对压缩机节能技术的研究

对压缩机节能技术的研究

胡建萍

关键词：压缩机；节能技术；实例分析

1.压缩机的节能技术

1.1压缩机控制工艺参数优化

1.1.1吸入压力调整

选择合适的吸入压力能够有效降低压缩机功耗，一般情况下，吸入压力越低，能耗将越大，特别是压缩机一段的吸入压力，因此可适当提高压缩机的吸入压力，在一段吸入中增加高效旋风入口分离器，进一步消除进气管网的阻力，在保证充足处理气量的同时获得更高的吸入压力。

1.1.2压缩机段间压降降低

压缩机段间压降同样也是压缩机功耗的重要原因，为了降低段间压降，可用高效换热器代替级间冷却器，减少不必要的管路设备和弯头，同时改善操作条件，降低冷却器结垢程度。

1.2压缩机结构设计优化

1.2.1三元流叶轮改造

三元流叶轮可以很好的满足气体流动设计上的需要。现在有很多的大型压缩机都采用这种叶轮结构形式，必要的时候也可以将普通叶轮加以改造使之具有三元流叶轮的特点，以便保证叶轮的使用性能，提高工作效率以及整体生产力。除此之外还能改善经济效益，提高压缩机的节能性。

1.2.3控制压缩机回流量

压缩机在工作的过程中很容易出现喘振问题，为了避免这种情况的发生，很多压缩机都安装了防喘振控制机构。这个时候就可以对压缩机在运行过程中的喘振线进行实时监控，并严格控制压缩机回流量，保证工作气体充足，为压缩机的正常工作提供有力条件。除此之外也可以将压缩机的回流手动控制转变为自动控制，根据实际需要完善防喘振控制系统，这样才能有效降低压缩机组的能耗，提高其节能性。

1.2.4管路布局的综合优化

管路内的压降对于压缩机的运行来说有很大影响，要想有效降低管路内压降，需要对管路布局进行整体的调整和改进，同时以压损为依据评价布局方案的科学性，在管路中能够造成压损的设备有很多，其中主要包括：干燥剂、弯头、冷却器等。尽可能的保证入口压力和出口压力之间的压差在百分之五以内，创建一个合理的线路布局。

1.3变频调节技术

传统压缩机一般通过控制流量和压力工艺来降低压缩机能耗，达到节能的目的，一般通过阀门节流、旁通回流和排空等方式进行控制，这些调节方式效果显著、操作简单，但是会增加管网损耗和能源浪费，而变频调速技术应用变频器控制压缩机电机转速，改变流量质量，不存在阀门节流损失，从而提高了能源的利用效率。

变频调速在压缩机中的应用大幅度提高了压缩机的节能性能，依据流量传感器输出信号来调节压缩机转速，使压缩机能够准确输出现阶段需要的回流量，实现高精度的流量调节，保证压缩机能够安全、高效率的运行，在节约能源的同时还强化了压缩机的卸载能力，降低了运行噪音，设备磨损更缓慢，而功率因数则得到了明显提高。

1.4集中控制技术

通常来说压缩机基本上都是很多台机器并联工作，单机工作模式十分少见，这样一来在节能改造工作中就可以采用集中控制技术。

1.4.1集中控制技术的应用

应用集中控制技术可以将多台压缩机集中在一起进行统一控制和管理，有效降低使用能耗，减少资源浪费。在正常工作的过程中，压缩机开启的台数基本上都是固定设计的，当用气量逐渐降低下降到一定标准的时候，就可以使用集中控制技术了，可以有效降低压缩机转速，同时缩短工作时间。用气量下降的越低，性能越好，这个时候功率较大的机器就会停止运行，以此方式来消除工作中产生的能耗，并将其集中在一起统一调整工作状态，根据实际需要对功率范围进行适当扩大，逐渐减少压缩机的数量，最终达到降低能耗的目的。

1.4.2集中控制技术的节能途径

主要有两点，一是根据实际需要缩短空压机的卸载时间；二是降低系统压力带宽。通常情况下集中控制系统基本上都是应用在多台空压机联合工作你的场合。

2.实例探析某石油化工总厂的压缩机节能改造技术

某石油化工总厂加氢车间循环氢压缩机采用两列对称平衡型压缩机，此压缩机开停机时依靠吸气阀的指示卸荷器进行0%、25%、50%、75%、100%的流量调节。该循环氢压缩机的额定排量的利用率仅为十分低，还有大量富余的气流要通过出入口连通阀，返回压缩机入口，并且在生产过程中要根据工艺条件不断地调节，造成循环氢压缩机大量的做工被浪费，能耗相应的大幅度增加。要想节约此部分浪费的能源，并保证生产的平稳运行，压缩机节能改造势在必行。

该压缩机决定选择可调余隙无级调节系统作为改造方案，余隙自动无级调节装置是在固定余隙调节的基础上，将固定余隙改变成余隙容积连续可调的调节方法，取消控制辅助余隙腔与气缸之间连接的余隙阀，可调余隙缸与外侧气缸直接相通，进出余隙缸的气体几乎没有阻力损失。

当需要减少排气量时，可以增加余隙容积到Vc’，此时功率循环

图为1-2’-3-4’。进气量由全进气量相应的线段长度4-1减少到线

段长度4’-1，压缩过程按1-2’进行，压缩过程活塞力的增加速率

小于余隙容积为Vc时的速率，排气量由相应的全排气量线段2-3减少到线段2’-3。由于没有额外的阻力，在3-4’膨胀循环过程中，气体对压缩机活塞作功，减轻了曲轴连杆的负载。

当需要外侧气缸零排气量时，可以增加余隙容积到Vc”，此时，余隙容积Vc”中留存的高压气体膨胀到吸气行程Vs终止，膨胀线和压缩线合二为一，如图中过程线1-3-3-4”所示。对双作用气缸来说，采用比较普通的电液控制设施，通过控制余隙活塞的位置就可实现压缩机排气量60%~100%范围无级调节。

改造完成后，总电耗减少了很多。当压缩机100%负荷运转时，消耗功率为276KW；60%负荷运转时，消耗功率为213KW。现电价为0.81元/度，按每年运行8000小时算，则每年节约的费用约为（276-213）×8000×0.81=40.82万元，经济效益十分明显。

结束语：节能问题是工业生产中一个关注度极高的重要问题，无论在生活中还是生产中都有着重要影响。压缩机节能技术就简单来说指的就是专门用来降低压缩机运行能耗的一种技术，是其中包括压缩机结构参数的设计、系统的优化与设计、新技术的改造等，在生产中合理的使用压缩机节能技术可以很好的提高压缩机使用性能，低压缩机运行能耗，实现健康发展。

参考文献

[1]梁政，李双双，田家林等.CNG压缩机节能技术与试验分析[J].天然气工业.2013.

[2]陈建.压缩机节能技术的分析[J].技术与市场.2013.

[3]王飞，赵晓辉.新型变频压缩机的节能技术[J].河南科技.2013.