鉆桿內涂層生產(chǎn)線(xiàn)壓縮空氣系統改造

簡(jiǎn)單地說(shuō)，壓縮空氣凈化設備就是能對壓縮空氣進(jìn)行凈化處理的設備，也稱(chēng)壓縮空氣后處理設備。

空壓機排出的壓縮空氣含有相對濕度的水份、微量的雜質(zhì)和微量的油份；壓縮空氣的應用領(lǐng)域很廣，當應用工藝對壓縮空氣品質(zhì)有要求時(shí)，就必須配置壓縮空氣凈化設備；因此，應根據應用工藝的要求合理選配凈化設備。

系統采用集中分支管路供氣方式，由于設備用氣量不均衡，嘖砂設備和內壁吹掃時(shí)，瞬時(shí)用氣量高達75m3/h，造成管網(wǎng)工作壓力瞬時(shí)由0.7MPa降至0.5MPa左右，給要求氣源壓力高且成倍增加，此外，用戶(hù)生產(chǎn)負荷變化可能會(huì )造成樣機不能在滿(mǎn)負荷下運行，使試驗無(wú)效。

　?。?）檢驗機構試驗。根據設備供銷(xiāo)協(xié)議要求必須由第三方檢驗，也是空壓機可靠性檢驗的常見(jiàn)模式。檢驗機構具備優(yōu)良的試驗條件和專(zhuān)業(yè)人員，試驗結果準確，可信度高，試驗安全性高，時(shí)間安排緊湊，效率高。缺點(diǎn)是檢驗機構一般不開(kāi)展其他產(chǎn)品的生產(chǎn)業(yè)務(wù)，試驗產(chǎn)生的壓縮空氣無(wú)法利用。

　　壓縮空氣能回收利用方法常用的壓縮空氣能回收利用方法是把試驗產(chǎn)生的壓縮空氣直接用于原設計的使用場(chǎng)合，絕大多數都是作為動(dòng)力源驅動(dòng)氣動(dòng)工具、氣動(dòng)設備或氣體輸送等。這種回收利用的方法要求試驗和回收利用時(shí)間上要同步，負荷上要同步。但試驗必然存在的不穩定性和連續性要求，與使用設備的穩定和斷續性工作要求很難達到同步，這就造成能量回收利用率低，或不能回收利用。

　　儲存或是轉化這部分能量，以普遍需求的能量形式提供，這樣使用場(chǎng)合多，能同步完成能量回收。對于前者，目前有需求。比如把壓縮空氣儲存在容器里，可以用于消防救援，用壓縮空氣吹散井下或局部空間的有毒氣體，保護人員，或用于啟動(dòng)某些特定的大型內燃機，或用于某些精密儀器設備的冷卻等，但壓力容器的運輸成本、運輸安全、儲存成本、儲存安全、經(jīng)營(yíng)許可等一系列問(wèn)題需要解決。對于后者，我國目前普遍使用的能源有電、燃氣、燃油、蒸汽等，其中把壓縮空氣能轉化為電能最為可行，并有很設備管理與維修2014Noll平穩的液體嘖涂設備用氣造成不利影響。此外，空壓機出口安裝的除油器和過(guò)濾器濾芯老化堵塞，造成空壓機排氣阻力增大，加載排氣時(shí)出現“憋壓”現象。由于空壓機產(chǎn)生的氣體不能順暢排出，空壓機因為排氣口壓力升高到卸載壓力而迅速卸載，當壓力好的前景。隨著(zhù)國家政策調整，允許個(gè)人或企業(yè)自發(fā)電多余部分接入電網(wǎng)，賣(mài)給國家，這使得壓縮機可靠性試驗過(guò)程生產(chǎn)的電量都能被直接同步利用。

　　空氣壓縮機可靠性節能試驗臺設計為了避免重復投資，空氣壓縮機可靠性試驗臺建在第三方檢驗機構較為合理，設備利用率高，生產(chǎn)企業(yè)把待檢產(chǎn)品交于檢驗機構檢驗將大大減少成本，能量回收利用率提高到最合理的水平。試驗設備空氣能發(fā)電系統見(jiàn)。

　　3工位試驗系統可供3臺空氣壓縮機同時(shí)進(jìn)行可靠性試表1內涂層生產(chǎn)線(xiàn)主要用氣設備用氣量用氣設備壓力/MPa用氣量/（m3/?。┯脷庠O備壓力/MPa用氣量/（m3/?。┙z扣清洗0.5-0.660內壁吹掃0.4-0.61500機械噴砂3900粉末噴涂0.5-0.660手工噴砂0.4-0.6100天然氣爐門(mén)0.7-0.810噴涂馬達0.7-0.820涂油噴字0.4-0.6100降低到加載壓力時(shí)，空壓機立即加載運行。每小時(shí)的切換次數高達10次，嚴重影響了空壓機主機及各閥件的使用壽命?？諌簷C卸載過(guò)程中，運行電流為200A，但并沒(méi)有輸出壓縮空氣，增加了設備的運行成本。

　　壓縮空氣含水量多由于設備工作環(huán)境溫度高，空壓機排氣溫度一直在50T以上。在夏季高溫季節，空壓機排出的壓縮空氣的溫度更是高達60.高溫的壓縮空氣造成吸附式千燥器千燥劑過(guò)早失效，千燥能力下降。高溫的壓縮空氣進(jìn)入生產(chǎn)線(xiàn)主管線(xiàn)后，隨著(zhù)溫度降低，壓縮空氣中的水蒸氣凝結成液態(tài)水，最終導致壓縮空氣系統提供的壓縮空氣含有很多水分。壓縮空氣含水不僅影響嘖砂、嘖涂等精密儀表和氣動(dòng)閥件運行，水分如果隨壓縮空氣進(jìn)入管體內部，將嚴重影響內涂層防腐性能，為產(chǎn)品內在質(zhì)量埋下隱患。

　　系統采用無(wú)熱再生吸附式千燥器進(jìn)行千燥，由于千燥器需要使用壓縮空氣帶出千燥劑中吸附的水分，千燥器氣量高達14m3/min.經(jīng)過(guò)實(shí)際測量，開(kāi)啟3臺空壓機時(shí)，經(jīng)過(guò)千燥過(guò)濾后的實(shí)際出氣量只有86m3/min，而生產(chǎn)線(xiàn)的平均用氣量為96m3/min.所以必須開(kāi)啟4臺空壓機才能滿(mǎn)足生產(chǎn)線(xiàn)的需要，造成空壓機的平均加載率只有60%，系統處于低效率運行狀態(tài)。

　　此外，生產(chǎn)線(xiàn)上設備運行不同步，嘖砂、嘖涂設備檢修時(shí)，天然氣爐仍在運行，需要開(kāi)啟1臺空壓機滿(mǎn)足這些設備的用氣需要，造成了很大的能源浪費。

　　優(yōu)化空壓站工藝路線(xiàn)在空壓機出氣口和除油器之間的管路上加裝儲氣罐，如所示，儲氣罐能起到緩沖、穩壓和減小系統阻力的作用，可以緩解系統壓力波動(dòng)，避免空壓機卸載。

　　優(yōu)化千燥處理方式在吸附式千燥器和除油器間的管道上安裝冷千機，利用冷千機對空壓機排出的壓縮空氣進(jìn)行預冷卻千燥，最終將進(jìn)入吸改造后壓縮空氣系統工藝流程圖（下轉87頁(yè)驗，被檢產(chǎn)品可以單臺試驗，也可多臺試驗，型號可以相同，也可以不同，只要額定排氣壓力膨脹機進(jìn)氣壓力即能保證整個(gè)系統正常運行。

　?。?截止閥在設備停機后關(guān)閉，在設備開(kāi)機前打開(kāi)，起到斷開(kāi)局部設備而不影響其他設備運行的作用；空壓機排氣管路上的自動(dòng)控制調節閥用于自動(dòng)控制空壓機的排氣壓力，使可靠性試驗穩定有效；減壓閥用于空壓機壓力高于膨脹機進(jìn)氣壓力時(shí)的排氣系統減壓，保證儲氣罐中壓力穩定，使不同壓力的空壓機可以同時(shí)試驗；止回閥用于防止試驗空壓機故障或停機調整時(shí)壓縮空氣倒流，防止空壓機反轉，防止儲氣罐系統失壓；膨脹機進(jìn)氣管路中的自動(dòng)控制調節閥用于壓縮空氣量變化時(shí)的自動(dòng)切換，切換單臺運行或多臺運行，保持膨脹機和發(fā)電機的較高效率。

　?。?空氣壓縮機試驗各自獨立運行，任何1臺可以隨時(shí)啟停調試，更換零部件，互不影響，只要將需要調整的空壓機停機后，關(guān)閉排氣管上的截止閥即可，下次開(kāi)機前再打開(kāi)該閥門(mén)，不影響整個(gè)系統的運行，排氣管路中的減壓閥可以確保閥下游的儲氣系統壓力穩定，并滿(mǎn)足膨脹機進(jìn)氣壓力的要求，排氣壓力較高的空壓機才需要接入減壓閥。如果空壓機自身排氣不帶有儲氣裝置，排氣系統壓力不能穩定時(shí)，可以在排氣管路上的截至閥上游接入1個(gè)儲氣罐，自動(dòng)調節閥即能保證空壓機的穩定運行。為了提高系統的運行效率，減少減壓閥減壓對壓縮空氣能量帶來(lái)的損失，被試空壓機的選擇盡量使額定排氣壓力接近膨脹機進(jìn)氣壓力。

　?。?）選擇2臺膨脹機驅動(dòng)2臺發(fā)電機的組合是為了適應空壓機試驗中因樣機的需要調整時(shí)壓縮空氣量的變化引起的波動(dòng)，兩套發(fā)電系統功率一大一小，當壓縮空氣量小時(shí)，小功率發(fā)電裝置運行，氣量中等時(shí)，運行大功率發(fā)電裝置，氣量大時(shí)兩套裝置同時(shí)運行，這樣配置可以保證發(fā)電系統始終保持在接近額定狀態(tài)下運行，接近最高效率。

　　空壓機額定排氣壓力從0.25MPa到45MPa有各種規格，套試驗裝置不能完全滿(mǎn)足多種規格的試驗需求，中高壓空壓機建1套系統，低壓空壓機建1~2套系統是比較合理的模式，能滿(mǎn)足大多數生產(chǎn)企業(yè)的試驗需求。壓力偏離膨脹機設計需求的要減壓的產(chǎn)品試驗數量可控，在提高機械效率，減少一次性投資和提高設備利用率上達到最佳匹配。

　　試驗系統節能評估全國空氣壓縮機生產(chǎn)企業(yè)按800家計，包括各種試驗目的，按平均每家每年有5臺空壓機有500h可靠性試驗需求，每臺平均耗電50kW，h，則每年試驗耗電至少1億kW，h，如果全部使用節能型的空壓機可靠性試驗臺進(jìn)行試驗，電能轉化為壓縮空氣能，再通過(guò)膨脹機驅動(dòng)發(fā)電機把壓縮空氣能轉化為電能，綜合效率若能達到35%，將節電3500萬(wàn)kW-h，節能減排的同時(shí)也為有試驗需求的企業(yè)節省了一部分試驗費用。

　　〔編輯李波〕加工中心故障處理喻曉浩劉萃倫李曉彬（首都航天機械公司北京）工中心，Y軸運動(dòng)時(shí)顯示器突然黑屏。重啟機床，機床總電源的空開(kāi)合不上，反復多次均無(wú)效。據此懷疑機床電路部分有短路，造成機床跳閘。粗略檢查機床，發(fā)現機床X軸電源線(xiàn)的保護金屬管撕裂，內部線(xiàn)路有破損現象。

　　切除X軸電源線(xiàn)的保護管撕裂部分，確認是X軸回零開(kāi)關(guān)1根24V電源線(xiàn)破損，同時(shí)X軸電機編碼器中有兩根反饋線(xiàn)斷裂。為確保維修后的穩定性，將斷裂電源線(xiàn)從破損處截斷，重新在插頭內部接好，保護管也重新進(jìn)行加固處理。完畢后開(kāi)機測試，電源開(kāi)關(guān)仍然合不上。據此可排除保護管內電線(xiàn)短路問(wèn)題。

　　檢查機床相關(guān)電路（圖），發(fā)現機床電源空開(kāi)斷電跳閘（NFBSKIP受K23和K43繼電器控制。K23繼電器用于機床操作PN設置中的軟件控制斷電，即M30指令完成后機床自動(dòng)斷電；K43繼電器是硬件控制機床斷電。分別測量?jì)蓚€(gè)繼電器，斷電情況下均處于常開(kāi)正常狀態(tài)，基本可排除軟件故障。K43繼電器工作時(shí)受控于K42，K42與機床電柜門(mén)開(kāi)關(guān)狀態(tài)關(guān)聯(lián)。檢查機床電氣柜門(mén)鑰匙開(kāi)關(guān)狀態(tài)正常。為確定故障點(diǎn)，先取下K42繼電器，此時(shí)K42處于斷開(kāi)狀態(tài)，K43繼電器線(xiàn)圈無(wú)電壓，不會(huì )吸合，機床能正常上電。在通電情況下，使用萬(wàn)用表電壓擋測量K42線(xiàn)圈輸入端（241號線(xiàn)）電壓為13.7V，再測量其上端P1部分輸出電壓，同樣是13.7V.查看電氣圖紙，P1端從機床VPA002B板路上輸出，該板路共有3個(gè)P1端，其中1個(gè)P1端是外圍DC24V輸入，測量此處正常，另外兩路P1是通過(guò)板路內部線(xiàn)路分出的兩個(gè)DC 24V端口淇中1個(gè)端口輸出至241號線(xiàn)路）。測量這兩個(gè)24V端口輸出電壓均為13.7V，顯然該電壓與入口端電壓不符合。據此確認是這塊電路板出現故障，拆下該板仔細檢查，發(fā)現線(xiàn)路板背部有明顯燒蝕現象，正是P1端輸入到幾個(gè)分支的線(xiàn)路。為保證該電路板能正常使用，將燒蝕線(xiàn)路切斷，在燒蝕線(xiàn)路的幾個(gè)焊點(diǎn)之間重新引入新線(xiàn)路。修復該電路板后，裝上K42繼電器，通電測試，機床正常上電，故障排除。

　　正常情況下，機床通電前電柜門(mén)關(guān)閉（鑰匙開(kāi)關(guān)KEY閉合，通電瞬間P1端下部的K42常閉繼電器線(xiàn)圈得電后斷開(kāi)，K43線(xiàn)圈不得電，機床空開(kāi)正常上電。由于保護管內部分線(xiàn)路破損出現短路，燒壞VPA002B電路板上的P1端供電電路，造成P1端輸出電壓由24V降至13.7V.機床通電瞬間K42常閉繼電器線(xiàn)圈電壓只有13.7V，該繼電器常閉觸點(diǎn)無(wú)法正常斷開(kāi)。在實(shí)際接線(xiàn)中，K42常閉觸點(diǎn)前的P1線(xiàn)未經(jīng)過(guò)VPA002B電路板，電壓為24V，使K43線(xiàn)圈得電，常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，電源空開(kāi)斷電跳閘（NFBSKIP線(xiàn)圈得電，電源空開(kāi)跳閘，造成機床無(wú)法上電。

　　〔編輯凌瑞〕（上接81頁(yè)附式千燥器壓縮空氣的溫度降低到2~5再使用吸附式千燥器對冷卻后的壓縮空氣進(jìn)行進(jìn)一步千燥處理。采用冷凍式千燥器和吸附式千燥器組合方式進(jìn)行壓縮空氣除水千燥，可以降低吸附式千燥器工作負荷，降低千燥劑再生環(huán)節壓縮空氣用量，實(shí)現節能的同時(shí)，確保壓縮空氣質(zhì)量滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。

　　優(yōu)化氣源供氣方式嘖涂馬達和天然氣爐門(mén)的用氣量?jì)H為0.5m3/min，但用氣壓力要求必須>0.6MPa.采用單向止回閥和儲氣罐組合的方式，避免壓縮空氣系統壓力降低對嘖涂和天然氣爐設備正常運行造成影響，如所示。

　　根據設備工作情況，增設10m3儲氣罐，利用嘖砂設備上下料時(shí)海小時(shí)4次，每次5min）系統壓力上升到0.75MPa的間隙，系統向液體嘖涂和天然氣爐儲氣罐充氣，直到儲氣罐和管網(wǎng)壓力一致。在嘖砂工作系統壓力降低時(shí)，單向閥可以阻止儲氣罐內壓縮空氣向主管路的泄漏。此外，在天然氣爐儲氣罐增加1臺排氣量為1m3/min的小空壓機，在其他設備檢修時(shí)，使用小空壓機為天然氣爐供氣。

　　通過(guò)對鉆桿內涂層生產(chǎn)線(xiàn)壓縮空氣系統的優(yōu)化改造，生產(chǎn)中空壓機運行由原來(lái)的4臺降低到了3臺，平均運行壓力由0.7MPa降低到0.6MPa，空壓機運行電流從原來(lái)的480A降低到了400A，系統運行更加平穩順暢，延長(cháng)了空壓機主機、電機及軸承等配置的使用壽命。解決了系統壓力波動(dòng)大和壓縮空氣含水量高的問(wèn)題，提高了系統的整體運行質(zhì)量和運行效率，當年節省電費160萬(wàn)元。

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