氣動自潔式空氣過濾器在螺桿壓縮機上的應(yīng)用

摘要：通過在軋鋼空壓站螺桿壓縮機上增設(shè)一套氣動自潔式空氣過濾器，不僅提高機組排氣量，延長其使用壽命，同時大大節(jié)省維護成本，經(jīng)濟效益明顯。
　　關(guān)鍵詞：氣動自潔式空氣過濾器；螺桿壓縮機；油氣分離器
　　O 前言
　　杭鋼動力公司軋鋼空壓站位于轉(zhuǎn)爐廠和中軋廠的附近，現(xiàn)有三臺螺桿壓縮機和兩臺活塞壓縮機。正常生產(chǎn)情況下，通常開兩臺螺桿壓縮機和一臺活塞壓縮 機，主要給轉(zhuǎn)爐、中軋和熱帶三家生產(chǎn)單位供氣。
　　螺桿壓縮機自投運，連續(xù)運行兩個月后，常出現(xiàn)排氣量降低，油過濾器、油氣分離器阻力過大而引起停機，給生產(chǎn)單位帶來極大影響。通常采用更換空氣過濾器濾筒、油過濾器濾芯、油氣分離器濾芯和潤滑油等措施來處理?？蓡栴}一直未得到有效解決，同時維護成本大大增加，機組使用壽命也受到很大影響。通過分析，在螺桿壓縮機上增設(shè)氣動自潔式空氣過濾器后，可有效解決上述問題。
　　1 原理及工藝流程簡介
　　空氣從吸人管吸人，經(jīng)過機組自帶過濾裝置過濾，由于重力、慣性擴散、接觸阻留、靜電等綜合作用，灰塵和固體顆粒沿降堆積在過濾元件上，凈化空氣進入機組工作腔中。工作腔由一對相互嚙合的轉(zhuǎn)子組成，在電機驅(qū)動下高速運轉(zhuǎn)，齒間容積不斷地變化，從而不斷地壓縮并升高壓力。與此同時，潤滑油不斷噴人工作腔，起到潤滑、冷卻、密封和降低噪聲的作用。當(dāng)齒間容積與排氣口相通時。油氣混合空氣從排氣口排出。經(jīng)過油氣分離器分離后，送人管網(wǎng)，供用戶使用。
    2 機組自帶空氣過濾裝置的不足
    2．1 過濾系數(shù)比值過低
    過濾系數(shù)比值主要取決于空氣中灰塵和固體顆粒的含量?？諝庵谢覊m和固體顆粒含量偏低，則過濾系數(shù)比值取1．2～1．5；含量適中，則過濾系數(shù)比值取1．6～1．8；含量偏高，則過濾系數(shù)比值取1．9～2．2。由于軋鋼空壓站靠近轉(zhuǎn)爐廠和中軋廠，空氣中灰塵和固體顆粒含量偏高，但是設(shè)計時未充分考慮到機組工作環(huán)境，過濾系數(shù)比值選取為1．3，明顯過低，造成機組運行時，大量灰塵和固體顆粒堵塞過濾元件，從而引起排氣量降低。
    2．2 不能自潔
   機組運行時，大量灰塵和固體顆粒雜質(zhì)由于重力、慣性擴散、接觸阻留、靜電等綜合作用，灰塵沉降堆積在過濾元件上。由于過濾裝置不能自潔，過濾阻力不斷增大，造成過濾元件損壞，空氣中大量灰塵和固體顆粒雜質(zhì)就直接進入機組工作腔的潤滑油中，導(dǎo)致油過濾器和油氣分離器阻力過大而引起停機。
   3 改造措施
    增設(shè)一套氣動自潔式空氣過濾器(簡稱ZKG)，供現(xiàn)有三臺螺桿壓縮機使用。
由于兩臺活塞壓縮機是上世紀七、八十年代的產(chǎn)品，設(shè)備不斷老化，經(jīng)常出現(xiàn)機械故障；再加上生產(chǎn)單位用量不斷增加，兩臺活塞壓縮機將進行改造，因而ZKG過濾量大小的選取按“開四停一”計算，總管管徑大小的選取按五臺螺桿壓縮機計算。同時在總管上預(yù)留兩個開口，用盲板封住，以備以后兩臺螺桿壓縮機使用。
  3．1 ZKG結(jié)構(gòu)及工作原理
    ZKG由過濾模塊、出口集管、電控系統(tǒng)和支架四部分組成。
   過濾過程：空氣經(jīng)過過濾筒，由于重力、慣性擴散、接觸阻留、靜電等綜合作用，灰塵沿降堆積在過濾元件上，凈化空氣經(jīng)文氏管由出口集管送出。自潔過程：當(dāng)空氣被過濾后，塵埃被吸浮大元件上，用定時的方式，由電腦按順序控制采用引流爆發(fā)式，進行反吹自潔過程，而當(dāng)過濾元件阻損超過過濾阻損指標時，由電腦用定壓方式進行連續(xù)反吹自潔，另外也可用手動反吹自潔方式，直到阻損保持在阻損指標之內(nèi)，而恢復(fù)原來的定時反吹自潔方式(反吹時間僅為0．22s)，一組過濾元件處于自潔，其他過濾元件照常工作。
    3．2 ZKG特點
   1)在可編程控制下自動實現(xiàn)空氣的過濾和過濾元件的自潔；
   2)密封性好，不易“短路”；
   3)過濾效率高，達到99．99％，且能抗水霧；4)過濾精度高，一般控制在5um以下；
   5)耗電量小，僅為300W；
   6)過濾元件的使用壽命長，一般為20年左右；
   7)設(shè)備檢修維護方便，費用低，且可不停機更換。
    3．3 ZKG優(yōu)化選取
    1)過濾量：由于軋鋼空壓站靠近轉(zhuǎn)爐廠和中軋廠，空氣中灰塵和固體顆粒含量偏高，選取過濾系數(shù)比為2．2；一臺螺桿壓縮機額定流量為66m3／min，按“開四停一”進行計算，則需總過濾量為580．8m3／min。
   2)管徑：一臺機組自帶過濾裝置有兩根管徑為~250mm的吸氣管，根據(jù)橫截面積，按五臺機組進行計算，則需總管徑：
   
   根據(jù)計算，經(jīng)過優(yōu)化，選取過濾量為600m3／rain的ZKG一600氣動自潔式過濾器；總管徑為O800mm，整個改造工程費用20余萬元。
    4 經(jīng)濟效益分析
   改造前，平均一年更換過濾筒四只，油過濾器濾芯兩只，油氣分離器初次級濾芯各兩只，潤滑油一次。年維護費用合計為13．1l萬元。改造后，濾筒不用更換，平均四年更換油過濾器濾芯兩只，油氣分離器初次級濾芯各兩只，潤滑油一次。年維護費用合計為3．0375萬元。平均一年節(jié)省維護費用合計：13．兒萬元一3．0375萬元=10．0725萬元，兩年半就能收回全部改造成本。
   5 結(jié)語
   增設(shè)一套氣動自潔式過濾器，不僅可有效解決機組排氣量降低，油過濾器、油氣分離器阻力過大而引起的停機；同時大大降低維護成本，延長機組使用壽命，經(jīng)濟效益明顯。