压缩空气系统的更新改造

张善征

摘 要： 原有的以活塞式空压机为主的压缩空气系统，已经不再适应目前生产的需要，随着生产设备的不断增加和自动化程度的不断提高，对压缩空气的供气量和供气质量都迫切地需要改善，于是笔者基于生产实际的需要，淘汰了原有的压缩空气系统，设计并组织安装了综合运行效率较高的以螺杆式空压机为主的压缩空气系统。

关键词：活塞式；螺杆式；压力；排水；温度

目前结构简单、价格低廉的活塞式空压机在一些小型生产型企业的压缩空气系统中尙占有一席之地，主要集中在一些对压缩空气供气量和供气质量要求不高或是需要高压压缩空气的行业中。随着对供气质量要求的不断提高，相对来说综合运行成本占据绝对优势的以螺杆式空压机为主的压缩空气系统越来越受到广大生产型企业的青睐。

1 压缩空气系统的工作原理

在生产设备，特别是自动化程度较高的设备运行中，绝大部分是依靠压缩空气来驱动大大小小，各种各样的气缸来完成多种多样的动作，来实现各种各样的工作目的。

2 原压缩空气系统存在的主要问题

（1）原压缩空气系统内的供气设备以活塞式空压机为主，综合性能效率较低，在满足相同工况的条件下，活塞式空压机与螺杆式空压机的对比情况如下：

结论使用螺杆机只是在初期的投资成本较高，日后的能源消耗就可降低，减少不必要的维修开销，人员也比较好管理初期的投资成本较低，日后的能源消耗高，增加了维修成本，多台机器人员不好管理又占空间，连接管路复杂建议使用螺杆式空压机

（2）生产车间内的压缩空气管道杂乱无章，大部分管道处于地面以下。由于活塞式空压机在运行时，供应的压缩空气中会含有大量油水混合物沉积在处于低位的地下管道中，造成了其快速锈蚀，已经出现多处破损漏气现象。

（3）车间内使用的活塞式空压机，为了便于快速移动和安装，其供气接口部位连接的大都是快插式的塑料气管，而其在供气时排气温度一般会达到150-180℃，甚至高达240℃，这样的高温是塑料气管所不能承受的，特别是在炎热的夏季，气管突然破裂崩开的现象时有发生，是车间内一项重大的安全隐患，需要彻底解决。

3 压缩空气系统的更新改造

（1）建造了具有独立空间的空压站，螺杆式主机一用一备，这样的配置在日常的运行过程中可以通过压力控制，形成一台主机始终处于在线备机的工作状态，也就是说当其中一台主机在工作的过程中突发故障停机的情况时，系统气压会迅速下降，当另一台在线备机的压力传感器检测到系统气压达到其相对较低的启动压力时，其会立即自动启动运行，从而保证整个生产的连续性，这就给维修人员提供了缓冲时间。否则的话，人工启动备机如果不及时，就会造成生产车间的全面停产，甚至会造成重大的人身设备事故。在此基础上，配备了相应的储气罐、冷冻式干燥机、过滤器和排风系统等辅助设备。

（2）为了以防万一出现压缩空气系统出现突发故障，无法正常供气，笔者在车间内的明显位置还安装了低压声光报警装置，只是空压机一用一在线备机的双机运行模式已经非常可靠，至目前为止，低压声光报警装置还一直未启动过。但对于不是一用一在线备机的双机运行模式，笔者建议必须在车间内明显位置安装低压声光报警装置，来赢取压缩空气系统出现突发故障时的应急反应时间。

（3）压缩空气中的冷凝水一直都是个令人头疼的问题，在目前的情况下，还没有可以完全清理干净的实用可行性方案，因此笔者在组织压缩空气管道安装时尽量采用了架空安装，并将分支管道连接于主管道的侧壁或上端，与此同时，在各处主管道和主要的支路管道的末端安装了排水阀。并在压缩空气进入设备之前安装了气动三联件或两联件。

（4）目前压缩空气系统中采用的排水阀一般有浮球式、压差式和直排式三种。相比之下，浮球式和压差式排水阀都有一个由于需要部分积水且排水口细小，容易造成污物沉积而堵塞的弊病，稍不注意就会丧失排水功能，维修起来也比较麻烦，这种现象在管道投入使用的初期尤为明显，而属于直排式的自动电子排水阀，由于具有较粗的排水管徑，并设置了过滤网，因此使用效果较好，虽然会有少量的压缩空气损失，但通过调整间隔时间和排水时间，也可以在满足使用情况的前提下，将损耗降至可以忽略不计。因此，笔者选用了自动电子排水阀作为压缩空气系统的排水装置。

4 更新改造后的优点

（1）空压机一用一备（在线备机）的工作方式基本上杜绝了由于空压机的突发故障而导致的生产损失。

（2）以螺杆式空压机为主机的压缩空气系统，工作稳定，供气洁净度高，大幅度提高了生产现场气缸、制动器和电磁阀等用气零部件的使用寿命，保证了其工作的可靠度，降低了维修成本，提高了生产效率。

（3）更新后的压缩空气系统的综合运行成本，其中包括耗电量、维护成本、维修成本等，与原系统相比降低了30%-40%。

5 结语

综上所述，除了一些需要高压、小气量的特殊部位需要使用活塞式空压机以外，绝大部分生产型企业为了降低生产成本，增加经济效益，方便设备管理，美化公司环境，提高公司形象，用高效率高可靠性的以螺杆压缩机为主的压缩空气系统淘汰现有的以活塞式空压机为主的传统压缩空气系统，建造一个先进性、经济化的压缩空气系统将是自动化生产日益发展强大的必然趋势。