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离心/轴流/一体式?空压机选型大有学问

文章出处:人气:1发表时间:2020-6-24 12:19:23

压缩空气在生物发酵领域发挥着重要的作用,这不仅体现在生物发酵对空气的需求是连续的,而且需求量较大,空气成本的高低直接决定了发酵产品的市场竞争力,影响空气成本的主要因素为空压机的电耗,因此选择安全高效的空压机组十分必要。

发酵行业空压机现状

当前生物发酵技术主要应用在食品、制药等行业,对压缩空气的要求一般压力较低(在0.2-0.3MPa(表压)之间),空气流量较大,因此空压机的配置型式多数选择速度型压缩机。

沈鼓、陕鼓两大国内品牌在发酵行业占据较大份额,机型主要为离心式压缩机和轴流压缩机,同时国外品牌的一体式高效离心机组在国内也占有一定市场。近年来,如开山、金通灵等民营企业也开始生产大型离心空压机组。

在发酵生产中,国产离心式空压机一般以单级或二级压缩为主,叶轮形式多数为全封闭式叶轮,考虑叶轮强度及加工难度,离心压缩机的额定流量一般不大于1200Nm3/min,如D系列、EI系列、MCL系列离心机等均属于该类型,该机组结构简单,维修维护费用低。陕鼓AV系列、沈鼓MA系列压缩机均为轴流机型,其流量不小于1400Nm3/min,在大型发酵行业使用较多,机组运行平稳,其静叶可调机组可以确保负荷变化时,始终处于高效点运行。

对于高效一体式离心机组是将压缩机、空冷器、油系统等融合成一撬装结构,其占地面积小,安装方便,同时由于采用三元流高效叶轮,其运行的经济性较高,为减少机组的体积,换热器采用高效换热器,机组运行对降温水的水质要求相对较高。

不同类型空压机经济性比较

收集整理目前发酵行业使用较多的离心式空压机、轴流空压机、高效一体式空压机的技术参数,选取在排气压力一定的情况下,对其经济指标轴功率、空气电耗等进行进行对比分析,具体数据见下表:

由以上数据可以看出,一体式高效空压机的电单耗低,其运行经济性好,其次为大流量轴流空压机,效能差的为普通离心式空压机。

空压机选型原则及应用

(1)空压机型式的选择:对于压缩空气需求量较大的场合,从投资费用及运行经济性综合考虑,优先选用国内成熟的轴流空压机,考虑生产调整的需要,适当购置一定数量的一体式高效离心机组;对于压缩空气需求量中等以下的情况,优先选用一体式高效离心机组;鉴于生物发酵对压缩空气含油、含水等指标有严格要求,在空压机选型时,尽量选用机组润滑油不与压缩空气直接接触的机型,前述离心式空压机、轴流空压机均能满足该要求。

(2)空压机参数的选择:必须满足生产工艺所需要的流量和压力的要求,即要求空气压缩机的运行工况点经常保持在高效区间运行,考虑空压机空冷器、输送管路的阻力损失,空压机的额定排气压力应为为生产工艺要求高压力的1.2倍左右。

(3)空压机数量的选择:由于生物发酵企业多数为连续生产,空气系统的安全稳定运行至关重要,在空压机数量匹配上必须有一定数量的备用机组,备用机组的总容量应不小于大一台空压机的容量,这不仅有利于空气系统的安全运行,也是空压机预防性维修所必须的。

结束语

笔者所在公司作为国有大型制药企业,为发酵生产配置不同类型、不同规格的空气压缩机十余台。近年来,公司通过技术改造,进一步提升设备运行效能,取得了较好的经济效益,如轴流空压机替代离心机组,年降低运行费用600余万元。动力系统运行经济与否关键在于设备前期的选型,选择安全、高效、适用的设备是设备管理者的责任和义务。

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