压缩机选型
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常用空气压缩机选型参考面对市场上各式各样不同功效的压缩机,很多用户对压缩机的选型上无法有一个确切的认识,有时候是因为对不同压缩机的功效和性能不能完全了解,而导致无法合理选型,无法选择可靠、高效、节能的压缩机型。
根据用户的具体情况和实际工艺要求,选用适合生产需要的空气压缩机。
既不宜贪大求洋盲目选择优质高价的机型而多花费不必要的支出,也不能为了节省开支而一味选取故障频发的劣质机型充数,毕竟空气压缩机是工业生产中的重要动力设备。
现将常用的几种压缩机型的优缺点和其适用范围做一个简单的介绍,希望能为用户在选择压缩机的时候做一个参考。
若按照压缩机气体方式的不同,通常将压缩机分为两大类,即容积式和动力式(又名速度式)压缩机。
容积式和动力式压缩机由于其结构形式的不同,又做了以下分类:螺杆压缩机螺杆空压机是回转容积式压缩机的一种,在其中两个带有螺旋型齿轮的转子相互啮合,从而将气体压缩并排出。
螺杆空气压缩机按照数目分,分为单螺杆和双螺杆;按压缩过程中是否有润滑油参与分为喷油和无油螺杆空压机,无油压缩机又分为干式和喷水两种。
螺杆空压机总的来说结构简单,易损件少,排气温度低,压比大,尤其不怕气体中带液、带尘压缩,喷油螺杆式压缩机的出现,使动力工艺和制冷用的螺杆式压缩机(包括螺杆式空压机、螺杆式制冷机等)在国内外得到了飞速的发展。
工作原理螺杆式空气压缩机是利用阴阳螺杆转子的相互啮合使齿间容积不断减小、气体的压力不断提高,从而连续地产生压缩空气。
螺杆式空气压缩机也属于容积式压缩机,但由于螺杆机型的工作原理,决定了相对于活塞式空气压缩机而言,螺杆式空气压缩机供气稳定,一般不需要配备储气罐。
工作过程如下图所示。
主要优点1、可靠性高:螺杆空压机零部件少,易损件少,因而它运转可靠,寿命长。
2、操作维护方便:操作人员不必经过长时间的专业培训,可实现无人值守运转,操作相对简单,可按需要排气量供气。
3、动力平衡性好:螺杆空压机没有不平衡惯性力,机器可以平稳地高速工作,可实现无基础运转,特别适合用作移动式压缩机,体积小,重量轻,占地面积少。
空气压缩机选型计算
空气压缩机的选型计算需要考虑以下几个因素:
1. 空气需求量:根据工业生产所需的空气用量来选择合适的空气压缩机,通常以单位时间内的气体流量为衡量标准。
2. 压力要求:根据工业生产所需的气体压力来选择合适的空气压缩机。
3. 压缩机的工作状态:根据空气需求量和压力要求来选择合适的单级或多级压缩机。
4. 空气质量要求:根据工业生产的要求和环境的要求选择空气过滤器和空气干燥器等附件。
5. 能源消耗:根据工业生产的需求和能耗要求选择合适的节能型空气压缩机,以节约生产成本。
根据以上因素,可以进行以下空气压缩机选型计算公式:
Q = m×n(单位时间内的气体流量,m3/min)
p = F/A(气体压力,bar)
功率P=Q×p/η(压缩机功率,kW)
其中,m为每单位时间内需要的空气质量(kg/m³),n为生产所需空气的流量(m³/min),F为液缸工作力(N),A为
液缸面积(m²),η为压缩机效率(通常为0.7~0.8)。
根据以上公式可以得出所需空气压缩机的技术参数,以便选择合适的压缩机型号,从而满足生产所需的空气质量和压力要求,并节约能源成本。
压缩机选型原则
压缩机选型原则主要包括:
1. 负载匹配:根据实际所需的排气压力、排气量(流量)选择合适规格,确保压缩机能高效满足用气设备需求,同时预留适当裕量。
2. 工况适应:针对不同应用场景,如气田、长输管道、制冷系统等,选择活塞式、螺杆式或离心式等不同类型压缩机,依据介质特性和压力范围选用单级或多级结构。
3. 运行条件:考虑工作环境温度、海拔、电源供应、冷却水源等因素,选择适合的驱动方式(电动或柴油驱动)和冷却方式(水冷或风冷)。
4. 系统集成:确保压缩机与附属设备(如冷却器、油分离器、冷凝器等)匹配,以维持整个系统的稳定运行。
5. 经济性与可靠性:在满足性能要求的同时,考虑设备的能耗、使用寿命、维护成本及厂家服务质量,选择性价比高的品牌和型号。
6. 安全标准:严格遵守相关行业和国家标准,确保压缩机的设计、制造和运行符合安全规定。
第一章压缩机的选型1.1 压缩机的选型原则压缩机可供选择的有往复式和离心式两种:离心式压缩机性能稳定,易损件少,可不考虑备用,但投资远远大于往复式压缩机。
往复活塞式压缩机属于容积式压缩机,它能够提供较大的压比,而且具有无论流量大小、分子量大小,都可以达到较高的出口压力,而且与输送气体的分子量无关等优点,但同时带有结构复杂,易损件多的缺点。
在化工生产中,气体复杂,分子量多变,以及考虑资金原因,所以在化工装置中广泛采用往复活塞式压缩机来输送气体或提高气体的压力。
而一旦确定采用往复式压缩机,应对其结构、性能等方面进行仔细研究并作出合理的选择。
合理确定压缩机的机型及主要参数和配置根据装置的不同和对进出口压力要求的不同,压缩机的级数也不同,同时随着装置规模不断扩大,压缩机的机型也在逐步增大。
决定压缩机机型的主要参数包括级数、结构形式、平均活塞速度、活塞杆负荷等。
在工业生产中,由于介质复杂,以及考虑投资,往复式压缩机运用比较广泛,所以介绍往复式压缩机选型。
1.1.1往复式压缩机级数的确定往复式压缩机的级数主要受到级排气温度的限制。
美国石油学会标准API618《石油、化工及气体工业用往复式压缩机》规定,除非另有规定和认可,最大预期排出温度应不超过150℃,(300°F),此限制适用于所有规定的运行和负荷条件。
对某些使用情况(如使用高压氢气或需采用无油润滑汽缸应特别考虑降低温度极限)。
对于焦炉气来说预定排出温度不应超过140℃。
1.1.2往复式压缩机的结构形式往复式压缩机的结构形式。
大型往复式压缩机一般为多级多列结构,为取得较好的动力平衡及运行稳定性,多采用卧式布置。
根据曲柄夹角的不同,主要分为下述两种形式:1.对动式压缩机。
其结构特点是每一相对列的两组运动部件作对称于主轴中心线的相向运动。
当压缩机为偶数列时(此时一般称为对称平衡型压缩机)。
一、二阶往复惯性力和离心力都能相互抵消。
但当压缩机为三列时,虽然往复惯性力和惯性力矩能够自动平衡,压缩机总阻力距变化很大,这是其缺点。
压缩机选型1.0 一般选型原则压缩机选型中要考虑的一般性问题是:介质;流量;排气压力;(1) 考虑介质·昂贵介质宜选用膜压缩机,如:氩气,氦气压缩机。
·冰箱、空调用制冷剂压缩机宜选用无泄漏全封闭特种压缩机,为了避免压缩过程中冷剂泄漏和噪音。
·易燃易爆压缩机,如:氢气,乙炔压缩机,要考虑排气温度,考虑活塞杆和气阀的密封要求,考虑是否加注惰性气体作密封气。
·对材料有腐蚀的气体,如氨压缩机,不得使用铜材。
·有毒或剧毒气体(2) 考虑流量·流量≤60 m3/min (吸入态)宜选用活塞式或螺杆式压缩机。
作为动力用的空气压缩机,仪表风、吹扫空气等的压缩机在公用工程中被大量使用。
·流量≥50m3/min (吸入态)可选用离心式压缩机。
·流量≥150m3/min (吸入态) 宜选用离心式压缩机。
(3) 考虑流量时应兼顾排气压力·流量≤50 m3/min,压比大于9,离心式压缩机效率急剧下降,这时:二级叶轮变得很小,小于100 mm;转速变得很高,大于30,000 rpm;叶轮和轴承的制造难度均加大。
小气量,高压力,对选用离心式压缩机是困难的。
所以流量小于50 m3/min,,排气压力为中、高压(1- 15 MPa[G])一般均采用活塞压缩机。
2.0 有油和无油压缩机对于过程工业,压缩机中的润滑油或冷却油(螺杆)进入气体介质总是有害的:(1) 使单元设备中的吸附剂或催化剂中毒LNG 装置中脱水器的4A分子筛中毒(2) 使热交换器传热表面挂上油膜,增大传热热阻引起两大后果1/ 液化压力降低,或膨胀比下降,产冷量减少LNG 主换热器热阻一般在20 KPa,如果采用有油压缩机,一个月后会上升到50 KPa,两、三个月后装置就不能开了。
空分装置中,压缩机的压头只有5 barg,主换热器压降大了以后,膨胀机的膨胀比减小,产冷量减少,装置就开不下去了。
性能表12.5系列单机双级氨制冷压缩机组此系列单机分单双组两种,可用于大中型冷藏,速冻,低温制冰等方面。
特点:采用油压控制的能量调节机构,可变更高低压的容积比。
结构紧凑,操作方便,运行安全可靠,易于维修,另部件通用性强,可使用R717,R22或R12为制冷剂。
性能:此系列制冷压缩机系高速多缸活塞式结构,皆由压缩机,电机、仪表板、安全保护装置及钢制公共底盘所组成。
应用范围:12.5系列活塞式单级制冷压缩机广泛用于石油、化工、纺织、医药、水产、商业、食品制冰等低温领域。
技术参数性能表备注:冷凝温度:30℃,蒸发温度:-15℃,过冷度:5℃使用条件:冷凝温度不高于40℃蒸发温度不高于5℃最大压力差不大于1.4MP(14kgf/cm2)排气温度不高于150℃8S-12.5性能表R7172L-12.5A 4V-12.5A 6W-12.5A 8S-12.5A气缸排列形式L V W VV气缸数目 2 4 6 8气缸直径mm 125 125 125 125活塞行程mm 100 100 100 100定额转速转/分960 960 960 960活塞行程容积m3/h 142 283 424 566传动方式直联直联直联制冷量调节范围% 100.50 100.66.33 100.75. 50.25 吸气管直径mm 65 80 100 125出气管直径mm 65 65 80 100冷却水管直径mm 15 15 15 15压缩机加油量Kg 24 36 42 50压缩机重量Kg 500 750 1000 1100机组重量Kg 1000 1700 2500 2700。