氣動(dòng)自潔式空氣過(guò)濾器在螺桿壓縮機(jī)上的應(yīng)用

摘要：通過(guò)在軋鋼空壓站螺桿壓縮機(jī)上增設(shè)一套氣動(dòng)自潔式空氣過(guò)濾器，不僅提高機(jī)組排氣量，延長(zhǎng)其使用壽命，同時(shí)大大節(jié)省維護(hù)成本，經(jīng)濟(jì)效益明顯。
　　關(guān)鍵詞：氣動(dòng)自潔式空氣過(guò)濾器；螺桿壓縮機(jī)；油氣分離器
　　O 前言
　　杭鋼動(dòng)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(tái)螺桿壓縮機(jī)和兩臺(tái)活塞壓縮機(jī)。正常生產(chǎn)情況下，通常開兩臺(tái)螺桿壓縮機(jī)和一臺(tái)活塞壓縮 機(jī)，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(jī)自投運(yùn)，連續(xù)運(yùn)行兩個(gè)月后，常出現(xiàn)排氣量降低，油過(guò)濾器、油氣分離器阻力過(guò)大而引起停機(jī)，給生產(chǎn)單位帶來(lái)極大影響。通常采用更換空氣過(guò)濾器濾筒、油過(guò)濾器濾芯、油氣分離器濾芯和潤(rùn)滑油等措施來(lái)處理。可問(wèn)題一直未得到有效解決，同時(shí)維護(hù)成本大大增加，機(jī)組使用壽命也受到很大影響。通過(guò)分析，在螺桿壓縮機(jī)上增設(shè)氣動(dòng)自潔式空氣過(guò)濾器后，可有效解決上述問(wèn)題。
　　1 原理及工藝流程簡(jiǎn)介
　　空氣從吸人管吸人，經(jīng)過(guò)機(jī)組自帶過(guò)濾裝置過(guò)濾，由于重力、慣性擴(kuò)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(guò)濾元件上，凈化空氣進(jìn)入機(jī)組工作腔中。工作腔由一對(duì)相互嚙合的轉(zhuǎn)子組成，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下高速運(yùn)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(shí)，潤(rùn)滑油不斷噴人工作腔，起到潤(rùn)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(shí)。油氣混合空氣從排氣口排出。經(jīng)過(guò)油氣分離器分離后，送人管網(wǎng)，供用戶使用。
    2 機(jī)組自帶空氣過(guò)濾裝置的不足
    2．1 過(guò)濾系數(shù)比值過(guò)低
    過(guò)濾系數(shù)比值主要取決于空氣中灰塵和固體顆粒的含量。空氣中灰塵和固體顆粒含量偏低，則過(guò)濾系數(shù)比值取1．2～1．5；含量適中，則過(guò)濾系數(shù)比值取1．6～1．8；含量偏高，則過(guò)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(jì)時(shí)未充分考慮到機(jī)組工作環(huán)境，過(guò)濾系數(shù)比值選取為1．3，明顯過(guò)低，造成機(jī)組運(yùn)行時(shí)，大量灰塵和固體顆粒堵塞過(guò)濾元件，從而引起排氣量降低。
    2．2 不能自潔
   機(jī)組運(yùn)行時(shí)，大量灰塵和固體顆粒雜質(zhì)由于重力、慣性擴(kuò)散、接觸阻留、靜電等綜合作用，灰塵沉降堆積在過(guò)濾元件上。由于過(guò)濾裝置不能自潔，過(guò)濾阻力不斷增大，造成過(guò)濾元件損壞，空氣中大量灰塵和固體顆粒雜質(zhì)就直接進(jìn)入機(jī)組工作腔的潤(rùn)滑油中，導(dǎo)致油過(guò)濾器和油氣分離器阻力過(guò)大而引起停機(jī)。
   3 改造措施
    增設(shè)一套氣動(dòng)自潔式空氣過(guò)濾器(簡(jiǎn)稱ZKG)，供現(xiàn)有三臺(tái)螺桿壓縮機(jī)使用。
由于兩臺(tái)活塞壓縮機(jī)是上世紀(jì)七、八十年代的產(chǎn)品，設(shè)備不斷老化，經(jīng)常出現(xiàn)機(jī)械故障；再加上生產(chǎn)單位用量不斷增加，兩臺(tái)活塞壓縮機(jī)將進(jìn)行改造，因而ZKG過(guò)濾量大小的選取按“開四停一”計(jì)算，總管管徑大小的選取按五臺(tái)螺桿壓縮機(jī)計(jì)算。同時(shí)在總管上預(yù)留兩個(gè)開口，用盲板封住，以備以后兩臺(tái)螺桿壓縮機(jī)使用。
  3．1 ZKG結(jié)構(gòu)及工作原理
    ZKG由過(guò)濾模塊、出口集管、電控系統(tǒng)和支架四部分組成。
   過(guò)濾過(guò)程：空氣經(jīng)過(guò)過(guò)濾筒，由于重力、慣性擴(kuò)散、接觸阻留、靜電等綜合作用，灰塵沿降堆積在過(guò)濾元件上，凈化空氣經(jīng)文氏管由出口集管送出。自潔過(guò)程：當(dāng)空氣被過(guò)濾后，塵埃被吸浮大元件上，用定時(shí)的方式，由電腦按順序控制采用引流爆發(fā)式，進(jìn)行反吹自潔過(guò)程，而當(dāng)過(guò)濾元件阻損超過(guò)過(guò)濾阻損指標(biāo)時(shí)，由電腦用定壓方式進(jìn)行連續(xù)反吹自潔，另外也可用手動(dòng)反吹自潔方式，直到阻損保持在阻損指標(biāo)之內(nèi)，而恢復(fù)原來(lái)的定時(shí)反吹自潔方式(反吹時(shí)間僅為0．22s)，一組過(guò)濾元件處于自潔，其他過(guò)濾元件照常工作。
    3．2 ZKG特點(diǎn)
   1)在可編程控制下自動(dòng)實(shí)現(xiàn)空氣的過(guò)濾和過(guò)濾元件的自潔；
   2)密封性好，不易“短路”；
   3)過(guò)濾效率高，達(dá)到99．99％，且能抗水霧；4)過(guò)濾精度高，一般控制在5um以下；
   5)耗電量小，僅為300W；
   6)過(guò)濾元件的使用壽命長(zhǎng)，一般為20年左右；
   7)設(shè)備檢修維護(hù)方便，費(fèi)用低，且可不停機(jī)更換。
    3．3 ZKG優(yōu)化選取
    1)過(guò)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(guò)濾系數(shù)比為2．2；一臺(tái)螺桿壓縮機(jī)額定流量為66m3／min，按“開四停一”進(jìn)行計(jì)算，則需總過(guò)濾量為580．8m3／min。
   2)管徑：一臺(tái)機(jī)組自帶過(guò)濾裝置有兩根管徑為~250mm的吸氣管，根據(jù)橫截面積，按五臺(tái)機(jī)組進(jìn)行計(jì)算，則需總管徑：
   
   根據(jù)計(jì)算，經(jīng)過(guò)優(yōu)化，選取過(guò)濾量為600m3／rain的ZKG一600氣動(dòng)自潔式過(guò)濾器；總管徑為O800mm，整個(gè)改造工程費(fèi)用20余萬(wàn)元。
    4 經(jīng)濟(jì)效益分析
   改造前，平均一年更換過(guò)濾筒四只，油過(guò)濾器濾芯兩只，油氣分離器初次級(jí)濾芯各兩只，潤(rùn)滑油一次。年維護(hù)費(fèi)用合計(jì)為13．1l萬(wàn)元。改造后，濾筒不用更換，平均四年更換油過(guò)濾器濾芯兩只，油氣分離器初次級(jí)濾芯各兩只，潤(rùn)滑油一次。年維護(hù)費(fèi)用合計(jì)為3．0375萬(wàn)元。平均一年節(jié)省維護(hù)費(fèi)用合計(jì)：13．兒萬(wàn)元一3．0375萬(wàn)元=10．0725萬(wàn)元，兩年半就能收回全部改造成本。
   5 結(jié)語(yǔ)
   增設(shè)一套氣動(dòng)自潔式過(guò)濾器，不僅可有效解決機(jī)組排氣量降低，油過(guò)濾器、油氣分離器阻力過(guò)大而引起的停機(jī)；同時(shí)大大降低維護(hù)成本，延長(zhǎng)機(jī)組使用壽命，經(jīng)濟(jì)效益明顯。