空壓機是石化企業(yè)重要而關鍵的大型設備。在石油化工領域，過程空氣壓縮機的能耗較大，約占企業(yè)總能耗的12-32%。因此，提高工藝空壓機的生產能力，降低運行成本，增加產量，降低總能耗是十分必要的。

1.引言

工藝用空壓機是石油大學化工技術企業(yè)的重要及關鍵的大型機械設備。在石油化工領域，過程空氣壓縮機的能耗較大，約占企業(yè)總能耗的12-32%。工藝用空壓機運行的經濟性和可靠性一直是中國國內外發(fā)展同行進行專業(yè)技術研究的前沿。但長期以來，過程空壓機的節(jié)能降耗并沒有引起國內石化企業(yè)對可靠性問題的足夠重視，如企業(yè)技術人員和管理人員對安全運行的重視等，研究的重點不在經濟上。因此，提高工藝空壓機的生產能力，降低運行成本，增加產量，降低總能耗是十分必要的。

2.運行工況特點及省功途徑分析

與其他通用空氣壓縮機相比，工藝空氣壓縮機的工作條件具有以下特點：

(1)運行的連續(xù)性。工藝用空壓機是化工企業(yè)生產技術工藝中的重要的動設備，一般力求無故障長期進行連續(xù)數據安全管理運行8000h以上。

(2)工作介質的腐蝕性和易燃性。壓縮介質進行一般都具有中國一定的腐蝕性和有些企業(yè)工藝研究氣體還具有易燃、易爆性，所以，排氣系統(tǒng)溫度有嚴格的限制。

(3)可加工性。 操作參數受工藝流程限制，一般操作條件波動低于額定條件。

(4)復雜性。為滿足生產工藝設計要求，壓縮介質的組分多種，空壓機潤滑管理方式以及不同、級間抽氣、加氣、凈化等多種發(fā)展情況都可能影響存在。

因此，對空壓機的節(jié)能過程必須結合實際運行情況，進行具體的研究和分析。它的經濟性和可靠性直接關系到中國化工企業(yè)生產的成本與效率。

理論分析表明，壓縮氣體的功損失與壓縮過程指標有關。降低企業(yè)壓縮生產過程進行指數可節(jié)省空壓機指示功率，為此，可通過氣缸強化換熱的方法，盡力改善換熱條件，降低成本壓縮管理過程發(fā)展指數。其次，盡量減少功率損耗，也是節(jié)約能源的主要途徑之一。影響最大功率損失風險因素研究主要內容包括：(1)進、排過程的氣閥功率損失;(2)活塞環(huán)、填料等摩擦損失;(3)運動件的其他國家機械企業(yè)損失;其三，根據中國化工產品生產的長期性和連續(xù)性，提高易損件壽命，延長食品安全管理運行時間周期，減少因故障停車問題造成的損失是尤為重要的。第四，由于空壓機運行條件與設計條件長期不一致，也會影響空壓機的運行效率。應根據空壓機的實際經濟運行工況，合理進行選擇適宜的熱力參數，提高工作運行管理效率。

3.冷卻系統(tǒng)對耗能的影響

由于化工生產的特點，過程空氣壓縮機大多屬于大中型、高壓、多級水冷空氣壓縮機。冷卻控制系統(tǒng)研究多數企業(yè)采用氣缸夾套水冷和級間冷卻器并聯(lián)或混聯(lián)結構。冷卻系統(tǒng)的效果直接影響功率消耗和排氣溫度。根據相關理論進行分析，級間冷卻效果下降，直接通過影響下一級的耗功。溫度每升高3 °C，下一級的功率消耗就會增加約1。鋼瓶冷卻的主要目的是降低壓縮過程指標，節(jié)省工作量，降低壓縮氣體的終端溫度，使鋼瓶具有更加均勻的溫度場。為此，運行中調整進行適當的冷卻系統(tǒng)水流量及控制以及冷卻水通過溫度，使其有較好的冷卻作用效果，達到省功的目的。

實驗結果表明，在一定轉速下，Z型冷卻水流量較好。對于傳統(tǒng)工藝用空壓機一般容積流量、氣缸直徑進行相對具有較大，冷卻水可以通過缸壁所導出的氣體產生熱量很少。特別是在高速下，壓縮過程指數和絕熱壓縮過程指數差別不大。但大型企業(yè)工藝用活塞式空壓機的轉速進行一般水平較低，多數在150-400r/min，所以，工藝用空壓機應根據學生實際經濟運行環(huán)境工況，按冷卻水的Z佳流量，盡可能通過降低成本壓縮生產過程發(fā)展指數，以節(jié)省功率可以消耗，并使氣缸有較均勻的溫度場，有利于潤滑及提高貿易摩擦易損件壽命。

對于工藝空氣壓縮機，還應注意的是，冷卻水流不是越大越好。過大的冷卻水量會導致一個氣缸鏡面上潤滑油的溫度過低，影響以及潤滑油的性能，增加貿易摩擦進行功率，比功率可以增加。

4.氣閥是影響工藝用空壓機節(jié)能的關鍵

空氣閥是空氣壓縮機的重要核心部件。其質量和性能影響到空壓機運行和耗能，直接關系到社會生產管理系統(tǒng)的正常發(fā)展生產生活秩序。氣閥使用壽命短是石化企業(yè)經常遇到的制約生產的技術問題。解決好這一技術難題，對于中國石油化工等領域的大型空壓機意義具有重大。根據化工生產的特點，工藝空壓機氣閥對能耗的影響主要有兩個方面，一是氣閥阻力損失對功率的影響，二是氣閥使用壽命過短，安全運行周期過短，造成生產系統(tǒng)頻繁停機和人力、材料、零部件的損失。特別是對于后者尤為具有重要。