1. 空氣過濾器在螺桿壓縮機 原理及工藝流程簡介
空氣過濾器空氣從吸人管吸人,經過機組自帶過濾裝置過濾,由于重力、慣性擴散、接觸阻留、靜電等綜合作用,灰塵和固體顆粒沿降堆積在過濾元件上,凈化空氣進入機組工作腔中。工作腔由一對相互嚙合的轉子組成,在電機驅動下高速運轉,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,潤滑油不斷噴人工作腔,起到潤滑、冷卻、密封和降低噪聲的作用。當齒間容積與排氣口相通時。油氣混合空氣從排氣口排出。經過油氣分離器分離后,送人管網,供用戶使用。
2 機組自帶空氣過濾裝置的不足
2.1 過濾系數比值過低
過濾系數比值主要取決于空氣中灰塵和固體顆粒的含量?諝庵谢覊m和固體顆粒含量偏低,則過濾系數比值取1.2~1.5;含量適中,則過濾系數比值取1.6~1.8;含量偏高,則過濾系數比值取1.9~2.2。由于軋鋼空壓站靠近轉爐廠和中軋廠,空氣中灰塵和固體顆粒含量偏高,但是設計時未充分考慮到機組工作環境,過濾系數比值選取為1.3,明顯過低,造成機組運行時,大量灰塵和固體顆粒堵塞過濾元件,從而引起排氣量降低。
2.2 不能自潔
機組運行時,大量灰塵和固體顆粒雜質由于重力、慣性擴散、接觸阻留、靜電等綜合作用,灰塵沉降堆積在過濾元件上。由于過濾裝置不能自潔,過濾阻力不斷增大,造成過濾元件損壞,空氣中大量灰塵和固體顆粒雜質就直接進入機組工作腔的潤滑油中,導致油過濾器和油氣分離器阻力過大而引起停機。
3 改造措施
增設一套氣動自潔式空氣過濾器(簡稱ZKG),供現有三臺螺桿壓縮機使用。
由于兩臺活塞壓縮機是上世紀七、八十年代的產品,設備不斷老化,經常出現機械故障;再加上生產單位用量不斷增加,兩臺活塞壓縮機將進行改造,因而ZKG過濾量大小的選取按“開四停一”計算,總管管徑大小的選取按五臺螺桿壓縮機計算。同時在總管上預留兩個開口,用盲板封住,以備以后兩臺螺桿壓縮機使用。
3.1 ZKG結構及工作原理
ZKG由過濾模塊、出口集管、電控系統和支架四部分組成。
過濾過程:空氣經過過濾筒,由于重力、慣性擴散、接觸阻留、靜電等綜合作用,灰塵沿降堆積在過濾元件上,凈化空氣經文氏管由出口集管送出。自潔過程:當空氣被過濾后,塵埃被吸浮大元件上,用定時的方式,由電腦按順序控制采用引流爆發式,進行反吹自潔過程,而當過濾元件阻損超過過濾阻損指標時,由電腦用定壓方式進行連續反吹自潔,另外也可用手動反吹自潔方式,直到阻損保持在阻損指標之內,而恢復原來的定時反吹自潔方式(反吹時間僅為0.22s),一組過濾元件處于自潔,其他過濾元件照常工作。
3.2 ZKG特點
1)在可編程控制下自動實現空氣的過濾和過濾元件的自潔;
2)密封性好,不易“短路”;
3)過濾效率高,達到99.99%,且能抗水霧;
4)過濾精度高,一般控制在5um以下;
5)耗電量小,僅為300W;
6)過濾元件的使用壽命長,一般為20年左右;
7)設備檢修維護方便,費用低,且可不停機更換。
3.3 ZKG優化選取
1)過濾量:由于軋鋼空壓站靠近轉爐廠和中軋廠,空氣中灰塵和固體顆粒含量偏高,選取過濾系數比為2.2;一臺螺桿壓縮機額定流量為66m3/min,按“開四停一”進行計算,則需總過濾量為580.8m3/min。
2)管徑:一臺機組自帶過濾裝置有兩根管徑為~250mm的吸氣管,根據橫截面積,按五臺機組進行計算,則需總管徑:
根據計算,經過優化,選取過濾量為600m3/rain的ZKG一600氣動自潔式過濾器;總管徑為O800mm,整個改造工程費用20余萬元。
4 經濟效益分析
改造前,平均一年更換過濾筒四只,油過濾器濾芯兩只,油氣分離器初次級濾芯各兩只,潤滑油一次。年維護費用合計為13.1l萬元。改造后,濾筒不用更換,平均四年更換油過濾器濾芯兩只,油氣分離器初次級濾芯各兩只,潤滑油一次。年維護費用合計為3.0375萬元。平均一年節省維護費用合計:13.兒萬元一3.0375萬元=10.0725萬元,兩年半就能收回全部改造成本。