空压机改造及管路联网

第33卷第4期玻璃与搪瓷Vol. 33 No 42005年8月GlasS enamelAug.2005空压机改造及管路联网孟祥峰山东德州晶华集团晶峰有限公司技术开发中心山东德州253019)摘要分析空压机使用过程中用气量不足的原因提出相应的增大压缩机立缸缸体内径和对空压机管路联网进行集中控制以及对压缩杋变频调速的改造措施。关键词空压机設备改造管路联网控制变频调速中图分类号Q171.6文献标识码B文章编号1000-2871(2005)4-0024-03Innovation of Air Compressor andNetwork ManagementMENG Xiang-feng德州晶华集团晶峰有限公司是一个具有四十多年历史的国营老厂。制瓶机主要是单滴6组、4组、2组。空压机除在建的晶华麦克一窑四线使用的是阿特拉斯喷油式螺杄式压缩杋外其余均为潍坊生建压缩机厂产4LA-28/4型活塞式压缩机』台压缩机供1台6组制瓶机其基本配置为2用1备使用初期并没有发现大的问题。随着生产车间的增多和新技术的不断应用岀现了越来越多的矛盾。1空压机改造1.1改造的目的和必要性活塞式压缩机使用初期没计流量大于实际用气量存在一定的能源浪费。设备使用后期活塞缸体磨损严重造成气密性较差实际产气量远远小于其设计流量。自1999年以来使用天然气供料道需要使用压缩空气作为雾化介质要消耗部分压缩空气。2000年公司大规模生产250m和500m盐水瓶盐水瓶机速较高55~63个/min)用气量大进一步加剧了实际用气量不足的矛盾。此时最低气压为0.2~0.23MPa已制约了正常生产制瓶机设备正常工作气压为0.28MPa以上如果低于0.25MPa玻璃坯料在初型模中停留时间过长中吹气压达不到就会造成产品抽肚、歪脖等缺陷。1.2技术改造思路与指标参数通过大量分析、研究提出解决供气不足有以下3种方V中国煤化工第1增开压缩机即使用备用的压缩机缺点是能耗较朮CNMHG皮带轮直径以提高主轴转速来提高产气量。缺点是高转速进一步加速了活塞缸体的磨损。第3增大压缩机立缸缸体內径提高产气量。*收稿日期2004-04-22第33卷第4期玻璃与搪瓷25通过对以上3种方案反复论证、计算认为第3种方案最佳。以下是对第3种方案的可行性论证。(1)轴功率计算公式:N=1.634P,xQ。×A。x1式中P—进气压力kg/cm2Q—行程容积m3/nA—容积系数,A=1-0(g-1)余隙系数膨胀过程指数压缩机的压缩比K——绝热指数n——机械效率(取0.80)改造后立缸:Qn=(0.42×2-0.0452)×0.24×420=27.756(m3/min)入n=1-0.093.81)=0.8162Nn=1634×1×27.756×0.8162x1.3(3.80.4/1.41)×0.8=75.2(kW)改造后卧缸Q=(0.353×2-0.0453)×0.24×420=19.22(m3/min)An=1-0.09(3.812-1)=0.8162Na2=1.634×1×19.226×0.8162×0.43.8-1)×.8=5xkW)总计N=Nn+N2=127.x(kW)额定功率为132kW改造后压缩机轴功率在原电机额定功率范围内改造方案可行(2压缩机产气量计算公式刀=2πR2xL×N×n式中R——缸体直径L——活塞行程N转速n—机械效率改造前Q2立缸=4×(0.35×2-0.045)×0.24×420×0.80=15.3mmin)Q28缸=Q28立缸=15.38(m3/min)Q28缸=30.76(m/min)改造后:Qx=7x(0.42×2-0.0452)×0.24×420×0.80=中国煤化工Q=Q2s=15.38m3/min)TYHaCNMHGQ总=Qx+Q卧=37.58通过改造产气量增加37.58-30.76=6.82m3/min达到预期目的。改造方法把28m3/min压缩机立缸直径由Φ350mm更换成直径φ420mm缸体并对部分附件进行更换或改造26玻璃与搪瓷2005年此项工作已通过实践检验切实可行效果非常明显1.3投资及经济效益(1)420mm缸体购置费17320元(2附件制作费300元(3改造施工费200元(4)合计投资17820元改造后满足了正常生产增加机速1~2个/min提高了产品质量使成品率上升了1%~2%。预计单台年增产(2~3)个/min×60mn×24×365=1051200-1576800个效益相当明显。2节能降耗、管路联网2.1联网的目的与必要性采用一对一的供气方式适于机组较少、生产车间距离较远的厂家。此种供气方式开机台数多、能耗大、备用机较多存在闲置浪费不能够充分发挥设备的最大效能。对于机组多且集中的厂家可进行联网控制供气。把单机单供中多余的能源集中起来达到少开机、减少备用机、节约能源的目的。2.2技术改造的思路与方式所谓管路联网就是把空压机所产的压缩气全部集中起来然后再统一分配到各生产车间联网的最好方式就是把空压机所产的气体全部输入一个大储量的稳压气罐內稳压后再通过管路输送到各生产车间。由于大储量的稳压罐制造、安置比较困难可以采用原压缩机配套的2m3储气罐将其串联起来达到稳压的效果2.3联网优势与经济效益联网后全厂采用统一的气压保证了正常生产用气。尤其通过第1步单台空压机改造后产气量明显提高。联网后比单机单供可节省1~2台压缩机。联网后降低了大量电费、水费和设备维修费。(1)年节约电费365×24×75kW×0.513元/kW×(1~2台)=337041~674082元〔未改造机与改造机负荷增加相减约等于75kW如联网机组多此数字还要高)(2)年节约设备维护费:5000~30000元以上两部分工作是相辅相成的。对以上两方案于2001年12月在西林瓶车间进行了实施效果相当显著。改造前配置为3用1备改造后为2用1备即满足了正常生产,节省下1台空压机。改造后比改造前月平均节电5.103万kWH(根据车间电表实际读数)全年实际节省电费31.415万元3对压缩机进行变频调速技术改造联网以后的气压更需稳定否则负面影响面更大。由于生产线较多换产频繁用气量波动很大。压缩机操作人员如果不及时调节气压很难保证管网的气压稳定造成管网气压波动。对压缩机进行变频改造可以有效地解决这一矛盾并且节约能源。它具有如下优点(1)效率高没有因调速带来的附加转差损耗。(2)调速范围大、精度高、无级调速(3)容易实现协调控制和闭环控制。中国煤化工原系统变频改造后通过变频器将50Hz的工频电源转什CNMHG电源给电机供电管网压力由压力变送器、变频器、电机、空压机构成简单可靠的P物环调门统进仃控。因为电机输岀转速是连续可调的相应的空压杋岀风量也是连续可调的。因此变频器根据管网的用风量来调整电机的转速从而调整空压机的出风量使管网的用风量与空压机的出风量相当起到管网的恒压控制(下转第18页)玻璃与搪瓷2005年可以测出其它3个样品的居里温度值见表2(测试误差为±0.3℃根据如上居里温度统计结果可以看岀一个规律迕实验误差范围內通过掺杂可以降低样品的居里温度而且掺杂越多居里温度降低越大。从微观来看在Mnn铁氧体中磁性离子间通过夹在其间的氧离子发生作用即超交换作用。温敏锰锌铁氧体材料的居里温度与超交换作用有如下关系8即居里温度Tc正比于参加A位与B位超交换作用的磁性离子数目N和交换积分A。显然超交换作用越强参加这种交换作用的离子数目越多居里温度就越高。根据晶体场理论Cu2离子的八面体择位能低于Fe2‘和Mn2离子因而可以优先进入八面体空隙取代Fe2和Mn2离子从而形成更稳定的磁性较强的固溶体。尖晶石型铁磁物质的居里温度取决于其晶格结构中AB次晶格上的磁性粒子间旳超交换作用由于Zn2是非磁性离子当它在A位上被Fe2‘Mn2Cu2磁性离子置换时,AB超交换作用减弱必然带来居里温度的降低。另外由于Cu2离子的取代可以使铁氧体的晶格发生改变使得发生超交换相互作用的A位和B位离子改变超交换作用受到影响所以样品的居里温度也就发生变化。3结论(1)添加剂的加入对锰锌铁氧体的居里温度有一定的影响由于Cu2+离子的加入可以使铁氧体的晶格发生改变超交换作用受到影响所以样品的居里温度也就发生变化②)从饱和磁化强度、矫顽力来看掺杂CuO对锰锌铁氧体的性能有很大的改进最突出的表现是当掺杂的比例适当时矫顽力增加较大磁性增强且饱和磁化强度提高。(3)由ⅹ-射线衍射试验图谱可以看出在掺杂不同量的添加剂反应后制备的锰锌铁氧体中几乎都存在的晶相为 Zn Mn Fe x fe mn)2O4这是 Zn Mn fe离子的氧化物的一种固溶体茲性较强。CuO的加入对铁氧体的晶相没有影响但是可以使晶体生长更完善参考文献[I]张有纲等.磁性材料M]成都珹都电讯工程学院出版社J988.110-11[2]吴知方黄文旵等.低居里温度铁氧体研制J]建筑材料学报2001K(3)285-290[3]范雄.金属x射线字M]北京机械工业出版社1989[4]宛德福马兴隆.磁性物理敩M]北京电子工业出版社,198[5] Inaba H. Nanstoichiometry and its effect on the magnetic properties of a manganese-zinc ferrite[ J ] J. Amer. Ceram. Soc. 1995,788): 29072912[6]桑商斌古应荣唐受东等添加剂对锰锌铁氧体纳米晶水热制备的影啊J]中南工业大学学撇(自然科学版)200031(4)327[8]古映莹璪商斌黄可龙等软磁铁氧体纳米超微粉及其热动力性质的研究进罳J]磁性材科及器件J993∝(4)上接第26页)在调速过程中电机满载运行提高了电机功率因数同时降低转速使无功损耗降低直接减少从电网的取用功率实现节能运行。中国煤化工整个空压机站经过上述几步改造后既能起到节能作用CNMHG和生产过程中的自动化程度参考文献[1]宋长超.流体力学基础风机和泵M]武汉武汉理工大学出版社2002