化工企业空压机的作用与空压站的设计 徐洪江李晓平 山东东明石化集团有限公司中油公司 山东 菏泽２７４５００ 【摘要】空气压缩机，简称“空压机”。是种动力设备，压缩机应用范围很广，有时也称为通用机械。一般化工企业都需要用到空压机。如果能 空压机空压站设计 对化工企业空压站合理设计，使整体设计最优化，必将为该化工企业带来更多的经济效益。 【关键词】化工企业中图分类号：ＴＨ４５文献标识码：Ｂ文章编号：１００９—４０６７（２０１４）１５—６０—０１ 一、空压机简介与空压机在化工企业中的作用 （一）空气压缩机，简称“空压机”，是种动力设备，一般分动力式 空压机和容积式空压机，常见的离心机属于动力式，螺杆式属于容积式。 主要提供有压力的压缩空气。在气动及气动控制、气驱以及参与化学反 应需要等场合使用。一般空压机产生的压缩空气，因为吸气中颗粒、 水、油等污染物存在，所以需要进行处理：干燥或净化处理，才能满足 实际需求。它广泛用于机械、电子、化纤、生物医药、食品、钢铁、石 化、新能源等行业，也就是说只要是生产工艺中需要带压气体的地方， 就需要空压机。 （二）压缩机应用范围很广，有时也称为通用机械。自２０世纪７０ 年代石油化Ｔ大发展之后，形成了与之配套的专用压缩机，如大化肥专 用压缩机、乙烯Ｔ业用“三机”等。 （三）一般化工企、ｌ 都需要用到空压机，因为一些气动阀门及气动 仪表需要用仪表空气，还有的生产环节需要用工艺空气来搅拌混匀，特 别是高危生产车间，置换的时候需要用氮气置换，所以空压机必不可少 用气量相当大，一个１０万吨的盐化工企业，每小时需要大约１５００立方 压缩空气，至少５００立方氮气。 二、空压站的设计 压缩空气主要分为丁厂空气发生系统和仪表空气发生系统，按压缩 机类别和空气用途，可分为以下６类： （１）有油润滑活塞式空压机工厂空气发生系统； （２）喷油螺杆式空压机＿Ｔ厂空气发生系统； （３）烈解炉清焦空气发生系统； （４）无油润滑活塞式空压机仪表空气发生系统； （５）无油螺杆式空压机仪表空气发生系统； （６）离心式空压机丁二厂空气和仪表空气发生系统。 （一）空压站设备选型 １．压缩机的选择 （１）中小气量，高压力或超高压力时，可选用活塞式压缩机。 （２）中小气量，压力不高时，或含尘、湿、脏的气体，可选用螺杆 式压缩机。 （３）大巾流量，低、中、高压力时，可采用离心式压缩机。 （４）大流量、低压力式，可采用轴流式压缩机。 （５）对排气温度严格的，可考虑选用液环式压缩机。 ２．除油干燥系统一般工厂生产中会需要用到不同质量的压缩空气，例 如工艺空气、仪表空气、洁净空气等，根据不同的用途，对压缩空气的 质量作出要求不同。 由于各类压缩机的应用范围重叠较宽，具体选用压缩机类型时，需 根据气量、温度、压力、功率、效率和气体性质等主要技术参数，才能 保证压缩机的可靠性和经济性。根据空压机选用原则，多采用螺杆式压 缩机。空压站设计合理，可以提高牛产能力，增强可靠性，降低能耗． 做到安全和环保。 （二）空压站选址及站内设备布置空压站在厂内的布置可根据下列 因素，经技术分析后确定 靠近用气负荷中心；供电、供水合理；有扩建发展的可能；避免靠 近散发爆炸性、腐蚀性和有毒气体及粉尘等有害物的场所。并位于上述 场所全年风向最小频率的下风侧；要考虑与有噪声、振动防护要求场所 ６０ 中国电子商务●２０１４・１５ 的间距。另外，空压站的朝向，宜使机器间有良好的通风；装有活塞空 气压缩机或离心空气压缩机，或单机额定排气量大于等于２０ｍ ３／ａｒｉｎ螺杆 空气压缩机的空压站宜为建筑物。空压站的生产火灾危险性类别一 般为丁类或戊类，应根据规模、空压机的型式进行合理的布置。 （三）几种常用的压缩空气发生系统流程简述 １．后冷却器和除油器根据用户对空气的质量要求选用。由于活塞式空 气压缩机维护费用高，流程也相对螺杆式空压机复杂，而且易损件多， 现在小规模的空压站都很少用了。但这种空压机价格较为便宜，适合用 在一些压力较低且耗气量较大的企业，可以节省一次投资。 ２．空气从吸入管吸人，经空气过滤器，吸气消音器进人空压机内加压， 经油分离器分油、后冷却器冷却，除油器除去油雾后进人储气罐，经供 气总管接到供气管网送至各用户。由于该流程简单，设备占地少，现在 一般化工企业都使用螺杆式的空压机。空压机制造厂家已把除油器和除 尘器整合在空压机箱体内，成一体化设备，这样为用户带来很大的方便， 特别是用在一些耗气量少的化工企业。 ３．无油螺杆式空压机仪表空气发生系统。空气从吸人管吸人，经空气 过滤器，吸气消音器进入空压机，在空压机内加压，段间气体在段间冷 却器冷却。压缩空气在后冷器中冷却，在干燥器中除去空气中的水分， 在粉尘过滤器除去夹带的吸附剂粉尘后进人储气罐，通过供气总管接到 供气管网送至各用户。 三、节能 我国能源消耗高、浪费大、利用率低的重要原因是技术装备和Ｔ艺 落后，降低能耗首先应从设计做起。因此在设计系统的时候对设备的选 型尤其关键。 无油螺杆机空压机多数用于医药、食品、生物工程方面。如果是发 酵工程，可以选用一级压缩的无油螺杆空气压缩机。与采用两级压缩的 空压机比较，可大大降低能耗，生产时减少了大量的电能，非常环保。 如排量为４０Ｎｍ ３／ｍｉｎ的空压机，一级压缩的机型排气压力可达到 Ｏ．３５ＭＰａ，可满足生产需要，其电功率为２００ｋＷ．如果采用二级压缩的机 型，排气压力为Ｏ．７５ＭＰａ，压缩空气须降压才能应用到生产，其电功率为 ２５０ｋＷ，能耗比一级压缩的机型增加了２５％。 四、结论 通过以上的比较，我们进行空压站的设计时，可根据具体情况选用 合适的机型和设计方案，避免设计上一些不必要的疏忽，方可省心又放 心。化工企业是一个高能耗的产业部门，采用新工艺、新技术、新设备、 新材料成为节能降耗和保护环境的必要手段，作为工程技术人员就更应 懂得如何节能及合理用能。随着过程系统工程学的发展，化工节能技术 的热点已由单个设备的节能转移到系统节能。空压站是个耗能大户，要 将工艺过程当作一个有机结合的整体来看待，如果能对用能过程进行能 耗和技术经济的综合分析，使整体设计最优化，必将带来更好的经济效 益和社会效益。 参考文献 【１］李晓飞．空压站及管道设计手册【Ｍ】．济南：山东省建筑设计院， ２００８．１０７－１１０． 【２】徐明．压缩空气站设计手册［Ｍ】．天津：机械工业出版社， 】９９３．１ ７—３２．
