【压缩机网】空压机又称空气压缩机，是一种常见的动力设备，是将机械能转化成气体压力能的装置，其作用主要是提供生产所需的气体。空压机在生产中用途广泛，主要应用在空分装置、生物发酵、纺织、冶金矿山、风洞试验、仪表控制、军事等各各领域。空压机运行的效果如何，很大程度上取决于空压机前期的选型论证及技术参数的约定。
一、空压机的类型简介
空压机按其转子的结构型式分为螺杆式空压机、离心式空压机、活塞式空压机、轴流式空压机、混流式空压机、回转式空压机和滑片式空压机等。按其工作原理分为螺杆空压机、活塞式空压机、回转式空压机、滑片式空压机，均属于容积型，直接依靠改变气体容积来提高气体压力的机械；离心式空压机、轴流式空压机、混流式空压机均属于速度型（或动力型），依靠高速旋转的叶片使通过它的气体加速，从而将速度能转化为压力。不同类型空压机有其自身的特点，且使用场合不尽相同。其中螺杆空压机主要用于工业加工场合、仪表气的制备；活塞压缩机主要应用于空气压力较高的场所；离心式空压机、轴流式空压机由于其排气量较大，主要应用于空分装置、冶金化工、生物发酵等领域。近年来，变频技术和永磁技术被应用到空压机领域，大大提升了空压机运行的稳定性和经济性。
二、空压机选型的原则
空压机作为工业生产中重要的动力能源供应设施，为确保其安全、稳定、高效地服务生产，空压机的选型应秉承安全可靠、经济高效、安装维护费用低的原则。首先，根据用户需要的空气压力、空气流量，选择合适结构型式的空压机，空压机工作时机械性能（低振动、低噪音）好，变工况下适应性好，能够持久稳定运行，均是空压机选型的基础；其次空压机系统运行的经济性应作为空压机选型的重要指标，该指标包括空压机运行的电单耗（kwh/km3）或蒸汽单耗（t/km3）、空压机所需降温水的品质及水耗（t/km3）、空压机余热效益等综合指标；另外选择合适的空压机技术参数（排气量、排气压力）是空压机是否可以满足生产需求，是否运行经济的前提；最后，空压机安装维护费用应作为空压机选型的指标之一，尽量选择安装简便、维护费用低的空压机。
空压机的选型应参照下列程序进行：（1）调查用户需求（用户端要求达到的空气压力、空气流量、空气温度、空气湿度等）；（2）计算空气由空压机出口至用户点之间的阻力大小；（3）确定空压机的额定排气压力（机组额定排气压力可按照实际计算出理论数据的1.1倍取值）、排气量、空压机经后处理装置后的排气温度等；（4）根据机组自动化运行要求，选择合适的电控、自控系统；（5）起草空压机的技术要求，为采购做准备；（6）对空压机生产商、及用户进行实地考察，摸清生产商制作水平及生产能力，深入了解空压机用户的真实反馈；（7）对空压机进行招标采购，制定合理的评分标准，通过招标选择性价比较高的空压机组；（8）设备合同签订后，与空压机供应商进行面对面技术文件对接，形成空压机技术协议，作为合同的附件。
三、空压机选型常见问题及建议
1、如缺乏对不同种类空压机结构性能的了解，会造成空压机选型不合理，直接影响空压机后续经济运行的问题。
一般情况下，多轴离心机，轴流机，普通单轴离心机，螺杆机，活塞式空压机等电单耗依次升高。如在生物发酵行业，一般要求的空气压力（绝压）在0.30MPa-0.40MPa之间，对于1200Nm3/min以上的空压机选型，最好选择轴流空压机或多轴离心机组，其运行经济性较好且维护费用低；对于静叶可调的轴流空压机，其优点为工况可调范围较宽，其最佳运行区域为一曲面，该机组可以确保不同负荷下机组始终处于最佳的经济运行点。对于空气需求量较小的仪表空气，其空气压力（绝压）一般在0.5-0.8MPa之间，通常选择螺杆空压机，而不选择活塞式空压机，因为螺杆空压机较活塞机有结构紧凑，易损件少，运行稳定，经济性好等优点。
2、空压机参数选择不合理，造成空压机无法运行在最佳工况点，机组运行的经济性下降。
对于离心式空压机，其铭牌上标注的压力、流量是空压机运行效率最高的工况点，偏离该工况点，空压机运行不经济。在实际工作中，由于对空气需求点的压力掌握不准，再加上自空压机出口至用户之间的空气输送阻力估算，为安全起见，往往在起草空压机招标文件时，把空压机的排气压力、排气量估算的过高，造成实际运行的数据距离机组的设计值偏差较大。如某企业，订购空压机的额定排气压力（绝压）为0.4MPa，而在实际运行中，空压机的排气压力仅在0.31MPa左右，机组运行的电耗较高。因此，新空压机确定其技术参数时，务必摸清空气使用点的压力、空气流动阻力的计算，确保空压机设计参数与实际运行相符，只有这样选择的空压机才能发挥其运行效能。
3、空压机设计的公用条件苛刻，影响空压机安全、经济运行。如某企业多年前购置1台流量855m3/min某国外空压机，机组排气压力（绝压）0.33MPa。该空压机设计的公用条件中要求级间冷却器降温水温度为5℃，在实际运行中，降温水温度经常高于该温度，则出现空压机二级进气温度高，机组效率下降，而当使用5℃水时，由于5℃冷水的成本较高，造成该空压机供气成本较高，该机组无法长期运行。要确保空压机系统运行的经济，在空压机设计时，作为用户应提供与现场相符的公用系统数据。
4、空压机后处理装置设计、安装不合理，空气阻力增加，造成空压机排气压力升高，机组电耗增加。
有些用户将空压机本体与后处理装置分开采购，若后处理装置厂家设计能力不足，仅仅考虑空气的降温效果和制作成本，往往会在有限的容器空间内增加换热管翅片的数量，造成空气流动受阻。同时自空压机出口至空气并入空气母管，弯头数量增加会造成空气流动阻力增加，减少弯头数量可以减少空气阻力；另外对于大流量空压机后处理装置，若现场空间允许，可以采用两套装置并联运行，这样可以有效降低空气流动阻力。作者建议，空压机后处理装置、管道连接等最好由空压机本体厂家进行设计、提供，以确保空压机系统后续运行经济、稳定。
结束语
空压机作为工矿企业重要的供气设备，其能源消耗相对较大，运行周期相对较长，选择安全、高效、经济的空压机是设备管理者义不容辞的责任。本文结合在日常工作中发现的几起空压机选型中存在的问题，给出了空压机选型的基本原则及方法，希望对大家有所帮助
作者简历
郭守征（1972—），男，大学学历，学士学位，山东鲁抗医药股份有限公司动力车间副主任，高级工程师。
来源：本站原创
一、空压机的类型简介
空压机按其转子的结构型式分为螺杆式空压机、离心式空压机、活塞式空压机、轴流式空压机、混流式空压机、回转式空压机和滑片式空压机等。按其工作原理分为螺杆空压机、活塞式空压机、回转式空压机、滑片式空压机，均属于容积型，直接依靠改变气体容积来提高气体压力的机械；离心式空压机、轴流式空压机、混流式空压机均属于速度型（或动力型），依靠高速旋转的叶片使通过它的气体加速，从而将速度能转化为压力。不同类型空压机有其自身的特点，且使用场合不尽相同。其中螺杆空压机主要用于工业加工场合、仪表气的制备；活塞压缩机主要应用于空气压力较高的场所；离心式空压机、轴流式空压机由于其排气量较大，主要应用于空分装置、冶金化工、生物发酵等领域。近年来，变频技术和永磁技术被应用到空压机领域，大大提升了空压机运行的稳定性和经济性。
二、空压机选型的原则
空压机作为工业生产中重要的动力能源供应设施，为确保其安全、稳定、高效地服务生产，空压机的选型应秉承安全可靠、经济高效、安装维护费用低的原则。首先，根据用户需要的空气压力、空气流量，选择合适结构型式的空压机，空压机工作时机械性能（低振动、低噪音）好，变工况下适应性好，能够持久稳定运行，均是空压机选型的基础；其次空压机系统运行的经济性应作为空压机选型的重要指标，该指标包括空压机运行的电单耗（kwh/km3）或蒸汽单耗（t/km3）、空压机所需降温水的品质及水耗（t/km3）、空压机余热效益等综合指标；另外选择合适的空压机技术参数（排气量、排气压力）是空压机是否可以满足生产需求，是否运行经济的前提；最后，空压机安装维护费用应作为空压机选型的指标之一，尽量选择安装简便、维护费用低的空压机。
空压机的选型应参照下列程序进行：（1）调查用户需求（用户端要求达到的空气压力、空气流量、空气温度、空气湿度等）；（2）计算空气由空压机出口至用户点之间的阻力大小；（3）确定空压机的额定排气压力（机组额定排气压力可按照实际计算出理论数据的1.1倍取值）、排气量、空压机经后处理装置后的排气温度等；（4）根据机组自动化运行要求，选择合适的电控、自控系统；（5）起草空压机的技术要求，为采购做准备；（6）对空压机生产商、及用户进行实地考察，摸清生产商制作水平及生产能力，深入了解空压机用户的真实反馈；（7）对空压机进行招标采购，制定合理的评分标准，通过招标选择性价比较高的空压机组；（8）设备合同签订后，与空压机供应商进行面对面技术文件对接，形成空压机技术协议，作为合同的附件。
三、空压机选型常见问题及建议
1、如缺乏对不同种类空压机结构性能的了解，会造成空压机选型不合理，直接影响空压机后续经济运行的问题。
一般情况下，多轴离心机，轴流机，普通单轴离心机，螺杆机，活塞式空压机等电单耗依次升高。如在生物发酵行业，一般要求的空气压力（绝压）在0.30MPa-0.40MPa之间，对于1200Nm3/min以上的空压机选型，最好选择轴流空压机或多轴离心机组，其运行经济性较好且维护费用低；对于静叶可调的轴流空压机，其优点为工况可调范围较宽，其最佳运行区域为一曲面，该机组可以确保不同负荷下机组始终处于最佳的经济运行点。对于空气需求量较小的仪表空气，其空气压力（绝压）一般在0.5-0.8MPa之间，通常选择螺杆空压机，而不选择活塞式空压机，因为螺杆空压机较活塞机有结构紧凑，易损件少，运行稳定，经济性好等优点。
2、空压机参数选择不合理，造成空压机无法运行在最佳工况点，机组运行的经济性下降。
对于离心式空压机，其铭牌上标注的压力、流量是空压机运行效率最高的工况点，偏离该工况点，空压机运行不经济。在实际工作中，由于对空气需求点的压力掌握不准，再加上自空压机出口至用户之间的空气输送阻力估算，为安全起见，往往在起草空压机招标文件时，把空压机的排气压力、排气量估算的过高，造成实际运行的数据距离机组的设计值偏差较大。如某企业，订购空压机的额定排气压力（绝压）为0.4MPa，而在实际运行中，空压机的排气压力仅在0.31MPa左右，机组运行的电耗较高。因此，新空压机确定其技术参数时，务必摸清空气使用点的压力、空气流动阻力的计算，确保空压机设计参数与实际运行相符，只有这样选择的空压机才能发挥其运行效能。
3、空压机设计的公用条件苛刻，影响空压机安全、经济运行。如某企业多年前购置1台流量855m3/min某国外空压机，机组排气压力（绝压）0.33MPa。该空压机设计的公用条件中要求级间冷却器降温水温度为5℃，在实际运行中，降温水温度经常高于该温度，则出现空压机二级进气温度高，机组效率下降，而当使用5℃水时，由于5℃冷水的成本较高，造成该空压机供气成本较高，该机组无法长期运行。要确保空压机系统运行的经济，在空压机设计时，作为用户应提供与现场相符的公用系统数据。
4、空压机后处理装置设计、安装不合理，空气阻力增加，造成空压机排气压力升高，机组电耗增加。
有些用户将空压机本体与后处理装置分开采购，若后处理装置厂家设计能力不足，仅仅考虑空气的降温效果和制作成本，往往会在有限的容器空间内增加换热管翅片的数量，造成空气流动受阻。同时自空压机出口至空气并入空气母管，弯头数量增加会造成空气流动阻力增加，减少弯头数量可以减少空气阻力；另外对于大流量空压机后处理装置，若现场空间允许，可以采用两套装置并联运行，这样可以有效降低空气流动阻力。作者建议，空压机后处理装置、管道连接等最好由空压机本体厂家进行设计、提供，以确保空压机系统后续运行经济、稳定。
结束语
空压机作为工矿企业重要的供气设备，其能源消耗相对较大，运行周期相对较长，选择安全、高效、经济的空压机是设备管理者义不容辞的责任。本文结合在日常工作中发现的几起空压机选型中存在的问题，给出了空压机选型的基本原则及方法，希望对大家有所帮助
作者简历
郭守征（1972—），男，大学学历，学士学位，山东鲁抗医药股份有限公司动力车间副主任，高级工程师。
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