第33卷第4期玻璃與搪瓷Vol. 33 No 42005年8月GlasS enamelAug.2005空壓機(jī)改造及管路聯(lián)網(wǎng)孟祥峰山東德州晶華集團(tuán)晶峰有限公司技術(shù)開(kāi)發(fā)中心山東德州253019)摘要分析空壓機(jī)使用過(guò)程中用氣量不足的原因提出相應(yīng)的增大壓縮機(jī)立缸缸體內(nèi)徑和對(duì)空壓機(jī)管路聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行集中控制以及對(duì)壓縮杋變頻調(diào)速的改造措施。關(guān)鍵詞空壓機(jī)設(shè)備改造管路聯(lián)網(wǎng)控制變頻調(diào)速中圖分類號(hào)Q171.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼B文章編號(hào)1000-2871(2005)4-0024-03Innovation of Air Compressor andNetwork ManagementMENG Xiang-feng德州晶華集團(tuán)晶峰有限公司是一個(gè)具有四十多年歷史的國(guó)營(yíng)老廠。制瓶機(jī)主要是單滴6組、4組、2組。空壓機(jī)除在建的晶華麥克一窯四線使用的是阿特拉斯噴油式螺杄式壓縮杋外其余均為濰坊生建壓縮機(jī)廠產(chǎn)4LA-28/4型活塞式壓縮機(jī)』臺(tái)壓縮機(jī)供1臺(tái)6組制瓶機(jī)其基本配置為2用1備使用初期并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)大的問(wèn)題。隨著生產(chǎn)車間的增多和新技術(shù)的不斷應(yīng)用岀現(xiàn)了越來(lái)越多的矛盾。1空壓機(jī)改造1.1改造的目的和必要性活塞式壓縮機(jī)使用初期沒(méi)計(jì)流量大于實(shí)際用氣量存在一定的能源浪費(fèi)。設(shè)備使用后期活塞缸體磨損嚴(yán)重造成氣密性較差實(shí)際產(chǎn)氣量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其設(shè)計(jì)流量。自1999年以來(lái)使用天然氣供料道需要使用壓縮空氣作為霧化介質(zhì)要消耗部分壓縮空氣。2000年公司大規(guī)模生產(chǎn)250m和500m鹽水瓶鹽水瓶機(jī)速較高55~63個(gè)/min)用氣量大進(jìn)一步加劇了實(shí)際用氣量不足的矛盾。此時(shí)最低氣壓為0.2~0.23MPa已制約了正常生產(chǎn)制瓶機(jī)設(shè)備正常工作氣壓為0.28MPa以上如果低于0.25MPa玻璃坯料在初型模中停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)中吹氣壓達(dá)不到就會(huì)造成產(chǎn)品抽肚、歪脖等缺陷。1.2技術(shù)改造思路與指標(biāo)參數(shù)通過(guò)大量分析、研究提出解決供氣不足有以下3種方V中國(guó)煤化工第1增開(kāi)壓縮機(jī)即使用備用的壓縮機(jī)缺點(diǎn)是能耗較朮CNMHG皮帶輪直徑以提高主軸轉(zhuǎn)速來(lái)提高產(chǎn)氣量。缺點(diǎn)是高轉(zhuǎn)速進(jìn)一步加速了活塞缸體的磨損。第3增大壓縮機(jī)立缸缸體內(nèi)徑提高產(chǎn)氣量。*收稿日期2004-04-22第33卷第4期玻璃與搪瓷25通過(guò)對(duì)以上3種方案反復(fù)論證、計(jì)算認(rèn)為第3種方案最佳。以下是對(duì)第3種方案的可行性論證。(1)軸功率計(jì)算公式:N=1.634P,xQ?！罙。x1式中P—進(jìn)氣壓力kg/cm2Q—行程容積m3/nA—容積系數(shù),A=1-0(g-1)余隙系數(shù)膨脹過(guò)程指數(shù)壓縮機(jī)的壓縮比K——絕熱指數(shù)n——機(jī)械效率(取0.80)改造后立缸:Qn=(0.42×2-0.0452)×0.24×420=27.756(m3/min)入n=1-0.093.81)=0.8162Nn=1634×1×27.756×0.8162x1.3(3.80.4/1.41)×0.8=75.2(kW)改造后臥缸Q=(0.353×2-0.0453)×0.24×420=19.22(m3/min)An=1-0.09(3.812-1)=0.8162Na2=1.634×1×19.226×0.8162×0.43.8-1)×.8=5xkW)總計(jì)N=Nn+N2=127.x(kW)額定功率為132kW改造后壓縮機(jī)軸功率在原電機(jī)額定功率范圍內(nèi)改造方案可行(2壓縮機(jī)產(chǎn)氣量計(jì)算公式刀=2πR2xL×N×n式中R——缸體直徑L——活塞行程N(yùn)轉(zhuǎn)速n—機(jī)械效率改造前Q2立缸=4×(0.35×2-0.045)×0.24×420×0.80=15.3mmin)Q28缸=Q28立缸=15.38(m3/min)Q28缸=30.76(m/min)改造后:Qx=7x(0.42×2-0.0452)×0.24×420×0.80=中國(guó)煤化工Q=Q2s=15.38m3/min)TYHaCNMHGQ總=Qx+Q臥=37.58通過(guò)改造產(chǎn)氣量增加37.58-30.76=6.82m3/min達(dá)到預(yù)期目的。改造方法把28m3/min壓縮機(jī)立缸直徑由Φ350mm更換成直徑φ420mm缸體并對(duì)部分附件進(jìn)行更換或改造26玻璃與搪瓷2005年此項(xiàng)工作已通過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)切實(shí)可行效果非常明顯1.3投資及經(jīng)濟(jì)效益(1)420mm缸體購(gòu)置費(fèi)17320元(2附件制作費(fèi)300元(3改造施工費(fèi)200元(4)合計(jì)投資17820元改造后滿足了正常生產(chǎn)增加機(jī)速1~2個(gè)/min提高了產(chǎn)品質(zhì)量使成品率上升了1%~2%。預(yù)計(jì)單臺(tái)年增產(chǎn)(2~3)個(gè)/min×60mn×24×365=1051200-1576800個(gè)效益相當(dāng)明顯。2節(jié)能降耗、管路聯(lián)網(wǎng)2.1聯(lián)網(wǎng)的目的與必要性采用一對(duì)一的供氣方式適于機(jī)組較少、生產(chǎn)車間距離較遠(yuǎn)的廠家。此種供氣方式開(kāi)機(jī)臺(tái)數(shù)多、能耗大、備用機(jī)較多存在閑置浪費(fèi)不能夠充分發(fā)揮設(shè)備的最大效能。對(duì)于機(jī)組多且集中的廠家可進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)控制供氣。把單機(jī)單供中多余的能源集中起來(lái)達(dá)到少開(kāi)機(jī)、減少備用機(jī)、節(jié)約能源的目的。2.2技術(shù)改造的思路與方式所謂管路聯(lián)網(wǎng)就是把空壓機(jī)所產(chǎn)的壓縮氣全部集中起來(lái)然后再統(tǒng)一分配到各生產(chǎn)車間聯(lián)網(wǎng)的最好方式就是把空壓機(jī)所產(chǎn)的氣體全部輸入一個(gè)大儲(chǔ)量的穩(wěn)壓氣罐內(nèi)穩(wěn)壓后再通過(guò)管路輸送到各生產(chǎn)車間。由于大儲(chǔ)量的穩(wěn)壓罐制造、安置比較困難可以采用原壓縮機(jī)配套的2m3儲(chǔ)氣罐將其串聯(lián)起來(lái)達(dá)到穩(wěn)壓的效果2.3聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢(shì)與經(jīng)濟(jì)效益聯(lián)網(wǎng)后全廠采用統(tǒng)一的氣壓保證了正常生產(chǎn)用氣。尤其通過(guò)第1步單臺(tái)空壓機(jī)改造后產(chǎn)氣量明顯提高。聯(lián)網(wǎng)后比單機(jī)單供可節(jié)省1~2臺(tái)壓縮機(jī)。聯(lián)網(wǎng)后降低了大量電費(fèi)、水費(fèi)和設(shè)備維修費(fèi)。(1)年節(jié)約電費(fèi)365×24×75kW×0.513元/kW×(1~2臺(tái))=337041~674082元〔未改造機(jī)與改造機(jī)負(fù)荷增加相減約等于75kW如聯(lián)網(wǎng)機(jī)組多此數(shù)字還要高)(2)年節(jié)約設(shè)備維護(hù)費(fèi):5000~30000元以上兩部分工作是相輔相成的。對(duì)以上兩方案于2001年12月在西林瓶車間進(jìn)行了實(shí)施效果相當(dāng)顯著。改造前配置為3用1備改造后為2用1備即滿足了正常生產(chǎn),節(jié)省下1臺(tái)空壓機(jī)。改造后比改造前月平均節(jié)電5.103萬(wàn)kWH(根據(jù)車間電表實(shí)際讀數(shù))全年實(shí)際節(jié)省電費(fèi)31.415萬(wàn)元3對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速技術(shù)改造聯(lián)網(wǎng)以后的氣壓更需穩(wěn)定否則負(fù)面影響面更大。由于生產(chǎn)線較多換產(chǎn)頻繁用氣量波動(dòng)很大。壓縮機(jī)操作人員如果不及時(shí)調(diào)節(jié)氣壓很難保證管網(wǎng)的氣壓穩(wěn)定造成管網(wǎng)氣壓波動(dòng)。對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行變頻改造可以有效地解決這一矛盾并且節(jié)約能源。它具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)效率高沒(méi)有因調(diào)速帶來(lái)的附加轉(zhuǎn)差損耗。(2)調(diào)速范圍大、精度高、無(wú)級(jí)調(diào)速(3)容易實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)控制和閉環(huán)控制。中國(guó)煤化工原系統(tǒng)變頻改造后通過(guò)變頻器將50Hz的工頻電源轉(zhuǎn)什CNMHG電源給電機(jī)供電管網(wǎng)壓力由壓力變送器、變頻器、電機(jī)、空壓機(jī)構(gòu)成簡(jiǎn)單可靠的P物環(huán)調(diào)門統(tǒng)進(jìn)仃控。因?yàn)殡姍C(jī)輸岀轉(zhuǎn)速是連續(xù)可調(diào)的相應(yīng)的空壓杋岀風(fēng)量也是連續(xù)可調(diào)的。因此變頻器根據(jù)管網(wǎng)的用風(fēng)量來(lái)調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速?gòu)亩{(diào)整空壓機(jī)的出風(fēng)量使管網(wǎng)的用風(fēng)量與空壓機(jī)的出風(fēng)量相當(dāng)起到管網(wǎng)的恒壓控制(下轉(zhuǎn)第18頁(yè))玻璃與搪瓷2005年可以測(cè)出其它3個(gè)樣品的居里溫度值見(jiàn)表2(測(cè)試誤差為±0.3℃根據(jù)如上居里溫度統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看岀一個(gè)規(guī)律迕實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)通過(guò)摻雜可以降低樣品的居里溫度而且摻雜越多居里溫度降低越大。從微觀來(lái)看在Mnn鐵氧體中磁性離子間通過(guò)夾在其間的氧離子發(fā)生作用即超交換作用。溫敏錳鋅鐵氧體材料的居里溫度與超交換作用有如下關(guān)系8即居里溫度Tc正比于參加A位與B位超交換作用的磁性離子數(shù)目N和交換積分A。顯然超交換作用越強(qiáng)參加這種交換作用的離子數(shù)目越多居里溫度就越高。根據(jù)晶體場(chǎng)理論Cu2離子的八面體擇位能低于Fe2‘和Mn2離子因而可以優(yōu)先進(jìn)入八面體空隙取代Fe2和Mn2離子從而形成更穩(wěn)定的磁性較強(qiáng)的固溶體。尖晶石型鐵磁物質(zhì)的居里溫度取決于其晶格結(jié)構(gòu)中AB次晶格上的磁性粒子間旳超交換作用由于Zn2是非磁性離子當(dāng)它在A位上被Fe2‘Mn2Cu2磁性離子置換時(shí),AB超交換作用減弱必然帶來(lái)居里溫度的降低。另外由于Cu2離子的取代可以使鐵氧體的晶格發(fā)生改變使得發(fā)生超交換相互作用的A位和B位離子改變超交換作用受到影響所以樣品的居里溫度也就發(fā)生變化。3結(jié)論(1)添加劑的加入對(duì)錳鋅鐵氧體的居里溫度有一定的影響由于Cu2+離子的加入可以使鐵氧體的晶格發(fā)生改變超交換作用受到影響所以樣品的居里溫度也就發(fā)生變化②)從飽和磁化強(qiáng)度、矯頑力來(lái)看摻雜CuO對(duì)錳鋅鐵氧體的性能有很大的改進(jìn)最突出的表現(xiàn)是當(dāng)摻雜的比例適當(dāng)時(shí)矯頑力增加較大磁性增強(qiáng)且飽和磁化強(qiáng)度提高。(3)由ⅹ-射線衍射試驗(yàn)圖譜可以看出在摻雜不同量的添加劑反應(yīng)后制備的錳鋅鐵氧體中幾乎都存在的晶相為 Zn Mn Fe x fe mn)2O4這是 Zn Mn fe離子的氧化物的一種固溶體茲性較強(qiáng)。CuO的加入對(duì)鐵氧體的晶相沒(méi)有影響但是可以使晶體生長(zhǎng)更完善參考文獻(xiàn)[I]張有綱等.磁性材料M]成都珹都電訊工程學(xué)院出版社J988.110-11[2]吳知方黃文旵等.低居里溫度鐵氧體研制J]建筑材料學(xué)報(bào)2001K(3)285-290[3]范雄.金屬x射線字M]北京機(jī)械工業(yè)出版社1989[4]宛德福馬興隆.磁性物理敩M]北京電子工業(yè)出版社,198[5] Inaba H. 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