提高空压机气电比

提高空压机气电比

王明和

河南中烟许昌卷烟厂

摘要：压缩空气广泛应用于制丝、卷接、包装等生产工艺过程，空压系统的稳定高效运行是卷烟生产的基础保障，而气电比是空压系统运行效率的主要考核指标。气电比指的是空压系统每消耗一度电能产生多少立方的压缩空气，是一个没有单位的比值，用来衡量单位电量消耗下空压系统制造压缩空气的能力。提高空压系统气电比即节约电费又能够降低维修费用。

关键字：空压机  压缩空气  气电比

一、项目背景

压缩空气广泛应用于制丝、卷接、包装等生产工艺过程，目前，我厂共有6台SM250空压机，主电机功率250千瓦，设计能力为42立方米/秒。空压系统的稳定高效运行是卷烟生产的基础保障，而气电比是空压系统运行效率的主要考核指标，厂要求空压系统气电比需达到6.89。当前空压系统气电比偏低，经常出现不能达标的情况，与行业内标杆卷烟厂空压系统的气电比水平有一定差距。为追赶行业先进水平，响应企业降本增效的转型升级战略。

二、目标设定：

当前空压系统气电比偏低，每度电制造压缩空气的能力偏低。经统计，2021年上半年空压系统月平均气电比仅为6.3575,不能达到设备部要求的6.89，不符合我厂降本增效的企业转型战略，提高空压系统气电比成为亟待解决的问题，故我们将本次目标设定为，提高空压系统气电比达到6.89以上。

三、项目实施：

实施一：清洗或更换过滤器配件

  目标：解决过滤器堵塞问题，压差恢复到正常范围(粗过滤器压差<30Kpa,精过滤器压差<10KPa)

步骤1.清洗滤芯或更换滤套

如图为过滤器基本结构和安装拆卸说明，注意事项

1.打开手动阀时检查是否有油味。如有，检查下列项目：

a. 滤芯吸收能力已饱和b. 滤芯 密封套渗漏c. 材质上损坏致使滤芯渗漏d. 由于没有前置过滤或是前置过滤无效导致含有大量水分

e. 流量、压力和温度等超过设计工况f. 气体含有不可吸附的杂质

如无以上情况，除非分离器芯损坏，否则只需拆下并清洗滤芯或者更换滤套。

更换滤套的步骤

a. 直接卸下滤芯b. 拧开螺钉和底盖，卸下需更换的泡沫外套c. 如有需要，用肥皂和清水清洁分离器芯d. 将新的过滤器套包在分离器芯上更换底盖，再把螺钉拧紧6. 用长柄刷子清洁进气口。必须保证进口歧管表面清洁无污垢。7. 在每个滤芯的顶盖内装入新的 O 形 圈

8. 由外向内转动将滤芯装入进气歧管接口。歧管上的锥形体会引导滤芯螺栓接到母线。9. 关闭容器

步骤2.更换部分滤芯

对于材质损坏，频繁出现过滤器堵塞或使用期满一年的过滤器，更换滤芯。过滤器属于压力容器，在维护前进行降压（解压），更换滤芯的步骤1.旁通过滤器以便进行维护2.缓慢打开阀门进行解压。3.打开压力容器，移除法兰螺栓，降低底部外壳、O 形圈和密封固定器。

效果检查

完成实施一后，统计了9月21日—9月25日各空压机的过滤器压差，粗过滤器压差<30Kpa,精过滤器压差<10KPa的目标已达成。

实施二：改造主电机运行系统

目标：解决主电机温度异常故障频繁的问题（降低主电机报警停机加卸载次数）

（一）电机温度监测改造

1.在电机关键部位加装温度传感器。

为了加强对电机温度的监控，并为开展异常温升分析工作提供客观的数据支撑，需要对电机关键部位的温度进行监测。

为此，我们在电机的前、后轴承，以及线包前端和后端，各埋设一个PT-100型热电阻温度传感器，输出信号为4mA~20mA的直流电信号，其温度采集范围可以在-200℃～+850℃，用于实时测量空压机运行时主电机各关键部位的温度。

2.在空压机箱体上安装温控仪。

由于需要同时监测多点位温度，并能够根据设定值出发报警，我们选择XMT-JK408型四通道智能温控仪表，作为所监测点位温度的显示器和报警控制器。便于运维人员观察温度数值。

制作“前轴承”、“后轴承”、“前线包”、“后线包”等4个指示标签，粘贴在各温度显示窗口所对应的测温位置，便于直观读取各监测点温度，为空压机运行控制和维护保养提供参考。

（二）升级电机绕组的绝缘等级，实现耐热性能的提升

我厂在用的SM250空压机采用250Kw电机驱动，定子绕组的绝缘等级为B级，极限允许温度为130℃，超温运行会引起绝缘材料加速老化，缩短电机的寿命，如果温度超过允许值很多，绝缘会损坏，导致电机烧毁。变频运行的5#空压机电机曾于2016、2018年2次出现烧毁的情况

使用热成像仪对电机进行观测，发现其低频运行时的最高温度达135℃，为此，我们决定对5#空压机电机的定子绕组绝缘等级进行升级，通过更换绝缘材料，使其绝缘等级达到H级，正常运行时耐温达到145℃。

（三）改造电机散热风扇旋转方式及风向，实现风扇恒速旋转，由向机头方向吹风改为反向抽风

1.将同轴散热风扇改为独立旋转风扇

取下原电机散热风扇，并截去主轴用于安装风扇的多余部分，并在原位置安装独立驱动的EG-4A型散热风扇，恒速为2800r/min,为主电机提供稳定的冷却风量，不会因为电机低频运行而影响散热。

2.向机头方向吹风改为反向抽风

为了避免电机散热时的热量与机头产生的热量出现叠加效应，通过调整接线相序，改变散热风扇的风向。改造后，后端温度略微上升，前端温度大幅度下降，能确保整体温度保持在正常范围，避免因局部高温导致电机故障。

（四）加装空压机箱体散热风道，提升热风排放能力

1.安装散热风道

为了确保排风效果，在每台空压机排风口上部安装风罩，使排风扇排出的热风进入风道。我们使用镀锌铁皮制作通风管道，其截面积略大于空压机箱体上的出风口。

2.在各支路风道加装止回阀

在各支路风道上加装止回阀，单台空压机的热风只出不进，避免了各机台之间形成热循环。

3.增加出口端轴流风扇

考虑到风道摩擦、支路进入主风道时的风压以及各种组件形成的阻力，会影响到排风的通畅。为此，我们在出风口处设置一个轴流风扇向外抽风，在风道的首尾两端形成前吹后抽的效应，确保将热空气通畅无阻的排出室外，使室内温度有效降低。

如图所示：对比3月1日-3.10日，10月1日—10月10日空压机组主电机温度异常故障情况已经得到了明显改善，主电机温度异常故障频繁的问题已经得到较好的解决。（降低主电机报警停机加卸载次数）

四、效果检查

8.1 活动效果检查

对策实施后，对2021年10、11、12月的空压系统报警情况和气电比数据进行了统计，并与2021年3、4、5月的相应数据进行了对比，以进行活动效果检查：          

实施后，2021年10、11、12月的空压系统报警情况已经得到大幅改善，活动效果明显。

如图所示，统计数据，气电比已经从活动前的6.35提高到活动后的7.39，超过了活动目标6.89，目标得到了实现。

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