摘要：介绍了空压机节能运行的方法和途径，它包括：加强节能运行管理，采取无功补偿节能，利用变频调速技术节能等措施，为水泥企业空压机安全、高效、可靠运行提供借鉴和参考。
关键词：空压机；节能；方法；运行控制
Energy-saving Measures of Cement Factory Air Compressors
JU Jian-jun1 WANG Hong-ping2
(1.Wuhan Lingrun cement factory, Wuhan, Hubei, 430062)
(2. Wuhan university of technology, Wuhan, Hubei, 430062)
Abstract：The energy-saving measures of cement factory air compressors are introduced including energy-saving runing administer, reactive-load compensation, frequency conversion velocity regulation some energy-saving methods so as to supply reference for cement factory air compressors safely, efficently, reliably running.
Key word：air compressors; energy-saving; measures; running control
引言
空压机作为基础工业装备，在冶金、机械、矿山、电力、建材、粮食、轻纺等几乎所有的工业行业都有广泛的应用。具统计，空压机占大型工业设备(风机、水泵、锅炉、空压机等)耗电量的15%。空压机能量损失主要有空压机本身的机械损失、压缩空气的浪费损失、空压机空负荷运转损失、压缩空气的流动损失及其它损失。目前，我国水泥企业大部分空压机的能量利用率很低，主要由于设计制造技术落后、运行管理水平低、控制方式不当等原因造成。一些水泥企业节能意识不强，控制方法还很陈旧，当空压机输出压力大于一定值时，或者自动打开泄载阀，使异步电动机空转，严重浪费能源；或者停机，电动机频繁的启动、停止，影响电机的使用寿命，且空压机工频启动电流大，对电网冲击大，电机轴承磨损大，设备维护量大。因此，如何采取有效的措施，降低空压机运行所消耗的能源，对于提高水泥企业的经济效益十分重要。
1加强节能运行管理
1.1选用节能电机
空压机电机功率一般较大，它的效率对空压机的节能影响较大，为了节能应优先选用高效电机，且必须减小所选电机的浮装容量，杜绝“大马拉小车”的不良现象，使电机负载率始终保持在80%以上。Y、YX系列异步电机效率比老的JO系列电机效率高，通常普通电机的损耗为输入功率的6%~25%，平均损耗折算后为13%，Y系列异步电机比JO系列电机的效率高出0.5%，而YX电机的平均效率比Y电机又高出3%。为了降低铜、铁损耗，电机宜采用损耗低、导磁性较好的磁性材料，同时，还要改进设计结构及制造工艺来降低杂散损耗。除了上述原则外，选型时还需考虑以下几点因素：(1)因转子效率的差异，鼠笼型电机较绕线型电机宜优先选择；(2)因功率因数的差异，高速电机较低速电机宜优先选择；(3)因电压等级差异，当负载较大时，高压电机较低压电机宜优先选择。
1.2提高传动效率
空压机的电机与压缩机之间多采用V带(三角胶带)传动，它具有结构简单、传动平稳可靠等特点。但往往需要采用多根胶带并联，这样，并联传递功率的各根胶带之间往往由于带轮槽的加工误差(在带轮更换或维修后较为严重)，或者新旧胶带混用而造成胶带松紧不一，数根胶带中只有一根或几根负载，大大降低了空压机的传动效率，多耗费了电能。同时，负载的皮带因严重超载运行，使用寿命大大降低。因此，为了提高V带的传动效率，应选择加工精度高、质量好的带轮和胶带，更换皮带时要做到一次全部更换，如果发现皮带存在松紧不一现象应立即调换，避免出现皮带的不均匀负载现象；提高安装水平，调整好中心距，保证带传动所必须的包角和张紧力。但不论如何，传统的空压机的传动方式(V带传动或齿轮传动)在传递效率上有较大的损失。若采用转子与电机同轴式结构，则可彻底排除机械传动方式产生的能量损失因素，不仅可以实现增加风量运行，而且在全范围内都可以进行转速控制。
1.3降低摩擦功耗
空压机内部的活塞与缸套之间为滑动间隙配合，其间隙的大小及其润滑情况直接影响空压机效率的发挥。间隙过大会造成漏气损耗，甚至无法工作；间隙过小，活塞与缸套之间难以形成有效的润滑油膜，活塞往复运动的摩擦阻力增大，摩擦损耗加剧，导致空压机运行能耗的增大。因此，只有在合适的间隙条件下，才能形成有效的油膜，保持良好的润滑，从而减少摩擦损耗。保证空压机内部形成良好润滑的途径主要有：严格控制活塞与缸套之间的间隙，通过精心安装调试，及时更换磨损的活塞环实现；确保油液清洁、粘度合适；确保油液循环迅速、油池容积能够满足散热的需要；尽量采用低粘度润滑性能较好的润滑油，以降低摩擦功耗；定期对空压机进行维护保养，以发挥机器的最佳性能；注意随季节变换更换不同牌号的润滑油。
1.4减少压力损失和泄漏
空压机的气路系统由滤风器、气缸、吸排气阀、活塞组件、冷却器、密封装置和贮气罐等组成。外界大气经过清洁和压缩后通过输气管路到达使用设备，这一过程存在较大的节能潜力。如果活塞与缸套内壁密封不严(间隙过大)、吸排气阀年久失修(或修理不当)等都会造成严重漏气，直接减少了空压机的排气量，使其效率下降。输气管路中压缩空气的泄漏也是造成气路系统能耗增大的重要原因。管路系统的能耗损失主要表现在沿程管路损失和漏气压力损失。减少压力损失和泄漏需做到：(1)设计和安装时，在满足工艺需要的情况下尽可能减少系统气路的流动阻力，以减少管路及附件(冷却器，油水分离器，阀门，弯头，管路变径等)的压强损失。如吸气管路要直、短，尽量少装弯头和阀门，减少管道沿程损失和局部压力损失。(2)采用大管径，低流速送气方式。(3)尽可能减少设备内外泄漏和余隙容积。外泄漏空气直接漏入大气或漏入一级进气管路，直接降低了排气量；内泄漏气体由高压级漏入低压级或级间管道，造成了气体重复压缩，增加了功率消耗，并影响排气压力和温度。(4)选用安全高效的气动元件。吸排气阀对空压机节能影响较大，吸排气阀要求开闭迅速，阻力小，密封性能好，其漏气系数应达到0.95以上。选用新型空气过滤器减少压力损失，如ND片、硅硼酸盐微细纤维被复聚四氟乙烯(折叠式滤芯)绝对过滤器。(5)精心安装施工和管理。严格按照各零件的安装顺序、技术数据进行安装，使进排气阀、活塞环和填料函等处的内外泄漏减小到最低限度，降低能耗，提高设备工作效率。定期检测管路漏风情况，确保输气管路安全可靠运行。
1.4减少压力损失和泄漏
空压机的气路系统由滤风器、气缸、吸排气阀、活塞组件、冷却器、密封装置和贮气罐等组成。外界大气经过清洁和压缩后通过输气管路到达使用设备，这一过程存在较大的节能潜力。如果活塞与缸套内壁密封不严(间隙过大)、吸排气阀年久失修(或修理不当)等都会造成严重漏气，直接减少了空压机的排气量，使其效率下降。输气管路中压缩空气的泄漏也是造成气路系统能耗增大的重要原因。管路系统的能耗损失主要表现在沿程管路损失和漏气压力损失。减少压力损失和泄漏需做到：(1)设计和安装时，在满足工艺需要的情况下尽可能减少系统气路的流动阻力，以减少管路及附件(冷却器，油水分离器，阀门，弯头，管路变径等)的压强损失。如吸气管路要直、短，尽量少装弯头和阀门，减少管道沿程损失和局部压力损失。(2)采用大管径，低流速送气方式。(3)尽可能减少设备内外泄漏和余隙容积。外泄漏空气直接漏入大气或漏入一级进气管路，直接降低了排气量；内泄漏气体由高压级漏入低压级或级间管道，造成了气体重复压缩，增加了功率消耗，并影响排气压力和温度。(4)选用安全高效的气动元件。吸排气阀对空压机节能影响较大，吸排气阀要求开闭迅速，阻力小，密封性能好，其漏气系数应达到0.95以上。选用新型空气过滤器减少压力损失，如ND片、硅硼酸盐微细纤维被复聚四氟乙烯(折叠式滤芯)绝对过滤器。(5)精心安装施工和管理。严格按照各零件的安装顺序、技术数据进行安装，使进排气阀、活塞环和填料函等处的内外泄漏减小到最低限度，降低能耗，提高设备工作效率。定期检测管路漏风情况，确保输气管路安全可靠运行。(此处没问题，“被复”是一种处理工艺)
1.5提高冷却器的交换热性能
空压机内的气体的压缩过程有等温压缩、绝热压缩和多变压缩三种。在相同的初压和终压条件下，等温压缩消耗的循环功最少。但实际的压缩过程为多变压缩，空压机的冷却效果越好，越接近等温过程，则循环功越少。为了提高冷却效率，在空压机的冷却水系统中，一般设有中间冷却器和后冷却器，以保证各级压缩空气的吸人温度基本一致。因此，提高中间冷却器的换热性能，使二级进气温度能满足于近似等温压缩的进气温度，保证