压缩空气站选址及站内设备布置

　　1压缩空气用途压缩空气在化工装置、生物发酵工程、医药工程、电子企业都有广泛的用途。如：参加化学过程；作为公用物料，用于物料输送、搅拌；设备和管道的吹扫、置换；仪表空气作为动力源、分析器的吹扫、防爆电动系统仪表的密封气；烧焦、清焦；发酵过程补氧等。因此，压缩空气站的设计应能保证安全生产、保护环境、节约能源、改善劳动条件，做到技术先进和经济合理。

　　2压缩空气站的设计压缩空气主要分为工厂空气发生系统和仪表空气发生系统，按压缩机类别和空气用途，可分为以下6类：（1）有油润滑活塞式空压机工厂空气发生系统；（2）喷油螺杆式空压机工厂空气发生系统；（3）烈解炉清焦空气发生系统；（4）无油润滑活塞式空压机仪表空气发生系统；（5）无油螺杆式空压机仪表空气发生系统；（6）离心式空压机工厂空气和仪表空气发生系统。

　　2.1空压站设备选型2.1.1压缩机的选择（1）中小气量，高压力或超高压力时，可选用活塞式压缩机。

　　（2）中小气量，压力不高时，或含尘、湿、脏的气体，可选用螺杆式压缩机。

　　（3）大中流量，低、中、高压力时，可采用离心式压缩机。

　　（4）大流量、低压力式，可采用轴流式压缩机。

　　（5）对排气温度严格限制的，可考虑选用液环式压缩机。

　　2.1.2除油干燥系统一般工厂生产中会需要用到不同质量的压缩空气，例如工艺空气、仪表空气、洁净空气等，根据不同的用途，对压缩空气的质量作出以下的要求：2.1.2.1工艺空气一般作为吹扫用途，无露点要求。根据不同要求，一般作简单除水，除油处理则可。

　　2.2.2.2仪表空气仪表空气用于化工装置测量和控制仪表，因此需采用洁净和干燥的压缩空气。气体露点应比工作环境或历史上当地年（季）极端*低温度至少低10℃。仪表空气含尘粒径不大于3μm；含尘量应小于1 mg/m 3；含油量应小于10 mg/ m 3。

　　2.1.2.3洁净空气用于生物、食品、医疗方面的洁净空气要求比较高，除露点要求和含尘量与仪表空气相同外，含油量应小于1 mg/ m 3，一般宜采用无油空气压缩机。此外，还应考虑灭菌处理，通常是通过活性碳加棉花，膜过滤和蒸汽进行灭菌。

　　由于各类压缩机的应用范围重叠较宽，具体选用压缩机类型时，需根据气量、温度、压力、功率、效率和气体性质等主要技术参数，才能保证压缩机的可靠性和经济性。本人参加的设计项目中，多为化工生产设计，压缩空气主要是生产和仪表使用，用气量不大，通常小于30 m 3 /min，压力低于0.8 Mpa.

　　根据空压机选用原则，多采用螺杆式压缩机。空压站设计合理，可以提高生产能力，增强可靠性，降低能耗，做到安全和环保。

　　2.2压缩空气站选址及站内设备布置压缩空气站在厂内的布置可根据下列因素，经技术分析后确定。

　　靠近用气负荷中心；供电、供水合理；有扩建发展的可能；避免靠近散发爆炸性、腐蚀性和有毒气体及粉尘等有害物的场所，并位于上述场所全年风向*小频率的下风侧；要考虑与有噪声、振动防护要求场所的间距。

　　另外，空压站的朝向，宜使机器间有良好的通风；装有活塞空气压缩机或离心空气压缩机，或单机额定排气量大于等于20 m 3 /min螺杆空气压缩机的空压站宜为独立建筑物。

　　压缩空气站的生产火灾危险性类别一般为丁类或戊类，应根据规模、空压机的型式进行合理的布置，要点如下：（1）压缩空气站内宜设置辅助间。其面积一般为空压站总面积15%左右。

　　（2）离心空气压缩机吸气过滤装置宜独立布置，与压缩机的连接管道力求短、直。严寒地区应有防寒措施。

　　（3）压缩空气储罐应布置在室外，并宜位于机器间的北面。立式储气罐与机器间外墙的净距离不应小于1 m，并不影响采光和通风。

　　（4）夏热冬冷和夏热冬暖地区，要对设备和管道采取减少热量散发的措施。

　　（5）螺杆空气压缩机组和活塞空气压缩机组，宜单排布置。机组间通道的宽度，应根据设备操作、拆装和运输的需要确定，其净距应按《压缩空气站设计规范》中。0.6的规定执行。

　　（6）当空气干燥净化装置设在空压站内时，宜布置在靠辅助间的一端，当用户要求压缩空气压力露点低于-40℃，或含尘粒子小于1μm时，空气干燥净化装置宜设在用户处。

　　（7）单台排气量等于或大于20 m 3 /min，且安装容量等于或大于60 m 3 /min的空压站，宜设检修用起重设备，其起重能力按空压机的*重部件确定。吊车一般不超过2 t.2.3几种常用的压缩空气发生系统流程简述空气从吸入管吸入，经空气过滤器，吸气消音器进入空压机，在空压机内经加压，在后冷却器中冷却，经除油器除去油雾后进入储气罐，供气总管从储气罐接到供气管网送至各用户。

　　后冷却器和除油器根据用户对空气的质量要求选用。由于活塞式空气压缩机维护费用高，流程也相对螺杆式空压机复杂，而且易损件多，现在小规模的空压站都很少用了。但这种空压机价格较为便宜，适合用在一些压力较低且耗气量较大的企业，可以节省一次投资。

　　空气从吸入管吸入，经空气过滤器，吸气消音器进入空压机内加压，经油分离器分油、后冷却器冷却，除油器除去油雾后进入储气罐，经供气总管接到供气管网送至各用户。由于该流程简单，设备占地少，现在一般化工企业都使用螺杆式的空压机。空压机制造厂家已把除油器和除尘器整合在空压机箱体内，成一体化设备，这样为用户带来很大的方便，特别是用在一些耗气量少的化工企业。

　　2.3.3无油螺杆式空压机仪表空气发生系统。

　　空气从吸入管吸入，经空气过滤器，吸气消音器进入空压机，在空压机内加压，段间气体在段间冷却器冷却。压缩空气在后冷器中冷却，在干燥器中除去空气中的水分，在粉尘过滤器除去夹带的吸附剂粉尘后进入储气罐，通过供气总管接到供气管网送至各用户。

　　3节能我国能源消耗高、浪费大、利用率低的重要原因是技术装备和工艺落后，降低能耗首先应从设计做起。因此在设计系统的时候对设备的选型尤其关键。

　　无油螺杆机空压机多数用于医药、食品、生物工程方面。如果是发酵工程，可以选用一级压缩的无油螺杆空气压缩机。与采用两级压缩的空压机比较，可大大降低能耗，生产时减少了大量的电能，非常环保。如排量为40 Nm 3 /min的空压机，一级压缩的机型排气压力可达到0.35 MPa，可满足生产需要，其电功率为200 kW.如果采用二级压缩的机型，排气压力为0.75 MPa，压缩空气须降压才能应用到生产，其电功率为250 kW，能耗比一级压缩的机型增加了25%.

　　举一个空压站改造的例子。某工厂空压站原有系统是5台20 Nm 3 /min（132 kW）空压机，一台19 Nm 3 /min（110 kW）空压机。年电力消耗：人民币1，122，000元。计划改造和更换老空压机，以提高系统效率。经调查研究，工厂*大用气量为58 Nm 3 /min，正常用气量45 Nm 3 /min.

　　方案2采用了一台变频空压机，不仅保证了正常情况下的用气量，同时满足了*大用气量的要求，并大大减少了能耗，还能很快回收由于采用变频空压机所付出的一次投资费用。

　　离心式空压机则可以用来取代大排量的无油活塞机。采用离心式空压机时尽量采用三级压缩式，比两级压缩的更加节能。

　　例如：需求气量：52 Nm 3 /min，压力8.5 bar；每年的工作时间为8000 h，每度电费为0.65元。当选择两级压缩的离心机，年消耗的电费为：327 kW×8000 h×0.65元/（kW？h）＝1700400元/a.

　　现选择三级压缩的离心机，年消耗的电费为：298 kW×8000 h×0.65元/（kW？h）＝1549600元/a，结果电费每年节省达15万元。

　　4结语通过以上的比较，我们进行空压站的设计时，可根据具体情况选用合适的机型和设计方案，避免设计上一些不必要的疏忽，方可让投资者既省心又放心。化学工业是一个高能耗的产业部门，采用新工艺、新技术、新设备、新材料成为节能降耗和保护环境的必要手段，作为工程技术人员就更应懂得如何节能及合理用能。随着过程系统工程学的发展，化工节能技术的热点已由单个设备的节能转移到系统节能。空压站是个耗能大户，要将工艺过程当作一个有机结合的整体来看待，如果能对用能过程进行能耗和技术经济的综合分析，使整体设计*优化，必将带来更好的经济效益和社会效益。