和2#空压机组变成合格的“替补队员”，保证公司的安全生产，成为本文的研究课题。

【关键词】空压机；需求；改造

一、概述

制氮站有空压机5台，其中MM110空压机（3#和4#空压机）2台，MM55空压机（1#和2#空压机）2台，而通过实际观测，2台MM55机组同时运行时，实际上的产量不如1台MM110机组产氮量。因此考虑将2台MM55空压机及其制氮机置换为1台MM110空压机及其制氮机，或者通过改造使3#或4#制氮机能够接受从1#和2#空压机产出的压缩空气。

二、MM55（1#、2#空压机-制氮机组）置换为MM110（3#和4#空压机-制氮机组）

1、空压机工作原理.

螺杆式空气压缩机由螺杆机头、电动机、油气分离桶、冷却系统、空气调节系统、润滑系统、安全阀及控制系统等组成。空气首先经过空气过滤器进行过滤，然后进入主机进行压缩，同时冷却油也进入到主机内对压缩空气进行冷却。

然后压缩空气与冷却油混合，混合物进入油气分离器将压缩空气和冷却油进行分离，然后压缩空气经过最小压力阀（相当于单向阀）进入到后冷却器内冷却，压缩空气冷却后产生的水通过水分离器分离出来排掉，然后干燥的压缩空气进入到制氮机内。如果排气压力超过设定值，部分压缩空气将返回到空气过滤器处被直接排掉。

2、配套制氮机工作原理

制氮设备是采用变压吸附原理，利用碳分子筛从空气中提取氮气的装置。变压吸附制氮机的吸附罐，在压力高时，碳分子筛吸附空气中的氧，而不易被吸附的氮气成为产品；在压力低时，氧从碳分子筛中脱附出来。利用压力的变化，就能有效地从空气中分离出所需要的氮气。

3.如果能MM55（1#、2#空压机-制氮机组）置换为MM110（3#和4#空压机-制氮机组），那么可以实现空压机-制单机组的两用一备，在大批量用气时能够起3组制氮机机组，为公司生产提供充足氮气。

三、MM55（1#和2#）空压机与3#或4#制氮机组成制氮机组可行性研究

通过上表可知，1#和2#空压机同时为3#制氮机供气，理论上产量只差60 M3/h。

通过修改制氮机程序，延长A塔和B塔吸附时间，可以提高单位时间内吸附塔进气量，解决这个差距。

四、具体改造方案

主要改造思路为将3#、4#空压机出口管线与1#、2#空压机出口管线连接，增加控制阀，通过控制相关阀门，达到1#、2#空压机一起为3#或#制氮机供气的目的，具体改造思路如下图：

此次改造需要对1#～4#空压机出口管线、2#制氮机空气罐进气线进行动火作业。由于动火前将涉及动火的管线断开，所以动火危险性较小。改造动火方案如下（空压机改造45度视角图）：

将K1、K2、K3、K4、各制氮机空气罐进气阀断开。

火-1处原来是管线直连，切断局部直线管线后增加DN50阀门。

在火-2、火-3处切割出口，用磁铁对管线内铁渣粉尘和铁锈进行清除，将预制好的构件焊接在管线上。

在火-4、火-5处切割出口，用磁铁对管线内铁渣粉尘和铁锈进行清除，将预制好的构件焊接在管线上。

将K1、K2、K3、K4、各制氮机空气罐进气阀与管线连接。

管线静置1小时后切换相关流程，启动空压机-制氮机组，同时用肥皂水对所有焊口进行试漏试验。

将现场残留铁渣等废弃物装袋运走，做到工停料净场地清。

五、改造后流程

1、1#和2#空压机为3#制氮机供气流程：

K1、K2→K12-3→3#制氮机空气罐进口阀（关闭K3）

2、1#和2#空压机为4#制氮机供气流程：

K1、K2→K12-4→4#制氮机空气罐进口阀（关闭K4）

六、改造收益分析

通过咨询厂家、上网查询等方式摸底，经计算置换费用为50万元，此项置换好处在于盘活固定资产，提高设备利用率，已报2012年大修计划，集团未予批准。第二作業区维修班自己承担起空压机线路改造任务，通过计算为集团节省近50万元。

参考文献：

[1]王朝晖.泵与风机[J].中国石化出版社，2007.08.

[2]靳兆文.职业技能鉴定培训教程—压缩机工（初级、中级）[J].化学工业出版社，2007.07.