压缩空气系统(设计、选型、维护、保养)
压缩空气系统的设备选型
压缩空气系统的设备选型压缩空气站的设备一般包括产生压缩空气的空气压缩机和使气源净化的辅助设备。
气源净化辅助设备分为油水分离器、贮气罐、干燥机和过滤器。
空气压缩机：用以产生压缩空气，一般由电动机带动。
其吸气口装有空气过滤器以减少进入空气压缩机的杂质。
贮气罐：用以贮存压缩空气，稳定压缩空气的压力并除去部分油分和水分。
油水分离器：用以分离并排出降温冷却的水滴、油滴、杂质等。
干燥机：用以进一步吸收或排除压缩空气中的水分和油分，使之成为干燥空气。
过滤器：用以进一步过滤压缩空气中的灰尘、杂质颗粒。
1、空气压缩机的选型首先要确定用气端所需要的工作压力，加上1-2 bar的余量，再选择空压机的压力，（该余量是考虑从空压机安装地点到实际用气端管路距离的压力损失，根据距离的长短在1-2 bar之间适当考虑压力余量）。
当管路通径的大小和转弯点的多少也是影响压力损失的因素，管路通径越大且转弯点越少，则压力损失越小；反之，则压力损失就越大。
因此，当空压机与各用气端管路之间距离太远时，应适当放大主管路的通径。
如果环境条件符合空压机的安装要求且工况允许的话，可在用气端就近安装。
根据容积流量选型：1、在选择空压机容积流量时，应先了解所有的用气设备的容积流量，把流量的总数乘以1.2（即放大20%余量）；2、新项目上根据设计院提供的流量值进行选型；3、向用气设备供应商了解用气设备的容积流量参数进行选型；4、空压机站改造可参考原来参数值结合实际用气情况进行选型；合适的选型，对用户本身和空压机设备都有益处，选型过大浪费，选型过小可能造成空压机长期处于加载状态或用气不够或压力打不上去等弊端。
2、其他设备的选择2.1 储气罐的选型储气罐容积大小是要根据空压机的容积流量、调节系统和用气设备的耗气量来决定。
当一个系统由几台空压机组成时，储气罐的容积大小是根据最大空压机的容积流量而确定的。
下面的公式可用于储气罐容积大小的确定，应按如下公式计算得出：V=QS×t×P0/(P1-P2)式中： V：储气罐总容量；QS：供气设计总容量，NM3/min；t：5~20min保持时间；P0：大气压，绝压；P1：正常操作压力，绝压；P2：最低送出压力，绝压。
浅谈机械制造企业压缩空气系统设计
浅谈机械制造企业压缩空气系统设计摘要：通过对机械制造企业用气特点及压缩空气设备性能分析，设计机械制造企业的压缩空气系统。
关键词：压缩空气系统机械制造企业工业企业生产过程中都使用压缩空气做为载能工质，生产和净化压缩空气的用电占企业生产用电量的10~20%左右，在企业规划设计时，做好压缩空气系统的规划设计，能有效降低公司能耗，减少生产成本，本文主要从空压机站房、设备选型、压缩空气管网等方面论述机械制造企业的压缩空气系统设计。
压缩空气在机械制造企业的主要用途是板材切割、设备控制、装配、喷涂、喷砂、吹扫等场合。
在生产过程压缩空气需求主要有以几个特点：①、压力从0.3MPa~1.5MPa都有设备使用，但主要集中在0.5MPa~0.65MPa范围内，只有切割机等小部分设备用气压力大于0.7MPa，铁屑及粉尘吹扫压力小于0.4MPa。
②、各零部件加工时间差异，生产过程中用气量波动大。
③、设备控制、装配等大部分设备、工艺用气含水量要求都低于4级（≦3℃），只有喷涂、试验及测量设备等少部分用气含水量要求在3级（≦-20℃）。
一、空压站设计1.1空压站选址目前输送压缩空气的管道主要有不锈钢、碳钢管、聚乙烯管道等。
因为受材质、制造工艺及使用过程中腐蚀影响，压缩空气管道存在一定的粗糙度，在输送压缩空气过程中，会产生压降，消耗能源，管道压降及能耗可用以下计算公式确定。
压降计算公式：△P压力=1.15（ρν2/2（103λL/d+∑Ꜫ))+10ρ，单位：paΡ--压缩空气密度；ν压缩空气流速；λ摩擦阻力系数；d管道内径；L管道长度；∑Ꜫ局部阻力系数总和管道压降产生能耗计算公式：∆P能耗=Ꜫ*（△P压降)/(p压力)*60：单位（kWh）例：一台空压机比功率为6kw/(m3/min)，末端需求压力为0.7MPa，当使用DN100管径的碳钢管输送压缩空气时，求输送每立方米气体增加的每米能耗。
解：1、根据压降公式计算每米管道的压降：△P压力=1.15（ρν2/2（103λL/d+∑Ꜫ))+10ρ(h2-h1)=1.15(1.28*10*10/2（1000*0.0352*1/100））=157pa。
压缩空气流量计选型安全操作及保养规程
压缩空气流量计选型安全操作及保养规程1. 引言压缩空气流量计广泛应用于工业领域，用于测量和监控压缩空气的流量。
选择适合的压缩空气流量计并正确操作和保养它，对于确保工作环境安全和延长设备寿命至关重要。
本文档旨在通过介绍压缩空气流量计的选型、安全操作和保养规程，帮助读者确保使用过程中的安全性和设备的正常运行。
2. 压缩空气流量计选型在选购压缩空气流量计时，需要考虑以下几个关键因素：2.1 测量范围根据需要测量的压缩空气流量范围，选择合适的压缩空气流量计是至关重要的。
确保流量计的测量范围至少大于工作环境中可能达到的最大流量。
2.2 测量精度流量计的测量精度对于一些应用来说非常重要。
根据需要的测量精度，选购相应精度的压缩空气流量计。
2.3 压力和温度限制在选择压缩空气流量计时，确保流量计的压力和温度限制与工作环境的要求相匹配。
2.4 耐用性和耐腐蚀性对于耐用性和耐腐蚀性的需求较高的工作环境，选择具有适当材料和特殊涂层的流量计。
3. 安全操作为了确保安全操作，请遵循以下建议：3.1 操作前的准备在操作前，对工作环境和流量计进行必要的检查和准备工作。
确保流量计的连接部件完好无损，无任何泄漏。
3.2 正确安装与连接根据流量计的安装手册，正确安装和连接压缩空气流量计。
严格按照指示操作，确保连接部分紧固可靠，防止泄漏。
3.3 正确校准和调试在首次使用前，根据流量计的说明书进行校准和调试。
确保流量计能够准确地测量和显示压缩空气的流量。
3.4 定期维护与检查定期进行流量计的维护和检查。
清洁流量计的外部表面，并检查是否有磨损和损坏的部件。
如有需要，及时更换损坏的部件。
3.5 防止过度压力确保压缩空气流量计不受过度压力的影响。
在流量计的进气部分安装适当的减压阀以避免过度压力。
3.6 避免过热防止流量计过热，尽量避免流量计长时间在高温环境下运行。
如果必须在高温环境下使用，确保流量计能够承受该温度，并采取必要的保护措施。
3.7 避免过载和冲击避免对流量计施加过大的力量和冲击。
压缩空气系统简介
同时，压缩空气系统也面临着市场竞争加剧、技术更新换代、能源价格波动等方面的挑战，需要企业不 断提高技术研发能力和管理水平，以适应市场的变化。
压缩空气系统的未来发展方向及创新应用
未来发展方向
未来压缩空气系统将更加注重环保和能 效，通过技术创新和升级，提高产品的 性能和可靠性，同时加强智能化、模块 化、集成化等方面的研发和应用，以满 足市场的不断变化和需求。
02
选择合适的压缩机类型
根据使用需求和场地限制，选择合适的压缩机类型， 如活塞式、螺杆式或离心式。
03
考虑后处理设备
为满足生产工艺要求，需考虑后处理设备，如冷干机 、过滤器等。
04
设计合理的管路布局
根据场地布局和生产工艺流程，设计合理的压缩空气 管路布局。
05
考虑节能和环保因素
在设计过程中，需考虑系统的节能减排措施，如采用 变频技术、余热回收等。
压缩空气系统的选型依据及方法
01
02
03
04
05
根据生产工艺需求确定压 根据使用需求和场地限制 根据生产工艺要求选择合 根据场地布局和生产工艺
缩空气系统的流量和压力 选择合适的压缩机类型。 适的后处理设备。
流程设计合理的管路布局
等级。
。
根据节能减排要求选择合 适的节能环保设备。
压缩空气系统的节能减排措施
02
01
03
优点
动力来源可靠：压缩空气系统可以提供稳定可靠的气 源，适用于各种工业和市政领域。
适应性强：压缩空气系统可以根据不同的用气需求进 行灵活调整，满足各种工艺过程的需求。
压缩空气系统的优缺点
• 维护方便：压缩空气系统的各个组成部分相对独立，维护起来比较方便。
压缩空气系统确认方案x
压缩空气验证方案1概述①：空压站提供给车间洁净区内使用的压缩空气有两种用途，一种是设备上相关气动机构系统作为动力源使用的，另一种是用于与药品生产直接接触的压缩空气。
按照GMP规范中要求与药品直接接触的压缩空气应经净化处理，符合生产要求的条款规定，我们在气源系统中安装了预过滤器、冷冻干燥机、筒式管路过滤器、精密过滤器，对压缩空气的固体微粒，水分、油雾进行去除处理。
压缩空气的输配管路及附件均采用SUS304材质的不锈钢制作。
压缩空气直接接触药品使用点末端安装筒式除菌过滤器，从而保证车间使用的压缩空气品质符合规定。
②：流程如下：（除水干燥）螺杆式空气压缩机前置管路过滤器储气罐冷冻干燥机（生产压缩空气）（油水分离）车间用气点除菌过滤器微油雾过滤器主管路过滤器（末端过滤）（去处微细油雾）（除水雾）③：压缩机空气系统设备组成：见表1。
表1 压缩机空气系统设备组成表④：本系统属扩容系统，系公司原用空压系统并联扩容增加产气量后，增加新车间输送管路系统，以满足新车间用气点的用气量，本系统设计设备产气量为5.8m³/min (原有2.2 m³/min ，新增3.6 m³/min),本系统提供制粒车间、固剂车间、合剂车间、提取车间所需压缩空气，本系统设置在制粒车间空调机房。
2验证目的(a)：确认新建车间压缩空气管路系统的设计符合公司新建车间的预定生产规模用气量。
(b)：确认新建车间压缩空气系统的设施、单元设备的建造、选型、安装符合并到达了设计标准和GMP规范要求，对于固体粒子参照目前医药工业洁净室等级B级对应的0.5μm要求执行，对于压力露点温度采用GB/T13277-97中的4级标准，即压力露点温度≥5℃。
(c)：通过对压缩空气系统的运行确认，证明系统的设施、单元设备符合设计标准和设备选型的技术参数要求。
(e)：证明该系统在按照拟定的操作程序和相关管理文件操作下，空气压缩站生产的压缩气体满足生产工艺的用户参数要求，并满足最新发布的GMP规范要求。
如何提高压缩空气系统的效率
如何提高压缩空气系统的效率摘要：本文从压缩空气系统的选型，设计，使用，维护等方面论述如何提高它的能源效率关键字：压缩机压缩空气能耗效率自从1960年开始，压缩空气作为清洁和安全的能源被广泛应用在现代工业中。
它与其具有相似功能的液压和电动元件相比更清洁，简单和容易维护。
并且能够在苛刻的环境下工作，而且没有火花。
因此，压缩空气经常被人们假定为便宜的或甚至认为是“免费”的能源。
事实上，它是非常昂贵的，压缩空气的用电费用可能要超过工厂总电费用的40%。
在它的生命周期中，能源费用可能占总的采购和运行压缩机费用的75%。
一些用户也逐渐地意识到由于气动执行器底的能源效率，操作起来是相当昂贵的。
事实上，气动元件的能源效率仅仅在23-30%之间，并且通常低于20%,，显然比电动器件60%的效率要低很多。
因此，大家逐渐开始对这个效率低下和昂贵的系统投入更多的关注。
无数的研究表明，工业中产生的压缩空气大约有30%浪费掉了。
同时伴随着燃料污染的控制和获取原材料困难的增加，能源节省和能源有效的使用成为当今全球工业面临的重要的问题之一。
因此，我们必须尝试各种方法提高效率来节省能源。
压缩空气系统使用的能源是与压缩空气的数量和压力的乘积成比例的。
相对的，能源是与系统的效率成比例的。
因此，为了节省能源，我们必须减少空气的消耗和压力，提高系统的效率。
我们首先从应用开始，既然压缩空气是能源效率低下的能源，压缩机需要消耗8KW的能源输入才能够为使用压缩空气的工具提供1KW的能源输出。
因此应该仅仅在需要压缩空气的时候才使用它，而不是哪里都可以随便使用。
像清洁身体，液体搅拌，地面清洁，干燥，设备冷却和其它相似的使用必须被制止。
在可能的地方，用风机的低压空气能够代替压缩空气，例如，对于锅炉或炉子里的二次风供给。
以下举例说明，但同时也不要忘记压缩空的安全性和其它的优势。
1）在允许应用的地方，电动机能够比气动旋转设备提供更高的效率。
表1中给出通过选择代替的方法执行相同的任务来停止压缩空气使用带来的节省。
压缩空气系统的节能设计注意事项
压缩空气系统的节能设计注意事项空压系统要做到最大化运行节能，应在设备选型、站房位置选择、管道安装设计时就应注意以下事项，做到最大化满足系统节能运行的条件：一、空压站房位置选择注意事项：空压站（或系统设备）的设立位置最基本应选择在通风良好、灰尘少、环境清洁的位置，如有条件，还应尽量选择环境湿度低的位置。
因为：环境温度越高，空压机的吸气温度越高，则空压机的压缩效率就越低；环境温度高，也将导致冷却效果差，不能有效降温和除去压缩空气中的水份，会增加后续冷却设备的负荷和能耗；灰尘多，则导致吸气过滤器（空滤）易堵塞，增加空压机运行能耗；灰尘多，易吸附在换热设备表面，降低其热交换效率，增加运行能耗；灰尘多，易导致空压机润滑油脏污，从而堵塞油气分离器及油滤，以及易形成油垢附在冷却器的油路管程内，降低换热器效率及增加运行能耗；空气湿度大，水份重，不但其压缩效率低，且增加后续冷却热负荷，都将导致运行能耗高。
现在的空压设备只需选型适当和维护适当，一般很少搬运，则比较合适的位置是远离尘源（如运输道路、产尘车间区）且在尘源的上风位的建筑楼顶上，建一个站房，房壁基本是通风百叶窗+多层纤维过滤网的模式。
空压站四周都采用百叶窗（如考虑台风等天气，可设置双层防水百叶窗，尽量防止雨水进入站内），可保证通风良好且风阻小，在百叶窗后加一道多层纤维过滤网，可起到初步过滤灰尘，清洁环境空气的作用，且其风阻小通风顺畅，这种滤网也易清洗和重复使用。
如能找到常年背阳、又是通风通道的位置，或是常年有大量冷源（如液氮、液氧的蒸发器等，不仅环境温度被降低，且环境湿度也相对低）散发的周围且更佳。
二、风冷类空压机及冷干机的安装位置考虑：风冷式空压机和冷干机都有换热器设备，如环境温度低、通风良好更能降低系统能耗。
这类设备多数会将大量热负荷直接排放到周围，如果其安装位置考虑不周，将直接影响设备的正常工作。
笔者见到一例，数台冷干机并排运行，刚好上一台的排风直接对准下一台冷干机的进风口位置，则后面的机台的压缩制冷系统经常出现高压保护跳机故障，在分析故障情况后，在各机台之间加装简易隔板，使机台的进风、排风错开，则情况得到解决。
压缩空气方案
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第2篇
压缩空气方案
一、前言
压缩空气系统在现代工业生产中扮演着至关重要的角色，其效率与稳定性直接影响到生产成本和产品质量。本方案旨在提供一种全面、高效且符合法规的压缩空气系统设计方案，以确保技术先进性、经济合理性和长期可靠性。
二、系统需求分析
1.生产需求分析：根据生产规模、工艺流程和用气设备特点，评估压缩空气的流量、压力、湿度、纯度等关键参数的需求。
1.效果评估：项目运行一定周期后，对能效、运行成本、设备稳定性等进行评估。
2.优化调整：根据评估结果，对方案进行必要的优化和调整，以实现最佳运行效果。
八、结论
本压缩空气方案旨在为用户提供一个全面、高效、合规的系统设计，确保长期稳定运行。通过精细化的设计、严格的实施监督和持续的优化，本方案将为用户带来显著的经济效益和安全保障。方案制定单位承诺，本方案的实施将严格遵守相关法律法规，为用户的可持续发展贡献力量。
-管道布局：优化管道布局，减少弯头和管道长度，降低压力损失。
-节能措施：采用变频调速技术，实现空压机的精准控制；引入余热回收系统，提高能源利用率。
-安全措施：设置压力保护装置、泄压安全阀等，确保系统在安全范围内运行。
3.运行与维护
-操作规程：制定详细的操作规程，指导日常运行和维护。
-维护计划：定期进行设备保养和维护，延长设备寿命。
-智能化：设备具备远程监控、故障诊断等功能，便于实时了解系统运行状态。
2.系统设计
系统设计应遵循以下原则：
-流程优化：合理布局压缩空气管道，降低管道阻力损失，提高输气效率。
-节能降耗：采用先进的节能技术，如变频调速、余热回收等，降低系统能耗。
-自动化控制：实现系统自动化控制，根据实际需求调整设备运行状态，提高系统运行效率。
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干燥机 选型
空气质 量选型
匹配选型
空压机基本参 数
设备编号
机型
功率
容积流量
冷却方式 空压机生产时 间 品牌
1# VS1500A75 75 13.9m³/mi n 风冷
2011.7
神钢
2# VS1500A75 75 13.9m³/mi n 风冷
2011.7
神钢
3# VS1500A75 75 13.9m³/mi n 风冷
2000
3000
4000
5000
转 速 (re v/m in)
6000
LS 132 2p 普 通电机
12/8P混 和 型 永磁电机
利用永磁电机的空压机
▪空压机使用永磁电机，保证任一负载点保持93-97%的 高效率，任一负载点功率因数95%。
▪空压机具有无限次启/停的能力以满足用气的要求，并 且不会像传统电机那样给电机带来伤害。 ▪使用变频控制和空压机本机控制一体化的设计，机组 在控制时协调良好。
吸附式干燥机选型
根据ISO 8573-2~4:2010中所要求和企业实际的压缩空气质量要求选型
管道过滤器选型
压缩空气系统安装设计
压缩空 气站的 布置
压缩空 气管道
土建
空压机
站设计
采暖和 通风
给排水
压缩空气站布置
压缩空气站布置
土建
压缩空气布置
空压机在安装具备基本条件如下： 1. 通风条件良好，新鲜空气能自由流动（已满足） 2. 周围空气洁净少灰尘，无腐蚀性性质环境（已满足） 3. 保持较低的温度和湿度，使用环境应在+15℃至+40℃之间。
2、 《容积式空气压缩机能效限定值及能效等 级》（GB19153-2009）
3、《空气压缩机设计规范》（GB50029-2003） 4、《容积式压缩机技术》（GB/T 4975-1995） 5、 《用能单位能源计量器具配备和管理通则》 （GB 17167-2006） 6、 《交流电气传动风机(泵类、空气压缩机)
2011.7
神钢
4#
5#
6#
VS75-1-1 SA75-8 SA22
75 13.8m³/m in 风冷
75 12.8m³/m in 风冷
22 3.4m³/min 风冷
2014.7 2009.1
神钢
复盛
复盛
7# GA75
75 197L/S 风冷 新增 阿特拉斯
8# GA75
75 197L/S 风冷 新增 阿特拉斯
合肥通用机械产品检测院Ⅰ级能效检测,并 获得1 项实用新型专利
选型问题
把原有的三级能效风冷式空压机更换成二级或者一 级能效水冷式空压机，比功率直接由6.85Kw/m³/min 变成5.3Kw/m³/min
直接节能15%~30%
选型问题
经过监测空压机空空载率达到34.5%，经过计算年空载损耗为：（按年运行8760h，电费0.9元/度计 算） W空=（1.732*1.732*230V*30A*0.809/1*1000）*34.5%*8760h
超级管道
两级喷油高效螺杆空气压缩机节能技术
GB1915 3-2009 容积式 空气压 缩机能 效限定 值及能 效等级
GBT1666 5-1996 空气压 缩机组 及供气 系统节 能监测 方法
两级喷油高效螺杆空气压缩机节能技术
喷油螺杆空气压缩机采用两级压缩来提高压缩机的能效，主 要分为两个方面：一是每一级压比的降低，提高了容积效率， 降低了每一级的内外泄露；二是在油气混合物从一级排气进 入二级吸气之前，可充分混合，起到级间冷却的作用。经充 分混合的油气混合物进入压缩机的第二级进行压缩，可以使 第二级的压缩过程更为接近等温过程，由此提高压缩机的能 效
=50610KWh 回收率为： W回=50610KWh*90%*0.9元/度=40994元 建议进行变频改造
储气罐选型
用气 缓冲
安装 成本
投资 成本
用气缓冲选型
安装成本选型
作用 • 湿储气罐 • 干储气罐
安装 • 卧式储气罐 • 立式储气罐
安装成本选型
供气压力 不稳定
干燥机选型
匹配选 型
技术选 型
大气相对湿度应＜80% 4. 空压机房双排安装要求如下：
通排风
为了将空压机散热口排出的热风有效排出，而不至于热空气滞留机房， 造成高温现象，空压机站需设计散热排风法，具体可以如下： 方法：安装轴流风扇并使用铁皮打制尺寸规格合适的排风管道，根据管道 长度识别是否安装排风扇
管径选择
管径选择
8bar
压缩空气系节能设计
| 专注 | 品质 | 诚信 | | Absorbed| Quality | Sincerity |
新工厂设计流程
什么是压缩空气系统
什么是压缩空气系统 是把低压的空气升压到高压空气然后经过输送至后处理提升空气质量后输送至
压缩空气的使用端或者设施，这整个过程统称压缩空气系统；其中压缩机都属于动 力机械，压力增高，具有一定的动能，可作为机械动力或其他用途。
离心 螺杆 活塞
空气质量选型
技术选型
技术选型
永磁电机实质上是一个没有励磁绕组 的同步电机。不同于常规的同步电机， 常规同步电机的固定磁极磁场是由直 流励磁绕组供给的。永磁电机的固定 磁极的磁场是由永久磁铁供给
技术选型
总效75 70 65 60 1000
6m3/min 1.5″
10m3/min 2″
20m3/min 2.5″
40m3/min 3.5″
80m3/min 5″
100m3/min 200m3/min
5.5″
8″
13bar 1-1/4″ 1.5″
2.5″
3″
4.5″
5
7″
超级管道
超级管道：
超级管路是一种与普通压缩空气管路完全不同的管路系统， 由氧化铝材料压制而成，集结构简单而独特，易于安装和改 装性能优异于一身，保证优良空气品质的同时降低您的运行 费用。广泛应用于汽车、电子、药品、纺织、机械和食品饮 料等行业。
系统经济运行通则》（GB/T 13466-2006 ） 7、 《空气压缩机组及供气系统节能监测方法》 （GB/T16665-1996） 8、 《压缩空气 第1部分：污染物净化等级》 （GBT 13277.1-2008 ）
压缩空气系统选型
匹配选 型
技术选 型
空压机 选型
空气质 量要求
选型
匹配选型选型
空压机分类
工作原理
容积式
流体式
螺杆式 （回旋）
活塞式 （往复）
离心式
空压机分类
容积压缩：是将一定的气体密封减少体积 从而使其压力升高
机械能→势能
速度压缩： 通过快速旋转的转子，将转子的速度和压力 传
给流动的气体
动能→势能
设计规范
《容积式空气压缩机系统经济运行》 (GB/T27883-2011)