空壓機的用途很廣，幾乎遍及工農(nóng)業(yè)，國防，科技，民用等各個領域?？諌簷C運轉(zhuǎn)時間長，耗電量大，維修量大，成本高，特別是礦用大型空氣壓縮機，每天24h不間斷運行，其中相當長時間是在空載或輕載下運行，由此可見，在使用中提高空壓機的有效運行，減少壓氣管道內(nèi)的壓力損失和泄漏，節(jié)約壓氣的消耗量，提高壓縮機的工作可靠性，對維持其高效運行與降低能耗具有重要意義。

　　關于空壓機監(jiān)控改造的資料比較多，但大都集中于空壓機的運行狀態(tài)監(jiān)控管理，也有部分資料提供了采用變頻器控制空壓機運行，通過調(diào)整變頻器運行速度來實現(xiàn)節(jié)能運行，但由于空壓機相當一部分時間是低速空轉(zhuǎn)運行，仍有相當大的節(jié)能潛力。

　　本課題主要目的就是通過多項改造降低空壓機啟動電流，實現(xiàn)空壓機的間歇運行，從而*大程度地節(jié)約能源。

　　2空壓機間歇運行革新改造內(nèi)容

　　21改變電機啟動方式改變頻敏電阻器啟動方式，改用ABB進口軟啟動器控制電機啟動。該控制器具有較好的啟動性能，能可靠限制電機的啟動電流和電壓，并對電機的缺相，短路及軟啟動器各種故障給予報警，并執(zhí)行相關保護動作。同時甩掉電機碳刷，短接電機至電抗器出線。這樣改造后，大大降低了電機啟動電流，改善了啟動性能，并實現(xiàn)了電氣控制自動起停。

　　22安裝改造止回閥為防止氣體倒流，保證兩臺空壓機并聯(lián)單獨運行，互不影響，需將空壓機的出口與儲氣罐入口之間管道上的閘閥更換為單向逆止閥。目前市場上銷售的止回閥有翻板式和升降式兩種，由于翻板式止回閥頻繁擺動，撞擊，噪音大，翻板易掉落。適用于空壓機效果相對較好的止回閥為升降式止回閥。在系統(tǒng)測試中，發(fā)現(xiàn)這種止回閥仍存在許多令人不滿意的方面：1）由于空氣壓縮機的運行特點氣缸的吸氣，排氣過程交替進行，以及外界用氣量的隨機變化，決定了空壓機出口端空氣壓力瞬間的不穩(wěn)定，跳動，造成止回閥內(nèi)活動閥芯上下頻繁動作，撞擊閥體及其內(nèi)部的密封面，使管路震動大，金屬撞擊發(fā)出叮當聲，噪聲大，影響空壓機司機的工作環(huán)境。

　　2）由于閥芯的上下頻繁撞擊，閥的密封面也易斷裂（碎片有時掉進了儲氣罐內(nèi)），該止回閥就失效，需要更換，這必然增大系統(tǒng)的維護費用。

　　在觀察空壓機檢修過程中發(fā)現(xiàn)：在空壓機氣缸的吸氣，排氣過程中，吸氣閥，排氣閥與止回閥起同樣的單向?qū)ㄗ饔?。通過查閱有關資料和技術設計，決定將止回閥內(nèi)腔改造之后，將空壓機的吸氣閥或排氣閥放進去，同時進行相關加工改造。

　　運行結果明：新止回閥用在空氣管道中，徹底根治了升降式，翻板式止回閥所產(chǎn)生的各種弊端，不但運行平穩(wěn)，無噪聲，無震動，而且使用周期長。

　　23放氣閥改造將空壓機出氣側(cè)出氣管道上用來放氣的15閘閥更換為40電磁閥，以便實現(xiàn)空壓機啟動前快速自動放氣。它在啟動前和啟動過程中打開，通過與逆止閥的配合，降低啟動過程中空壓機出氣側(cè)的負荷。為了減小放氣閥放氣時產(chǎn)生的刺耳噪聲，可將空壓機放氣閥加延長管至水中使之噪音大大降低。

　　24減荷方式改造與壓力調(diào)節(jié)器并聯(lián)25電磁閥，改變空壓機減荷方式，空壓機正常減荷流程是：在啟動前由空壓機司機手動旋轉(zhuǎn)減荷閥手輪，從而關閉空氣入口，使得空氣無法進入空壓機，然后空載啟動空壓機，在空壓機啟動達到電機額定速度后，逐漸打開減荷閥，使空壓機帶載運行。在空壓機運行中，當儲氣罐壓力達到壓力調(diào)節(jié)器設定值時，來自儲氣罐的高壓氣體經(jīng)壓力調(diào)節(jié)器進入減荷閥伺服器空腔，推動閥芯關閉空氣入口。

　　為了實現(xiàn)電氣控制自動啟動，需將壓力調(diào)節(jié)器更換為電磁閥或與壓力調(diào)節(jié)器并聯(lián)旁通電磁閥。為了保持與原系統(tǒng)的兼容，可采用與壓力調(diào)節(jié)器并聯(lián)旁通電磁閥的方法，而且電磁閥應選用常開電磁閥。這樣，如果新系統(tǒng)線路，傳感器，可編程控制器，軟啟動器等出現(xiàn)故障時可立即切換至原方法啟動。改造后，電機初次啟動時，如儲氣罐壓力較小，啟動方法同上。如儲氣罐壓力較大（需05MPa以上），則不需手工參與。在正常運行中自動啟動時，來自儲氣罐的高壓氣體經(jīng)壓力調(diào)節(jié)器或旁通電磁閥進入減荷閥伺服器空腔，推動閥芯關閉空氣入口，從而實現(xiàn)自動空載啟動。

　　25減荷閥改造為了實現(xiàn)電氣控制空壓機自動起停，使得空壓機在啟動時，不需操作手輪，使來自儲氣罐的高壓氣體通過電磁閥或壓力調(diào)節(jié)器進入減荷閥即可完全關閉進氣口，并根據(jù)需要盡可能增大空壓機供氣壓力范圍，從而減少空壓機頻繁啟動次數(shù)。為此將減荷閥按結構進行改造，改為電磁鐵控制，需將原空壓機減荷閥彈簧更換為同材質(zhì)，同長度，同直徑但剛度較小的彈簧。

　　26安裝遠傳壓力為了實現(xiàn)空壓機在達到設定高壓時自動停機，在低于正常供氣壓力低限時自動啟動，同時實現(xiàn)跟蹤檢測儲氣罐實時氣體壓力，同時也便于調(diào)整設定有關參數(shù)。需將儲氣罐的壓力更換為遠傳壓力傳感器。該傳感器除可正常顯示工作氣壓外，可把壓力信號轉(zhuǎn)化為4~20mA電流信號輸出給PLC和可以接收電流信號的顯示儀。

　　27安裝電流變送器為檢測空壓機啟動及運行狀態(tài)下的電機電流，實現(xiàn)對電機過流，超載保護，更重要的是，將電機電流信號傳輸給PLC，由PLC根據(jù)電機電流信號和儲氣罐壓力信號，綜合判斷空壓機運行狀態(tài)：啟動，加載，卸荷，空轉(zhuǎn)等。

　　28電控系統(tǒng)改造為便于實現(xiàn)自動控制間歇運行，需將原電控系統(tǒng)改造更換為主要由軟啟動器，PLC（可編程控制器），壓力傳感器，電流傳感器和各種交流接觸器，中間繼電器，熱繼電器及保護電路組成的自動監(jiān)控系統(tǒng)，同時對空壓機斷油，斷水，超溫，超壓，電機過流過載等進行保護。

　　3空壓機間歇運行改造效益1）大大節(jié)約了電能。對空壓機進行智能監(jiān)控節(jié)能改造后，空壓機實際工作時間大大縮短，基本消除了空壓機空載運行的現(xiàn)象，*大限度從根本上節(jié)約了空載所耗電能。

　　2）降低了啟動電流。實現(xiàn)了設備軟啟動，減少對供電系統(tǒng)的影響。單臺空壓機的啟動電流由原先的600A將為400A甚至300A以內(nèi)。

　　3）降低了耗油量。因空壓機工作時間與注油量成正比，空壓機工作時間大大減少，相應的耗油量也大大降低。

　　4）延長了設備使用壽命。由于設備運轉(zhuǎn)時間縮短，設備機械磨損減少，延長了空壓機的使用壽命。

　　5）降低了噪聲污染。由于空壓機原來空載運行的時間基本都轉(zhuǎn)變?yōu)橥C時間，所以停機期間的噪聲污染基本消除。給空壓機司機和工作人員帶來長時間的安靜環(huán)境。

　　空壓機間歇運行革新改造系統(tǒng)通過近一年的研究實驗，取得了圓滿成功，取得了相當可觀的經(jīng)濟效益和社會效益，具有較大的普遍推廣價值。