【壓縮機網】近年來，隨著紡織行業向高檔服裝面料方向發展，各種新型噴氣織機被大量引進使用，壓縮機的需求量也隨之增多。由于大多數紡織企業不了解噴氣織機的氣動特性、壓縮空氣耗氣量、空壓管網特性、外部運行條件對空氣壓縮機性能及能源消耗的影響，在空壓機選型時采取了按消耗量選配機型的簡單方法，導致空壓機運行狀態不正常，無法發揮其應有的效能，設備一次性投資大，能源消耗高，經濟效益不明顯。

 

 

　　噴氣織機的氣動特性及用氣參數確定

 

　　由于噴氣織機的工作性質，壓縮空氣的消耗不同于其它用氣設備。為更好地確定噴氣織機的用氣量和工作壓力，須對噴氣織機的用氣機理進行分析研究。

 

　　1.噴氣織機氣動特性

 

　　噴氣織機正常進行引緯要求壓縮空氣的壓力恒定。由于噴氣織機入緯率很高，已超過3000m/min，織機轉速高，單位時間內引緯次數多（600次/min～1200次/min）；紗線質量較輕，所以每次引緯消耗的壓縮空氣量少（≤0.0007m3/次～0.0012m3/次）；噴氣織機車間布置的機臺較多（幾十臺至幾百臺不等），所以可近似認為噴氣織機的壓縮空氣消耗量為一較穩定的數值。車間機臺越多、織機轉速越高，單位時間內車間壓縮空氣的壓力、流量變化就越小。

 

　　2.噴氣織機用氣量

 

　　噴氣織機引緯的壓縮空氣消耗量由于織機型號、織物種類及織機轉速不同而有所差異。一般情況下應將預定的織物纖維種類、紗線號數和經緯密度、織機轉速等技術參數提供給供貨商，由供貨商進行計算確定，也可以根據表1參數（以公稱筘幅190cm織機織制純棉織物為例）進行計算。
 

 

　　3.工作壓力的確定

 

　　噴氣織機的工作壓力與織物規格、纖維種類、織機幅寬、織機轉速及織機性能等因素有關，數據應由織機供貨商提供，壓力波動要小于0.01MPa，也可以根據表2初步確定。

 

 

　　壓縮空氣質量要求和空壓機選型分析

 

　　為了保證噴氣織機良好運行，壓縮空氣的質量至關重要，為防止引緯失誤，確保織物質量，壓縮空氣中的水分和含油量及清潔度需控制在一定范圍之內。噴氣織機常用壓縮空氣質量應達到ISO8573-1壓縮空氣質量標準。具體指標如下：

 

　　(1) 水分含量能使壓縮空氣的壓力露點設定在10℃以下，并達到以含濕量分類的4級要求。

 

　　(2) 含油量應設定在0.1mg/m3以下，達到以含油量分類2級要求。

 

　　(3) 應除去0.3μm以上的粉塵和碳粉，達到以含量分類的2級要求。

 

　　1.空壓機潤滑方式

 

　　目前市場上供應的空壓機為無油機和有油機兩種。無油機采用無油潤滑螺桿嚙實現壓力升高。該機壓縮腔內無油，螺桿之間的密封和潤滑采用噴涂自潤滑材料和四氟乙烯膜進行密封潤滑。該機的主要優點是輸出的空氣可以做到全無油。但由于螺桿自身密封的特點，單級壓縮比受到一定限制，排氣壓力一般小于0.75MPa，壓縮時由于水汽等因素使轉子磨損、涂層剝落逐漸積累，從而造成密封間隙增大，壓縮機效率下降，而且該種機型價格昂貴。

 

　　有油兩級壓縮機在壓縮腔內使用了潤滑油，從而起到冷卻、密封、潤滑3種作用，使壓縮比增大（一級壓縮比可達20～30），采用雙級壓縮，壓縮效率提高，排氣壓力0.55MPa。排出的空氣需經過高效油分離裝置分離，并經精密油分離裝置方能達到使用要求。

 

　　鑒于上述情況，在選擇空壓機的潤滑方式時，應根據企業的綜合情況進行經濟技術比較后選擇。一般長絲、細號高密織物宜選用無油空壓機；短纖維、中粗號織物可采用有油空壓機，但需采用精密過濾裝置加強對壓縮空氣中油分的去除。

 

　　2.冷卻方式分析

 

　　空壓機常用的冷卻方式有風冷和水冷兩種。由于水冷采用蒸發冷卻方式，一般可以得到低于空氣溫度下的冷卻水，而且水的比熱和密度大，對空壓機的冷卻效果好，故一般較多選用。但水冷機需要配備冷卻塔和冷卻水泵，系統運行復雜，且冷卻水容易結垢，影響傳熱效果。

 

　　風冷機設備簡單，維護費用低，但對于大型空壓機和南方炎熱地區，室外空氣溫度高會使空壓機氣缸溫度偏高而停機。故采用風冷機時應確保臺間距離和機房通風散熱，使機房溫度低于40℃。因此，在選擇空壓機的冷卻方式時，應根據當地氣象條件、冷卻水源水質情況進行分析確定。一般空壓機的冷卻方式可按表3進行選擇。

 

 

　　3.常用空壓機工作原理分析

 

　　目前使用較多的是螺桿式空壓機和離心式空壓機。

 

　　兩者相比，螺桿機的主要優點為：其一，進排氣均勻，無壓力脈動、機器運轉平穩、無需設置儲氣罐、基礎小甚至可以采用無基礎旋轉；其二，噴油螺桿可獲得較高的單級壓力比及較低的排氣溫度；其三，具有強制輸氣的特點，即排氣量幾乎不受排氣壓力的影響，內壓力比與轉速、密度也基本無關，特別適合于多機并聯運行；其四，工作點在較大范圍內變化時，機器效率變化不大，不會出現離心式空壓機小排氣量時的喘振現象。缺點為噪聲高，總聲壓機可達104dB(A)，須采取消聲減噪措施；排氣量和離心式相比較小。

 

　　離心式空壓機的主要優點為：其一，結構緊湊、重量輕，單機排量大，一般可達10000m3/min；其二，純無油工況運行，壓縮空氣不受潤滑油污染，品質高；其三，效率高、節約能源。缺點為：其一，啟動和停車過程中容易產生喘振現象，產生振動；其三，排氣量的變化對機型效率影響較大，在一定的轉速下，存在最佳工況點，偏離該點效率將下降；其四，壓縮機的性能曲線左邊受喘振工況Qmin的限制右邊受堵塞工況Qmax的限制，兩者之間的區域為離心壓縮機的穩定工作區；其四，不宜采用多臺機組并聯運行，在單機排氣量和排氣壓力能滿足要求時，宜選用較少機臺進行供氣。

 

　　針對紡織廠噴氣織機的用氣流量平穩，壓力P不高（P≤0.7MPa）而且穩定（△P≤0.01MPa）這一特點，在空壓機選型時就要根據生產時的具體情況進行選擇。在織機臺數較多、壓縮空氣耗量大、用氣壓力較低、用氣量穩定的場所宜采用離心式壓縮機；在用氣壓力較高（P≤0.7MPa），而且流量有較大變化及需要多機臺并聯時，宜采用螺桿式壓縮機，也可以采用離心式壓縮機和螺桿式壓縮機并聯工作，利用螺桿式空壓機進行流量調節。

 

 

　　空壓站供氣量和供氣壓力確定

 

　　在空壓機冷卻方式和潤滑方式確定以后，正確確定空壓機的供氣壓力和供氣量對節約能源有很大的益處。空壓機的供氣壓力降低0.1MPa，可節約5%的能源消耗。

 

　　1.供氣量確定

 

　　噴氣織機用空壓站的供氣量應按下式計算:

 

　　Qg=Qz（1+Kz）N      (1)

 

　　式中：Qg為空壓站供氣量（m3/min）；Qz為每臺織機消耗壓縮空氣量（m3/min）；Kz為管道系統泄露率（一般取值0.2～0.4）；N為噴氣織機臺數。

 

　　2.供氣壓力確定

 

　　合理確定空壓機的供氣壓力，對確保噴氣織機的工作效率，節約能源和延長空壓機的使用壽命至關重要。空壓機的供氣壓力可按下式計算：

 

　　Pg=（Pz+0.1）+PR       (2)

 

　　式中：Pg為空壓機的供氣壓力(MPa)；Pz為織機的工作壓力（MPa）；PR為空壓管道、干燥器、過濾器等阻力損失(MPa)（一般取值0.05MPa ～0.10MPa）。

 

 

　　結論

 

　　(1)應根據噴氣織機的數量和用氣特性選擇空壓機，對用氣量大、品種單一、運行平穩，要求壓縮空氣品質高的系統宜采用離心式空壓機以節約能源。對于小批量、多品種噴氣織機生產，用氣負荷變化較大的系統，宜采用并聯特性好的螺桿式空壓機。

 

　　(2)應合理計算噴氣織機耗氣量和用氣壓力，正確選擇空壓機臺數，使空壓機在較高負荷高性能區運行，這對節約能源至關重要。

 

　　(3)應根據當地氣候條件和水資源條件選擇空壓機的冷卻方式，降低能源消耗，提高壓縮機的運行效率。

 

　　(4)通過合理確定系統壓力和流量，正確選擇空壓機型和冷卻方式，可使整個空壓系統能耗大幅降低，節能效果明顯。