煤矿用螺杆空压机怎么选择?
煤矿用大型空压机为煤矿风动机械提供了可靠的动力源,但是耗电量占了煤矿总用电量的6%~8%,所以矿用螺杆空压机的选择至关重要,原则就是保证高效率,避免造成能源浪费。
1、选择使用高效率的螺杆空压机
空压机的结构形式、制造质量对空压机的效率影响很大。由于螺杆空压机较活塞式空压机在占用空间、运行效率、噪音和振动、耐久性和维护量等指标上均占有优势,所以近年来煤矿用空压机多选用螺杆空压机。
常见螺杆式空压机有:单螺杆空压机和双螺杆空压机。从节能和运行经济的角度来看,采用无油润滑方式或内置变频控制的螺杆式空压机效果好。无油润滑螺杆空压机主要特点是:维护简单、后期费用较有润滑式螺杆空压机少、振动噪音小。内置变频螺杆空压机的主要特点是:节能效果好、操作简单、保护完善、购置和维护费用高。
2、选择分散就近供气方式
目前矿井压缩空气系统,大都在地面设集中压缩空气站,通过管网向矿井各工作地点供气,系统管网复杂和漏泄严重,造成严重的电能浪费。因此,把这种传统的供气方式改为分散就近供气方式,以简化管路损失,节约能源,是非常必要的。某些深井由于管网损失过大,使井下风动机械效率过低,采取分散就近供气方式可简化管网结构,减小输气长度、提高系统效率。以井深400 m矿井为例,地面空压机输出压缩空气压力为0.65~0.7 MPa,井下风动设备压力一般为0.5~0.6 MPa,压力损失大于0.15 MPa。采用分散式供气方式年节约电费40多万元。
3、提高冷却效果
因为空压机在理想状态的等温压缩下效率最高,所以空压系统冷却效果也直接决定了空压机的效率。空压系统经常采用强迫风冷和水冷冷却方式,实际运行表明,水冷冷却效果更好,但由于循环水质、水量的不足其运行效果也不尽如人意。
4、提高排气量
空压机的排气量是指单位时间内最后一级排出的空气量(换算到第一级进气口大气状态的空气量),它取决于吸进的空气量。吸气量减去排气量就是空压机工作循环的泄漏损失,因此减少机体本身泄漏损失可以提高空压机的工作效率。
空压机的额定排气量是在标准工况下确定的,由于使用环境与条件差异、运转时间的长短以及各种因素的影响,一般都较难达到标准工况。因此,加强对空压机的管理和日常维护,及时消除泄漏现象,使设备保持最佳状态,就能相应地提高排气量。
5、变频改造可以有
由于空压机是结构复杂的通用设备,运转时间长,配备电动机功率较大,因而降低空压机的功耗,提高空压机的经济运行,对节能具有一定意义。除加强日常运行管理、减少泄漏、合理润滑、定期维护等措施之外,更新或改造空压机的控制系统,采用变频调速装置集中控制对其节能有更加明显的作用。
首先,空压机驱动轴上输出的轴功率,与排气压力、空压机转速有直接关系。也就是说,在实际运行中压缩空气的使用随时在变化,空压机并不经常工作在额定工况,而空压机排气压力的高低则直接影响到实际轴功率的大小。排气压力越高,所需轴功率越大。
其次,为满足用气量的随时变化要求,储气罐内气体必须保持一定压力。目前大多数空压机采用切断进气的调节方式来改变排至储气罐的气量。空压机实际运行的排气量正好满足生产用气需要,储气压力保持不变,若能维持这种状态当然最佳,但实际上空压机排气量要大于用气量。当储气罐压力达到额定值时,一般采用两种办法:一种是空压机卸荷运行,不产生压缩气体,电动机处于空载运行,其耗能仍为满负荷的40%~60%,这部分电能被白白浪费;另一种办法是停止空压机运行,但是若无较大容积的储气罐,将会导致电动机的频繁启动,空载电流对电网及其他用电设备冲击较大,同时也会严重影响空压机的使用寿命。
所以,由变频设备实现空压机的供气压力-转速的动态匹配,减少了电动机的实际输入功率,达到节能的目的。而且当空压机停止空转,电动机不存在空载运行,这部分能量也得到很好的利用。
终上所述,供气方案佳、性价比高的螺杆空压机是煤矿企业的最佳选择,后期还可以通过日常维护、变频改造和余热回收来获得最大节能效益。
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