用离心压缩机替代螺杆压缩机节能
- 格式:pdf
- 大小:141.62 KB
- 文档页数:2
三种压缩机性能特点优缺点比较压缩机是一种将气体压缩到高压状态的设备,广泛应用于工业生产中。
常用的三种压缩机分别是往复式压缩机、螺杆式压缩机和离心式压缩机。
这三种压缩机在性能特点、优缺点等方面有着不同的特点,下面将进行详细的比较分析。
一、往复式压缩机往复式压缩机是一种通过往复式活塞运动将气体压缩的压缩机。
它的主要性能特点如下:1.结构简单:往复式压缩机由活塞、缸体、连杆、曝气阀、进气阀等基本部件组成,结构简单,操作方便。
2.压力范围广:往复式压缩机可以实现较高压力的压缩,适用于各种压缩气体。
3.效率高:往复式压缩机在无需变频控制的情况下,可以保持较高的工作效率。
4.声音大:由于活塞运动频率较高,往复式压缩机的运转声音较大。
5.振动大:由于活塞往复运动带来的振动较大,需要进行良好的减震措施。
二、螺杆式压缩机螺杆式压缩机是一种通过两个交叉旋转的螺杆将气体压缩的压缩机。
它的主要性能特点如下:1.运转平稳:由于螺杆结构的特殊性,螺杆式压缩机的运转平稳,振动小。
2.压力范围较窄:螺杆式压缩机的压力范围通常较窄,适用于低中压的气体压缩。
3.节能高效:螺杆式压缩机采用无级变频控制系统,可根据需要调节转速,达到节能效果。
4.体积较小:螺杆式压缩机体积相对较小,占用空间少。
5.维护成本高:螺杆式压缩机的密封结构较复杂,维护成本较高。
三、离心式压缩机离心式压缩机是一种通过离心力将气体压缩的压缩机。
它的主要性能特点如下:1.高效节能:离心式压缩机采用先进的设计和制造工艺,具有较高的效率和节能性能。
2.压力范围广:离心式压缩机适用于较广的压力范围,能够满足不同工艺要求。
3.体积大:离心式压缩机相对体积较大,需要较大的空间进行安装。
4.运转平稳:离心式压缩机运转平稳,振动小,噪音低。
5.维护成本低:离心式压缩机由于结构简单,维护成本较低。
综上所述,往复式压缩机适用于要求较高压力的工况,结构简单,但噪音大、振动大;螺杆式压缩机体积小,运转平稳,但压力范围较窄,维护成本高;离心式压缩机高效节能,压力范围广,但体积大。
螺杆式与离心式中央空调机组的异同对比一、两种机型的简介:离心机:离心机是依靠离心式压缩机中高速旋转的叶轮产生的离心力来提高制冷剂蒸气压力,以获得对蒸气的压缩过程,然后经冷凝节流降压,蒸发等过程来实现制冷,其组成部件主要有离心式压缩机、蒸发器、冷凝器、节流机构、抽气回收装置、润滑系统和电气控制冷凝器、节流机构、抽气回收装置、润滑系统和电气控制柜等。
它具有单机制冷量大的特点,但存在压力过高密封问题较难解决、工作转速过高等缺点。
螺杆机:螺杆机属于技术较为先进的一种机型。
它是利用螺杆式压缩机中两个阴、阳转子的相互啮合,在机壳内回转而完成吸气、压缩与排气过程。
其组成部件主要有螺杆式压缩机、冷凝器、蒸发器、热力膨胀阀以及其它控制元件,较离心机要少。
它具有结构紧凑、运行平衡可靠、易损件少、部分负荷效率高及使用寿命长等特点。
二、两种机组的市场状况:离心机:由于离心式冷水机组适用的市场范围相对较小,2008离心式冷水机组的市场销售额大约在25亿元的水平,仅占中央空调全部市场容量的10%。
分析整个国内市场离心机组生产企业的销售情况,销售额超过3亿以上的企业只有几个,主要集中在几大欧美品牌,这几年国内也有一些企业进入这个市场,也取得了一些成绩。
由于离心机组生产企业不多,整体利润还相当可观。
这几年离心机组的市场年增长率都在15%左右。
螺杆机:螺杆式冷水机组拥有众多技术优势,如具有效率高、噪声低、振动小、可靠性高、易损件少、运行平稳等,被广泛应用在酒店、商场、医院及现代代的工厂和办公大楼的制冷及空调工程。
2008年螺杆机的销售额约为56亿,约占全部市场销售额的37%,相当于离心机、水冷柜机和模块机之和。
螺杆机市场现在正呈“两极分化”的状态,其容量朝更大和更小的方向发展。
我国最早出现的中央空调产品是水冷螺杆机组,其优点是高效节能。
目前国内各类型号建筑中正使用的最多就是水冷螺杆机组。
现在,建筑节能已被列为今后能源工作的重点,水冷螺杆机组高效节能的优势使其再次成为销售热点,发展前景非常乐观。
离心式压缩机与干螺杆压缩机对比无论用户购买什么东西,民用也罢,工业设备也罢,决定他的购买意向的无非是三大要素:价格,质量,服务。
那么我们在这里说离心机比干螺杆要好,究竟好在什么地方?就让我们从以上三要素探讨一下。
一、价格我们在这里所说的价格是一个广义的概念,实际上指的就是成本。
那么空压机的成本如下图所示:这里我们现撇开初购成本不谈,从运行成本,保养成本上对离心机和无油螺杆机作一下对比:运行成本:我们讲离心机的运行成本比无油螺杆要低10%以上。
为什么说10%呢?就让我们来分析分析。
首先现在市场上的无油螺杆机全是两极压缩,一级冷却,而离心式压缩机是三级压缩,两级冷却。
多这一级意味着什么呢?意味着可以省6%的压缩功。
一台无油螺杆机有7个齿轮,14~18个轴承,4组啮合。
而一台离心式压缩机有3个齿轮,6个轴承,2个啮合。
由机械上的经验可知每多一组啮合,机械损耗约增加2%,那么离心机在机械损耗上又可以节约4%左右的功。
6%+4%=10%!那么细心的朋友可以发现我们上文中还有个“以上”。
这个以上又从何而来呢?那就是我们刚才所讲的“每增加一组啮合,机械损耗增加约2%”是有前提的:同样的齿轮加工精度,同样的轴承。
那么离心机的齿轮加工精度一般都在AGMA12级,Seah 离心机的齿轮加工精度更是高达AGMA13,而现在市场上的无油螺杆压缩机的齿轮加工精度一般在AGMA7级!再有就是轴承,离心式压缩机的轴承是滑动轴承,而螺杆式压缩机均是滚动轴承。
这也就是“以上”的由来!我们大概粗略的算了一下,如果同样一台进气流量为100m3/min、排气压力7kgf/cm2的压缩机,离心机比无油螺杆机在运行费用上要省30万元以上!(以每年运行8000小时,每度电0.7元计算。
)保养成本:每年的保养成本对于离心机和无油螺杆机来讲差不多,每年的投入大概就是初购成本的2~3%。
但是有一点---螺杆机的机头设计寿命大概在4~5年(每年运行8000小时),这意味着什么呢?意味着压缩机在运行五年后必须更换一个新的机头!我们从市场上了解到,无油螺杆机更换一个机头的费用是整机价格的50~60%,也就是说每年要均摊到10~12%!换句话说无油螺杆机实际每年的保养费用在13~16%。
维护保养离心机一般采用单压缩机的形式,进行维护、维修时,整台机器需要关闭,停止制冷运行。
离心机属于高速转动设备,需要靠变速齿轮实现高速运转,运转部件多,对压缩机动平衡要求高,轴承和轴的磨损相对螺杆压缩机而言严重,在机组使用寿命内需要更换2-3次轴承。
螺杆机为多压缩形式,且具有多个独立制冷系统,在维护、维修状态下,螺杆同可按需关闭单个制冷系统,剩余系统照常工作,不影响整体空调系统使用。
螺杆压缩机属于低速运转设备,在寿命周期内不需要更换轴承。
电网冲击单机启动,相同冷吨数启动电流约为螺杆机的1.8倍,对电网冲击大螺杆机采用多机头形式,可逐台逐级启动,对电网冲击相对较小。
运行噪音离心机旋转速度高,一般都在6000转/分钟以上,且利用叶片、叶轮吸、排气,所以其噪音值较螺杆机要高一点,且尖锐些,一般在85dBA以上螺杆机是靠阴、阳转子啮合旋转完成吸、排气,其转速较低,一般在3000转/分钟以下,其噪音值约为75dBA,且不尖锐。
技术成熟性离心机组相对为后期发展技术,在低负载运转时,至今仍无法在加工生产中有效的解决喘振的问题。
螺杆压缩机应用于50-60年代,发展至今是一种较为成熟的机型,半封闭双螺杆形式为主流产品,市场占有率高。
运转持续性压缩机出现故障,立即停机单台压缩机故障时,螺杆机组中其他压缩机可继续运行(1000冷吨螺杆机为三压机)使用寿命只要有空调负荷需求,离心机就必须处于运行状态,寿命较短,安全性低空调绝大部分时间处于负荷运行状态,螺杆机组做三机设计,压缩机可交替运行,使用寿命长运行费用估算:离心机COP 电功率(kw)运行时间(h)电费(元/度)两台机组运行费用(元)100%运行 5.35 657 27.6 0.8 29013.12 75%运行 5.72 461 498 0.8 367324.8 50%运行 5.5 320 553 0.8 283136 25%运行 3.71 237 121 0.8 45883.2 合计1199.6 725357.12螺杆机COP 电功率(kw)运行时间(h)电费(元/度)两台机组运行费用(元)100%运行 5.14 705 27.6 0.8 31132.8 75%运行 6.5 418 498 0.8 333062.4 50%运行7.1 255 553 0.8 225624 25%运行 5.9 154 121 0.8 29814.4 合计1199.6 619633.6运行费用差值:725357.12-619633.6=105723.52元。
在制冷系统中,三种常见的制冷压缩机(往复式、螺杆式、离心式)的作用都是将低温物体的热量不断地转移到常温环境介质中,从而到达制冷目的,并且它还提供与蒸发温度与冷凝温度相对应的低压与高压的条件。
根据他们的工作原理的不同,制冷压缩机一般可以分为容积型与速度型。
容积型制冷压缩机包括往复式与螺杆式。
速度型制冷压缩机为离心式。
容积性制冷压缩机的工作原理是用机械的方法使密闭容器的容积变小,使气体压缩而增加气体的压力。
速度性制冷压缩机的工作原理是用机械的方法使流动的获得很高的流速,然后在扩张的通道内使气流的速度减小,使气体的动能转化为压力能,从而到达提高气体压力的目的。
在制冷系统中,因为容积型制冷压缩机与速度型制冷压缩机在工作原理的不同,所以它们在制冷性能上受到的影响也是不同的。
对于容积型制冷压缩机来说,它的制冷性能受到密闭容器的容积的利用率的影响。
因此,如果想提它的制冷性能,就必须充分利用密闭容器的容积的利用率。
对于速度性压缩机来说,它的制冷性能受到气流的速度的影响。
因此,如果想提它的制冷性能,就必须充分提高气流的速度。
在制冷系统中,因为三种常见的制冷压缩机(往复式、螺杆式、离心式)在主要用途上的不同,所以它们的适用温度也是不同的。
往复式制冷压缩机主要适用于家用冰箱,商用冰箱,空调,商用冷藏,办公用冷藏,汽车空调食品工业及其它工业冷冻空调,石油,化工用冷却设备。
它的适用温度为-120度以上,包括单级、双级、复叠。
螺杆式制冷压缩机主要适用于食品及其它工业冷冻空调。
它的适用温度为-80度以上。
离心式制冷压缩机主要适用于石化,纺织等工艺冷却、大型空调。
它的适用温度为-160度以上。
在制冷系统中,因为三种常见的制冷压缩机(往复式、螺杆式、离心式)在适用温度范围的不同,所以它们的单机制冷量也是不同。
在三种常见的制冷压缩机(往复式、螺杆式、离心式)中,单机制冷量最大是离心式制冷压缩机,它的单机制冷量为160至30000千瓦。
螺杆式压缩机与离心式压缩机特点对比(优选)word资料螺杆式与离心式地源热泵机组特点对比螺杆式与离心式冷水机组载地源热泵机组上的技术区别,实际上是螺杆压缩机与离心式压缩机的区别。
下面将对螺杆压缩机与离心压缩机之间的区别进行分析。
螺杆式压缩机与离心式压缩机特点对比图1.离心压缩机效率曲线图二者之间的工作原理的不同,螺杆式压缩机的压缩机为容积式压缩机,即:通过空调工况的吸排气压差范围为2~4,而热泵的工况为3~6.5(相对压力比),压缩机叶轮的能效曲线,如图1所示,若同一台离心压缩机要进行制冷和制热两种工况时,在其中一种工况下,其叶轮肯定要在较低效率区工作,才能保证机组的正常运行,这样就严重影响了机组的性能。
对于离心机而言,为平衡两种工况之间能效的巨大差异,只能采取牺牲设计工况的高效率,以便弥补另外一个工况的低效率,即:将所设计的叶轮的直径介于两种工况下的设计叶轮之间。
这样带来的后果就是,离心机在两种工况下的能效(COP)均小于螺杆机。
螺杆式机组拥有较多优势,其在双工况方面拥有极为成熟的技术和经验。
如节流控制系统、温度采集、安全保护装置、液体喷射冷却技术、外置油分等,相对于离心机而言,作为容积式压缩机的代表,螺杆机的技术更为成熟。
螺杆机喘振问题无法完全避免,离心机是速度型压缩机,在外界条件产生变化时容易产生喘振,尤其是在热泵工况时,压差比较大,在部分负荷时,为使得离心式压缩机不发生喘振,必须要在离心机组系统上加装更多预防喘振的装置,大大增加了产品的复杂程度,增加了控制难度和维修维护成本。
离心机地源地泵冷凝温度不同,也会导致输出的冷量不同。
在较低负荷时,离心机如果采用热气旁通系统,浪费极为严重,为保证机组不停机,付出代价极大。
而螺杆机组则有着优秀而稳定的部分负荷性能.结论作为两种不同形式的压缩机,二者都有各自的优点,离心机的优点在于其优秀的满负荷效率,当机组在两种不同的工况下工作,并且负荷变化明显时,螺杆机有着非常明显的优势。
离心压缩机与螺杆压缩机的对比离心和螺杆压缩机的对比,即二者的优缺点,异同点,及使用场合离心压缩机的基本原理离心压缩机是产生压力的机械,是透平压缩机的一种。
透平是英译音“TURBINE”,即旋转的叶轮。
在全低压空分装置中,离心压缩机得到广泛应用,逐渐出现了离心压缩机取代活塞压缩机的趋势。
一、离心压缩机:指气体在压缩机中的运动是沿垂直于压缩机轴的径向进行的。
二、工作原理:是工作轮在旋转的过程中,由于旋转离心力的作用及工作轮中的扩压流动,使气体的压力得到提高,速度也得到提高。
随后在扩压器中进一步把速度能转化为压力能。
通过它可以把气体的压力提高。
三、特点:离心压缩机是一种速度式压缩机,与其它压缩机相比较:优点:⑴排气量大,排气均匀,气流无脉冲。
⑵转速高。
⑶机内不需要润滑。
⑷密封效果好,泄露现象少。
⑸有平坦的性能曲线,操作范围较广。
⑹易于实现自动化和大型化。
⑺易损件少、维修量少、运转周期长。
缺点:⑴操作的适应性差,气体的性质对操作性能有较大影响。
在机组开车、停车、运行中,负荷变化大。
⑵气流速度大,流道内的零部件有较大的摩擦损失。
⑶有喘振现象,对机器的危害极大。
四、适用范围:大中流量、中低压力的场合。
五、分类:⑴按轴的型式分:单轴多级式,一根轴上串联几个叶轮。
双轴四级式,四个叶轮分别悬臂地装在两个小齿轮的两端,旋转*电机通过大齿轮驱动小齿轮。
⑵按气缸的型式分:水平剖分式和垂直剖分式。
⑶按级间冷却形式分类:级外冷却,每段压缩后气体输出机外进入冷却器。
机内冷却,冷却器和机壳铸为一体。
⑷按压缩介质分类:空气压缩机、氮气压缩机、氧气压缩机等。
螺杆压缩机是容积式压缩机中的一种,空气的压缩是靠装置于机壳内互相平行啮合的阴阳转子的齿槽之容积变化而达到。
转子副在与它精密配合的机壳内转动使转子齿槽之间的气体不断地产生周期性的容积变化而沿着转子轴线,由吸入侧推向排出侧,完成吸入、压缩、排气三个工作过程。
螺杆空压机的特点1)螺杆压缩机与活塞压缩机相同,都属于容积式压缩机。
三种压缩机(往复式、螺杆式、离心式)性能特点、优缺点一、三种常见压缩制冷机介绍1、螺杆式压缩机螺杆式压缩机又称螺杆压缩机。
20世纪50年代,就有喷油螺杆式压缩机应用在制冷装置上,由于其结构简单,易损件少,能在大的压力差或压力比的工况下,排气温度低,对制冷剂中含有大量的润滑油(常称为湿行程)不敏感,有良好的输气量调节性,很快占据了大容量往复式压缩机的使用范围,而且不断地向中等容量范围延伸,广泛地应用在冷冻、冷藏、空调和化工工艺等制冷装置上。
以它为主机的螺杆式热泵从20世纪70年代初便开始用于采暖空调方面,有空气热源型、水热泵型、热回收型、冰蓄冷型等。
在工业方面,为了节能,亦采用螺杆式热泵作热回收。
2、离心式压缩机离心式压缩机是一种叶片旋转式压缩机(即透平式压缩机)。
在离心式压缩机中,高速旋转的叶轮给予气体的离心力作用,以及在扩压通道中给予气体的扩压作用,使气体压力得到提高。
早期,由于这种压缩机只适于低,中压力、大流量的场合,而不为人们所注意。
由于化学工业的发展,各种大型化工厂,炼油厂的建立,离心式压缩机就成为压缩和输送化工生产中各种气体的关键机器,而占有极其重要的地位。
随着气体动力学研究的成就使离心压缩机的效率不断提高,又由于高压密封,小流量窄叶轮的加工,多油楔轴承等技术关键的研制成功,解决了离心压缩机向高压力,宽流量范围发展的一系列问题,使离心式压缩机的应用范围大为扩展,以致在很多场合可取代往复压缩机,而大大地扩大了应用范围。
3、往复活塞压缩机是各类压缩机中发展最早的一种,公元前1500年中国发明的木风箱为往复活塞压缩机的雏型。
18世纪末,英国制成第一台工业用往复活塞空气压缩机。
20世纪30年代开始出现迷宫压缩机,随后又出现各种无油润滑压缩机和隔膜压缩机。
50年代出现的对动型结构使大型往复活塞压缩机的尺寸大为减小,并且实现了单机多用。
活塞式压缩机使用历史悠久,是目前国内用得最多的制压缩机。
由于其压力范围广,能够适应较宽的能量范围,有高速、多缸、能量可调、热效率高、适用于多种工况等优点;其缺点是结构复杂,易损件多,检修周期短,对湿行程敏感,有脉冲振动,运行平稳性差。
离心式与螺杆式制冷机组的比较
在制冷系统中,因为螺杆式与离心式制冷机组由于采用的压缩机不同,因此造成了机组的特点不同,主要体现在以下几个方面:
喘振是离心式制冷压缩机的主要缺点。
造成离心式制冷压缩机的喘振原因是因为,当冷凝器的冷却水进水量减小到一定程度时,离心式制冷压缩机的流量减小到很小,它的通道中出现严重的气体脱流,它的出口压力突然下降。
虽然离心式制冷压缩机和冷凝器是联合地工作,但是冷凝器中的气体的压力并不是同时地减低,于是冷凝器中的气体的压力反大于离心式制冷压缩机的出口压力,造成冷凝器中的气体倒流至离心式制冷压缩机中,直至冷凝器中的气体压力下降到等于离心式制冷压缩机的出口压力为止。
这时,离心式制冷压缩机又开始向冷凝器送气,流量增加,离心式制冷压缩机恢复正常工作。
但是,当冷凝器中的气体压力也恢复到原来的气体压力时,离心式制冷压缩机的流量又减小,离心式制冷压缩机的出口压力有开始下降,气体又产生倒流。
如此周而复始,产生周期性的气流的振荡现象,在离心式制冷压缩机在运转时,发生强烈的振动,严重时甚至会造成对离心式制冷压缩机的破化。
螺杆式冷水机组与离心式冷水机组优劣两种机型的简介:离心机:是依靠离心式压缩机中高速旋转的叶轮产生的离心力产生动力进行制冷的,其组成部件主要有离心式压缩机、蒸发器、冷凝器、节流机构、抽气回收装置、润滑系统和电气控制柜等。
它具有单机制冷量大的特点,但存在“喘振”、压力过高密封问题较难解决、工作转速过高等缺点。
螺杆机:螺杆机属于技术较为先进的一种机型。
它是利用螺杆式压缩机中两个阴、阳转子的相互啮合,在机壳内回转而完成吸气、压缩与排气过程。
其组成部件主要有螺杆式压缩机、冷凝器、蒸发器、热力膨胀阀以及其它控制元件,较离心机要少。
它具有结构紧凑、运行平衡可靠、易损件少、部分负荷效率高及使用寿命长等特点。
两种机型的结构特点:离心机:单个离心式压缩机的制冷量较大,可以从150-3000RT,所以一般离心式制冷机都只设计一个离心式压缩机就可以满足冷量的需要。
螺杆机:单个螺杆式压缩机的制冷较离心机要小,一般从30RT-500RT,所以现在大制冷的螺杆式制冷机都采用多机头方式,由微电脑统一控制、调节,并且每台压缩机都有一个单独制冷系统。
两种压缩机转动和传动部分结构特点:离心机:电动机通过一对增速齿轮进而带动叶轮作高速旋转;螺杆机:电动机直接连同主转子与副转子相互啮合作低速旋转。
比较:由以上可以看出,螺杆式压缩机结构更为简单,而且离心机叶轮旋转速较螺杆式转子要高出许多,同时高压气体对叶片、叶轮都有较大冲击压力,故其故障率较螺杆机明显要高。
同时,离心式压缩机因压缩机结构复杂,在维护维修时非常麻烦,而螺杆式机组结构简单,维护维修非常方便。
两种机型的容量调节问题:离心机:一般来说离心机组的能量调节范围30~100%,在低于30%负荷运行时,离心机组比较容易发生“喘振”现象,“喘振”严重时,可以使机组的整个核心部件—叶轮被损坏,使离心压缩机报废。
目前很多离心机组厂家通过“补气”手段是机组“喘振”临界点达到“20%”或“10%”,而“补气”是需要消耗大量能量的,使机组在50%以下效率相对较低。
33
中国设备工程 2014.10
中国设备
工程
Engineering China
Plant
用离心压缩机替代螺杆压缩机节能
朱松俊
(杭州钢铁集团公司设备管理处,浙江 杭州 310022)
摘 要:为推进企业节能降耗,采用离心压缩机替代螺杆压缩机达到节能的目的,并取得预期效果。
关键词:螺杆压缩机;离心压缩机;节能
中图分类号:TH452 文献标识码:B 文章编号:1671-0711(2014)10-0033-02
一、概述
空气压缩机其理想的压缩过程是等温压缩,虽然事实上做不到这一点,但是越接近等温压缩,则效率越高。
压缩过程中温升越低,压缩机越节能。
目前冶金行业普遍使用的是螺杆压缩机,一般是一级压缩,每年需更换润滑油,每50 000h 需对机头进行大修,运行成本较高。
螺杆压缩机主机排出的压缩空气需要在内部进行油气分离,大约要消耗0.5kg 的压力。
二、离心式压缩机优点
离心式空气压缩机是利用高速旋转的叶轮使空气受到离心力的作用产生压力,同时获得速度,离开叶轮后空气经扩压器等扩张通道将动能逐渐转化成压力能,从而使压力得到提高,一级压缩完成后再进入下一级压缩,至达到额定压力后排出。
离心式空气压缩机一般由多级组成,排气压力越高所需级数越多,一般常用压力为三级压缩。
多级压缩的目的是降低和控制压缩过程的温升,离心机采用油封和气封,100%隔离油气运行,不存在分离耗能损失,确保100%无油压缩空气,更洁净更环保。
1台0.7MPa、190 m 3/min 离心机和5台40~60 m 3/min 螺杆机运行能耗对比分析如表1所示(按年产气190m 3
/min 计算)。
三、离心压缩机替代螺杆压缩机实践应用
根据上述对比分析,为节省设备运行成本,杭钢集团公司在炼铁烧结空压站空压机更新改造中,尝试采用离心压缩机替代螺杆压缩机。
烧结空压站装备有螺杆式空压机6台(40m 3/min 的2台、60m 3/min 的4台),正常运行模式为:运行2台60m 3/min、1台40m 3/min,3台备机。
装机容量及运行参数如下。
60m 3/min:335kW、电压380V、电流615A;40m 3/min:262kW、电压380V、电流390A、功率因数0.85。
表1品牌IHI-SULLAIR 离心
式压缩机SULLAIR 螺杆式压
缩机
型号TRE-950kW
5台LS25S-300L 气量/压力/(m 3/min)/MPa
190/0.7
单台41.8/0.7
数量/台15装机功率/kW
950 1 120(224×5)轴功率/kW
920冬天和夏天的气密度不一样,从离心机的设计原理要求,必须保证电机有5%左右的余量 1 235(247×5)
电机普遍使用15%的服务系数运行,使
用年份较长的螺杆机产气量有所下降效率更低
比功率 4.84 5.9节能率计算/%离心机比螺杆机节电约18电费/(万元/年)515628
维修成本/(万元/年)≈3
6×5(不含机头大修
费用)合计节省
/(万元/年)
140
表2
改前螺杆机
改后离心机备注
总装备/台61实际运行/台31总装机容量
/kW 1 682(低压)850(高压)年耗电量/万
kW .h 725(3台)
635
按8 000h/a 计算,功率因素0.85公称产气量/(m 3/ min)160170
螺杆机实际利用率仅50%~60%、离心机90%
年维修费用/(万元/年)34.623取消总包,备机维修按1台费用估算总投资成本/万元
504
202
螺杆单价60(40m 3)
、96(60m 3)
34
中国设备工程 2014.10
节能减排
Energy conservation and E m i s s i o n s r e d u c t i o n
3t 电液模锻锤动力头提效改进
崔文琪1 吕国芝2
(1.莱芜职业技术学院机械与汽车工程系; 2.莱芜宁远兴达机械有限公司,山东 莱芜 271100 )
摘 要:锻造电液锤在某些工作情况下,其动力头中的主缸缓冲系统存在着缺陷与不足,为此选择3t 电液锤动力头结构为研究对象,进行了结构上的改进,从而使设备的可靠性,安全性,稳定性都有了较大的提高。
关键词:3t 电液锤;动力头;结构改进;可靠性
中图分类号:TG315.3 文献标识码:B 文章编号: 1671-0711(2014)10-0034-02在锻造工业中,电液锤设备数量巨大。
但电液锤在某些工作情况下,其动力头结构部分存在着某些缺陷与不足,针对这些问题,选择3t 电液锤动力头结构为研究对象,进行了结构上的改进,从而使设备的可靠性,安全性,稳定性都有了较大的提高。
一、主缸缓冲系统的改进1.3t 电液模锻锤主缸结构
3t 模锻电液锤主缸改进前由气塞座、气塞、气塞弹簧、气塞盖,气塞阀、螺母五部分组成(图1)。
图
1 改进前主缸的结构
原计划原样更新性能状态较差的6#40m 3/min 的螺杆式空压机,现更新为170m 3/min 的离心空压机。
装机容量及运行参数:高压850kW、PT=60、CT=150/5,电表读数每天用电量平均10.58kW .h。
改造所涉及设备采购费用、配套设施费用合计202万元。
改造后运行模式 ;运行1台170m 3/min 离心机,5台螺杆机为备机。
改造前后效能对比如表2所示。
电量计算(功率因数k ):
螺杆机=1.732×U .I .k ×8 000=7 250 290kW .h;离心机=表读数.PT .T /24×8 000=6 348 000kW .h。
四、节能效益分析
1.电耗节省:725-635万kW .h×0.7元/kW .h=63万元 。
2.维修费用节省:34.62-3=31.62万元。
3.螺杆机每5万h 需对机头进行大修,每台大修费用约35万元,平均每年需大修1台,5台机固定资产折旧费用按3%计提,每年约15万元,使用螺杆机每年运行成本需增加50万元。
4.采用离心压缩机,每年节省运行成本合计:63+31.62+50=144.62万元。
按2年成本期、平均电价0.7元/kW .h、年运行8 000h 估算,产气成本为0.075元/m 3,相比螺杆机单位产气成本节省0.02元/m 3。
5.原4台60m 3/min 螺杆机2开2备,2台40m 3/min 螺杆机1开1备,总能力320m 3/min,实际需求160m 3/min,装机容量过剩。
采用离心机后,仅需保留3台螺杆机作为备机,至少可削减2台60m 3/min 螺杆机,对外调拔或转让盘活资产,可回收资金约100万元。
本次改造采用离心压缩机替代螺杆压缩机,节能降耗效果明显,年节电约63万元,年维修费用节省约31万元,设备大修与折旧费用节省50万元,处理过剩容量设备回收资金约100万元,总的改造效益244万元。
五、结论
通过上述实践,对常压(1MPa 以下)、大气量工况条件下,采用离心机替代螺杆机节能效果明显。
下一步杭钢将考虑对电炉区域压缩空气站进行优化改造,电炉区域空压站现有螺杆式压缩机12台,总装机容量3 326kW,公称最大产气量447m 3/min,最大用气压力0.8MPa。
拟采用2台190m 3/min、装机容量1 100 kW 的离心压缩机替代全部螺杆压缩机,最大产气量为22 800m 3/h,按90%的有效负载计算可产气量为20 520 m 3/h。
估算年电耗节省约120万元,维修费用节省约100万元。
改造总投资约590万元,预期3年可收回投资成本。
(收稿日期:2014-03-20)。