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化 工 设 计
‘˜年第–期
空压站工艺系统设计
刘佩绅 吉林化学工业公司设计院 吉林 ‘“’•’‘
摘要 介绍空压站工艺系统设计的一般要求和各单元模式的设计方法"关键词 空压站 工艺系统设计
分及总油量质量等级的规定要求"洁净厂房使用空气的洁净度等级按国家标准5洁净厂房设计规范6ˆ§¢ª—“)˜”‰规定"
仪表空气的质量要求按照行业标准5仪表供气设计规定6ˆ¨§’••‘•)’‰规定如下š¹露点)供气系统气源工作压力下的露点Œ应比工作环境历史上年ˆ季‰极端最低温度至少低‘•e›º尘粒
)净化装置后过滤器出口处Œ仪表空气中含尘粒
‘ 概述
化工厂的空压站是为化工装置提供工厂空气和仪表空气而设置的"本文只涉及从空压机到向用户输出的供气总管范围的设备!管道和控制系统Œ不包括生产装置内的供气管网和控制系统"
化工装置所用的工厂空气常用于某些工艺过程Œ如压送液体物料!物料的搅拌以及设备管线的吹扫!置换等"仪表空气主要用作仪表执行机构的动力源Œ以及分析器的吹扫!防爆电动系统仪表的密封气等"
工厂空气常为间断使用Œ峰值流量大Œ宜设置独立系统"当工厂空气压缩机和仪表空气压缩机设置在同一厂房内时Œ可选用相同型号的空压机Œ用切断阀隔开两系统Œ以便两系统压缩机可互为备用"同样Œ在开车吹扫!触媒装填时Œ仪表尚未投入运行Œ此时Œ工厂空气需用量大Œ仪表空气压缩机也可作为工厂空气压缩机使用"
工厂空气质量应符合国家标准5一般用压缩空气质量等级6ˆ§¢•´‘“’——)‘‰对固体粒子!水
径不应大于“LÍ"»油份)气源装置送出的仪表
空气中Œ其油份含量应控制在˜ÐÐ͈质量分数‰以下"
工厂空气的供气压力依工艺要求而定"气动仪表可供选用的极限压力范围分为š•Ž•
*•Ž˜-°Áˆ表‰›•Ž“*•Ž•-°Áˆ表‰"其中上限值
为气源装置正常标准条件下的送出压力Œ下限值指仪表或气动装置维护正常工作时Œ气源装置的最低供气压力"
2 单元模式设计方法
系统的各单元模式设计流程参见图‘
"
图1 无油润滑活塞空压机仪表空气发生系统基本单元模式
‘1空气过滤器 ’1吸气消声器 “1空压机 ”1后冷却器 •1缓冲罐 –1干燥器 —1粉尘过滤器 ˜1储气罐
‘˜年第–期
化 工 设 计
”
211 空压机
作为工厂空气和仪表空气的气源Œ空压站采用的空压机有活塞式空压机!螺杆式空压机和离心式空压机"活塞式空压机和螺杆式空压机又有有油和无油之分"压缩空气产生的热量常用冷却水移出Œ只有在野外施工或干旱地区才考虑使用风冷型"单台压缩机能力超过‘••Í“•ÍÉÎ的大型工厂空气和仪表空气系统Œ可使用离心式空压机"
选用无热再生吸附式干燥器时Œ约有‘•…的干燥空气降压后用于干燥剂的再生Œ空压机选用时要计入这一部分气体损失"
在独立的空压站内Œ对同一品质!压力的供气系统Œ空压机的型号不宜超过’种Œ台数宜为“*
–台Œ通常以其中的‘台作为备用"选用单台螺
杆或离心式空压机供给仪表空气时Œ应有备用气源"
选用空压机除确定主机型号及台数外Œ还应明确配套的辅助设备和附件!管道!管阀件!控制仪表!电气设备的供应范围"在空压机组内部Œ主机与附属设备连接的管道!阀门!管件!电线电缆!检测控制仪表等应由空压机制造厂配套供应"
由于仪表空气质量要求较高Œ宜选用无油润滑空压机"如选用有油润滑空压机时Œ必须配备高效除油器Œ控制仪表空气中的油份含量在规定数值以下"选用螺杆式空压机和较大能力的活塞式空压机时Œ应对无油型和有油型加高效除油器系统作经济比较后确定"
空压机的噪声应符合国家标准5工业企业噪声控制设计规范6ˆ§¢ª˜—)˜•‰的规定"对于噪声超标的螺杆式空压机和离心式空压机Œ应采取有效的防治措施Œ避免噪声污染"
212 干燥器
仪表空气系统和对水分含量有要求的工厂空气系统Œ应设置空气干燥器Œ其总能力应与向干燥器供气的空压机总排气量相适应"
空气干燥器按其干燥原理分为吸附干燥和冷冻干燥两类"常用的干燥器型式有冷冻式和无热再生!加热再生吸附式"干燥器的选型根据供气系统!用户对空气干燥程度及处理空气量的要求Œ经技术经济比较后确定"通常的仪表空气系统多采用无热再生或加热再生吸附式干燥器Œ露点要
求不高的供气系统可采用冷冻式干燥器"采用吸附式干燥器时Œ宜选用无油润滑空压机"当采用有油润滑空压机时Œ必须在干燥器前加设高效除油器"进入吸附式干燥器的压缩空气温度不得超过”•e"
加热再生干燥器热源的选择应确保再生效果Œ当以蒸汽为再生热源时Œ其温度应满足吸附剂再生温度要求"干燥器的再生排气宜经过消声器排至室外"
干燥器设备及其内部连接的管道!管阀件!检测控制仪表!再生放空消声器等由干燥器制造厂配套供应"
为方便维修及更换干燥剂Œ在干燥器进出管线间应装设旁路阀"
213 缓冲罐和储气罐
活塞式空压机后宜设缓冲罐Œ各空压机不宜共用缓冲罐"螺杆和离心空压机一般不设缓冲罐"
工厂空气系统一般不设储气罐"只有用户对系统输出的空气有储存要求时Œ才设置储气罐"储气罐的容积根据用户要求的储存时间设定"仪表空气系统应设储气罐Œ储气罐的储存时间选用如下š
有完善自动保护设计的大型装置为‘•*‘•ÍÉΛ无完善自动保护设计的大型装置为‘•*’•ÍÉΛ中小型生产装置为•*‘•ÍÉÎ"
当用户要求有更长的储存时间时Œ可考虑设置增压储存系统"
为保证缓冲罐和储气罐的安全操作Œ应在罐上装设安全阀和现场指示的压力表"对活塞空压机系统Œ缓冲罐上应设有空压机减荷阀取压接口"为使缓冲罐或储气罐内积水能顺利排除Œ应在其底部设置排液管Œ在寒冷地区Œ排液管应设有可靠的防冻措施"
214 空气过滤器
为防止杂物及大量灰尘进入空压机Œ在其吸入管道上应设置空气过滤器ˆ空压机组已经配套设置有过滤器者除外‰"其过滤面积应与空压机的排气量相适应Œ为便于检查空气过滤器灰尘积聚情况Œ应设置测量其差压的仪表"空气过滤器应安装在便于检查维修的地方Œ必要时需设置平台和扶梯"
• •
化 工 设 计
‘˜年第–期
215 消声器
为防止空气吸入和排放时产生的噪声超标Œ在系统下述位置宜装设消声器š¹空压机吸气管›
º吸附式干燥器再生排气管ˆ通常由干燥器成组
配置‰›»加热再生吸附式干燥器罗茨风机入口
ˆ通常由干燥器成组配置‰›¼其它放空管"
消声器的型式!规格应与其安装位置!吸气或排气量相适应"消声器的安装位置要便于支撑"
216 后冷却器
仪表空气系统Œ当出压缩机的压缩空气排出温度超过”•e时Œ应在除油器前或干燥器前设置后冷却器"如果空压机组已配有后冷却器Œ但不能保证排气温度低于”•eŒ则要求空压机制造厂加大后冷却器的传热面积Œ不必另设后冷却器"用户要求供气温度低于空压机末段出口温度的工厂空气系统也需加设后冷却器"各空压机不宜共用后冷却器"在后冷却器中冷凝下来的水应能有效地分离和顺利排出"
217 除油器
在压缩空气的油份含量达不到用户要求时需加设除油器Œ但其除油效率必须达到规定的空气质量标准"除油器通常设置在有油润滑活塞空压机仪表空气系统!喷油螺杆空压机仪表空气系统以及要求压缩空气含油量低于’•ÍÇ•Í“的工厂空气系统"除油器宜安装在š¹后冷却器之后›º冷冻式干燥器之前›»吸附式干燥器之前"以降低除油器负荷并保证吸附剂不受油污染"
进入除油器的压缩空气温度不宜高于”•e"除油器应能在线自动排除油污"
218 粉尘过滤器和压缩空气过滤器
采用吸附式干燥器的仪表空气系统Œ应在干燥器后部设置粉尘过滤器Œ并在进出口管道间设置旁路阀Œ以便不停车清理过滤器"
用户有含尘粒径要求的工厂空气系统Œ需设置有一定精度的压缩空气过滤器"用户要求供应含尘粒径小于•1•LÍ的压缩空气时Œ应选用高精度的压缩空气过滤器"压缩空气过滤器装设在缓冲罐ˆ或储气罐‰之后"如只有部分用户要求供应含尘粒径小于•1•LÍ的压缩空气时Œ则高精度压缩空气过滤器可设在用户入口处"3 空气增压储存系统
当用户要求压缩空气储存时间大于’•ÍÉÎŒ
需设置大容积储气罐时Œ可考虑采用空气增压储存系统"压缩空气的储存是采用常规压力储存
ˆ即略高于用户使用压力‰还是采用增压储存Œ应
通过技术经济比较后确定
"
图2 空气增压储存系统单元模式
‘1增压空压机 ’1后冷却器 “1增压储气罐
空气增压储存系统流程如图’所示"增压储存的压力通常为’1•*“Ž•-°Áˆ§‰Œ增压储气罐的容积按要求的储存时间计算"增压储气罐应设置安全阀!现场指示压力表和可靠的排水管线"系统还应按流程图所示设置压力控制阀和自动开停车连锁系统"
4 管道设计的一般要求
411 管道
空压机的吸气管宜每台独立设置Œ吸气口高度视周围空气的清洁程度和用户对空气的质量要求而定"对于独立设置的单层空压站厂房Œ进气口应高于厂房屋面Œ在吸气口应设有防雨罩和铁丝网Œ以防止雨滴和杂物进入管内"单机能力[‘•Í“•ÍÉÎ的空压机Œ室内空气清洁时Œ可不设吸气管Œ直接从室内取气"为减少吸气阻力Œ避免管道振动Œ应尽量缩短吸气管水平长度Œ少拐弯"
空压机至后冷却器之间的管道应方便拆卸Œ利于清除积炭"空压机的排气管道应考虑热补偿"
工厂空气和仪表空气的供气管道Œ一般采用树枝状供气系统Œ只有在向多套工艺装置供气时Œ为使管道末端的压力不致太低Œ才考虑设置环形管路供气"
工厂空气管道宜采用无缝钢管或低压流体输送用焊接钢管"仪表空气主管可采用无缝钢管Œ接至用户的支管宜采用镀锌的低压流体输送用焊接钢管"对于水蒸汽含量小于—1˜ÍÇ•Í“ˆ相当
‘˜年第–期
化 工 设 计
•‘
于大气压露点•–•e‰Œ尘粒粒径小于•Ž•LÍ的干燥!净化的压缩空气管道Œ可采用不锈钢管"与系统设备相接的水管和油管Œ应根据设备接口的要求选用适宜的管道和连接方式"
输送饱和压缩空气的管道Œ应设置能排放管道系统内积存油水的装置"设有坡度的管道Œ其坡度不宜小于•Ž••’"
寒冷地区Œ为防止管道内积水冻结Œ未经干燥的工厂空气管道的低点和死角Œ缓冲罐!储气罐!后冷却器等设备的排液管Œ宜进行保温和伴热"
412 阀门
系统管道Œ包括气体管道!水管和油管Œ应根据操作!吹扫及开停车要求设置切断阀"公称直径大于••ÍÍ时Œ宜采用闸阀›公称直径等于或小于••ÍÍ时Œ宜采用球阀或截止阀›油管道宜采用球阀"对于水蒸汽含量小于—Ž˜ÍÇ•Í“ˆ相当于大气压露点•–•e‰Œ尘粒粒径小于•1•LÍ的干燥!净化的压缩空气管道上的切断阀Œ宜采用不锈钢球阀或不锈钢截止阀"
ˆ‘‰切断阀的设置 此阀设置在š¹储气罐与供
气总管之间›º供气总管在建筑物入口处›»螺杆空压机及离心空压机气体出口与供气管之间›¼活塞空压机与缓冲罐ˆ或储气罐‰之间Œ不宜设切断阀"如需装设Œ应在切断阀上游安装安全阀"
ˆ’‰止回阀的设置 此阀设置在š¹活塞空压
机与储气罐之间›º螺杆及离心空压机出口气体管道上›»在该管道上切断阀的上游"
ˆ“‰安全阀的设置 此阀设置在š¹缓冲罐上›º储气罐上›»空压机出口气体管道上设有止回阀
和切断阀时应安装安全阀Œ其位置在止回阀下游Œ切断阀上游›¼单台空压机排气量[’•Í“•ÍÉÎ的冷却水总管上"
413 管道设计的其它要求
ˆ‘‰放空管 在空压机出口气体管道上止回阀的上游设置放空管"放空管上阀门的开启方式Œ对中小型空压机ˆ排气量[’•Í“•ÍÉΉ可以是手动的Œ较大型空压机ˆ排气量ž’•Í“•ÍÉΉ可设计成手动遥控或自动控制阀"
ˆ’‰排液管 空压机组!后冷却器!除油器!缓冲罐和储气罐的低点以及输气管!水管!油管的低凹处Œ均应设置排除集存油水的排液管"寒冷地区Œ位于室外的排液管须有可靠的防冻措施Œ以利排液及防止管线和阀门冻裂"
空压机组的排水管道上应装设漏斗ˆ对常压
排水‰或视镜ˆ对有压回水‰Œ以利观察"同一机组如有多处排水管Œ可将其相对集中"
ˆ“‰旁路阀 为方便操作和维修Œ常在空气干燥器与粉尘过滤器的进出口管道间!冷却上水和回水管线之间设置旁路阀"
ˆ”‰临时过滤器 为防止灰尘!铁锈等杂物进入系统Œ在离心空压机吸气管!用水量大的冷却水管入口处装设临时管道过滤器"
ˆ•‰减缓推力!防止振动 在离心空压机空气入口和出口处Œ根据应力计算设置波纹管膨胀节Œ以降低配管对空压机管口的推力"
空压机的吸气!排气管道布置和管架设计Œ应减少管道振动对设备管口和建筑物的影响"
ˆ–‰取样分析 在空气干燥器与过滤器出口处!空气储罐上设置取样阀"根据操作要求不定期取样分析"
5 控制!连锁设计
511 系统检测控制仪表
为检测空气过滤器!粉尘过滤器的阻力降Œ以确定是否需要清理或更换Œ在其两端装设检测其差压的仪表"
离心空压机和排气量\”•Í“•ÍÉÎ的活塞或螺杆空压机Œ在其放空管上装设流量控制放空阀"排气量ž’•Í“•ÍÉÎ且œ”•Í“•ÍÉÎ的空压机Œ可在其放空管上装设手动遥控放空阀"
螺杆或离心空压机宜设置根据排气压力调节吸入气量的蝶型控制阀Œ以便调节空压机负荷"空压机组已配套提供进气调容阀时可不另设"
增压储存系统的增压储气罐向供气总管供气时Œ必须经压力控制阀降压后输出"
供气总管和冷却水总管宜装设流量累计仪表Œ以便定期统计供气量和冷却水用量"
根据操作需要Œ还应在系统设备和管道的适当位置装设现场检测用的温度计!压力计和其它仪表"
512 电气连锁!报警
根据操作需要及用户要求Œ可把备用空压机组设计成自动开停连锁系统"
空气增压储存系统的增压空压机应根据增压储气罐的压力设计成自动开停连锁"
活塞空压机系统的连锁!报警设计应符合国家标准5压缩空气站设计规范6ˆ§¢ª’)•‰"对螺杆空压机和离心空压机Œ也应参照此规定Œ在系统的相应位置设计连锁和报警"
ˆ收稿日期 ‘˜••’•’”‰
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化 工 设 计
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空压站工艺系统设计
刘佩绅 吉林化学工业公司设计院 吉林 ‘“’•’‘
摘要 介绍空压站工艺系统设计的一般要求和各单元模式的设计方法"关键词 空压站 工艺系统设计
分及总油量质量等级的规定要求"洁净厂房使用空气的洁净度等级按国家标准5洁净厂房设计规范6ˆ§¢ª—“)˜”‰规定"
仪表空气的质量要求按照行业标准5仪表供气设计规定6ˆ¨§’••‘•)’‰规定如下š¹露点)供气系统气源工作压力下的露点Œ应比工作环境历史上年ˆ季‰极端最低温度至少低‘•e›º尘粒
)净化装置后过滤器出口处Œ仪表空气中含尘粒
‘ 概述
化工厂的空压站是为化工装置提供工厂空气和仪表空气而设置的"本文只涉及从空压机到向用户输出的供气总管范围的设备!管道和控制系统Œ不包括生产装置内的供气管网和控制系统"
化工装置所用的工厂空气常用于某些工艺过程Œ如压送液体物料!物料的搅拌以及设备管线的吹扫!置换等"仪表空气主要用作仪表执行机构的动力源Œ以及分析器的吹扫!防爆电动系统仪表的密封气等"
工厂空气常为间断使用Œ峰值流量大Œ宜设置独立系统"当工厂空气压缩机和仪表空气压缩机设置在同一厂房内时Œ可选用相同型号的空压机Œ用切断阀隔开两系统Œ以便两系统压缩机可互为备用"同样Œ在开车吹扫!触媒装填时Œ仪表尚未投入运行Œ此时Œ工厂空气需用量大Œ仪表空气压缩机也可作为工厂空气压缩机使用"
工厂空气质量应符合国家标准5一般用压缩空气质量等级6ˆ§¢•´‘“’——)‘‰对固体粒子!水
径不应大于“LÍ"»油份)气源装置送出的仪表
空气中Œ其油份含量应控制在˜ÐÐ͈质量分数‰以下"
工厂空气的供气压力依工艺要求而定"气动仪表可供选用的极限压力范围分为š•Ž•
*•Ž˜-°Áˆ表‰›•Ž“*•Ž•-°Áˆ表‰"其中上限值
为气源装置正常标准条件下的送出压力Œ下限值指仪表或气动装置维护正常工作时Œ气源装置的最低供气压力"
2 单元模式设计方法
系统的各单元模式设计流程参见图‘
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图1 无油润滑活塞空压机仪表空气发生系统基本单元模式
‘1空气过滤器 ’1吸气消声器 “1空压机 ”1后冷却器 •1缓冲罐 –1干燥器 —1粉尘过滤器 ˜1储气罐
‘˜年第–期
化 工 设 计
”
211 空压机
作为工厂空气和仪表空气的气源Œ空压站采用的空压机有活塞式空压机!螺杆式空压机和离心式空压机"活塞式空压机和螺杆式空压机又有有油和无油之分"压缩空气产生的热量常用冷却水移出Œ只有在野外施工或干旱地区才考虑使用风冷型"单台压缩机能力超过‘••Í“•ÍÉÎ的大型工厂空气和仪表空气系统Œ可使用离心式空压机"
选用无热再生吸附式干燥器时Œ约有‘•…的干燥空气降压后用于干燥剂的再生Œ空压机选用时要计入这一部分气体损失"
在独立的空压站内Œ对同一品质!压力的供气系统Œ空压机的型号不宜超过’种Œ台数宜为“*
–台Œ通常以其中的‘台作为备用"选用单台螺
杆或离心式空压机供给仪表空气时Œ应有备用气源"
选用空压机除确定主机型号及台数外Œ还应明确配套的辅助设备和附件!管道!管阀件!控制仪表!电气设备的供应范围"在空压机组内部Œ主机与附属设备连接的管道!阀门!管件!电线电缆!检测控制仪表等应由空压机制造厂配套供应"
由于仪表空气质量要求较高Œ宜选用无油润滑空压机"如选用有油润滑空压机时Œ必须配备高效除油器Œ控制仪表空气中的油份含量在规定数值以下"选用螺杆式空压机和较大能力的活塞式空压机时Œ应对无油型和有油型加高效除油器系统作经济比较后确定"
空压机的噪声应符合国家标准5工业企业噪声控制设计规范6ˆ§¢ª˜—)˜•‰的规定"对于噪声超标的螺杆式空压机和离心式空压机Œ应采取有效的防治措施Œ避免噪声污染"
212 干燥器
仪表空气系统和对水分含量有要求的工厂空气系统Œ应设置空气干燥器Œ其总能力应与向干燥器供气的空压机总排气量相适应"
空气干燥器按其干燥原理分为吸附干燥和冷冻干燥两类"常用的干燥器型式有冷冻式和无热再生!加热再生吸附式"干燥器的选型根据供气系统!用户对空气干燥程度及处理空气量的要求Œ经技术经济比较后确定"通常的仪表空气系统多采用无热再生或加热再生吸附式干燥器Œ露点要
求不高的供气系统可采用冷冻式干燥器"采用吸附式干燥器时Œ宜选用无油润滑空压机"当采用有油润滑空压机时Œ必须在干燥器前加设高效除油器"进入吸附式干燥器的压缩空气温度不得超过”•e"
加热再生干燥器热源的选择应确保再生效果Œ当以蒸汽为再生热源时Œ其温度应满足吸附剂再生温度要求"干燥器的再生排气宜经过消声器排至室外"
干燥器设备及其内部连接的管道!管阀件!检测控制仪表!再生放空消声器等由干燥器制造厂配套供应"
为方便维修及更换干燥剂Œ在干燥器进出管线间应装设旁路阀"
213 缓冲罐和储气罐
活塞式空压机后宜设缓冲罐Œ各空压机不宜共用缓冲罐"螺杆和离心空压机一般不设缓冲罐"
工厂空气系统一般不设储气罐"只有用户对系统输出的空气有储存要求时Œ才设置储气罐"储气罐的容积根据用户要求的储存时间设定"仪表空气系统应设储气罐Œ储气罐的储存时间选用如下š
有完善自动保护设计的大型装置为‘•*‘•ÍÉΛ无完善自动保护设计的大型装置为‘•*’•ÍÉΛ中小型生产装置为•*‘•ÍÉÎ"
当用户要求有更长的储存时间时Œ可考虑设置增压储存系统"
为保证缓冲罐和储气罐的安全操作Œ应在罐上装设安全阀和现场指示的压力表"对活塞空压机系统Œ缓冲罐上应设有空压机减荷阀取压接口"为使缓冲罐或储气罐内积水能顺利排除Œ应在其底部设置排液管Œ在寒冷地区Œ排液管应设有可靠的防冻措施"
214 空气过滤器
为防止杂物及大量灰尘进入空压机Œ在其吸入管道上应设置空气过滤器ˆ空压机组已经配套设置有过滤器者除外‰"其过滤面积应与空压机的排气量相适应Œ为便于检查空气过滤器灰尘积聚情况Œ应设置测量其差压的仪表"空气过滤器应安装在便于检查维修的地方Œ必要时需设置平台和扶梯"
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化 工 设 计
‘˜年第–期
215 消声器
为防止空气吸入和排放时产生的噪声超标Œ在系统下述位置宜装设消声器š¹空压机吸气管›
º吸附式干燥器再生排气管ˆ通常由干燥器成组
配置‰›»加热再生吸附式干燥器罗茨风机入口
ˆ通常由干燥器成组配置‰›¼其它放空管"
消声器的型式!规格应与其安装位置!吸气或排气量相适应"消声器的安装位置要便于支撑"
216 后冷却器
仪表空气系统Œ当出压缩机的压缩空气排出温度超过”•e时Œ应在除油器前或干燥器前设置后冷却器"如果空压机组已配有后冷却器Œ但不能保证排气温度低于”•eŒ则要求空压机制造厂加大后冷却器的传热面积Œ不必另设后冷却器"用户要求供气温度低于空压机末段出口温度的工厂空气系统也需加设后冷却器"各空压机不宜共用后冷却器"在后冷却器中冷凝下来的水应能有效地分离和顺利排出"
217 除油器
在压缩空气的油份含量达不到用户要求时需加设除油器Œ但其除油效率必须达到规定的空气质量标准"除油器通常设置在有油润滑活塞空压机仪表空气系统!喷油螺杆空压机仪表空气系统以及要求压缩空气含油量低于’•ÍÇ•Í“的工厂空气系统"除油器宜安装在š¹后冷却器之后›º冷冻式干燥器之前›»吸附式干燥器之前"以降低除油器负荷并保证吸附剂不受油污染"
进入除油器的压缩空气温度不宜高于”•e"除油器应能在线自动排除油污"
218 粉尘过滤器和压缩空气过滤器
采用吸附式干燥器的仪表空气系统Œ应在干燥器后部设置粉尘过滤器Œ并在进出口管道间设置旁路阀Œ以便不停车清理过滤器"
用户有含尘粒径要求的工厂空气系统Œ需设置有一定精度的压缩空气过滤器"用户要求供应含尘粒径小于•1•LÍ的压缩空气时Œ应选用高精度的压缩空气过滤器"压缩空气过滤器装设在缓冲罐ˆ或储气罐‰之后"如只有部分用户要求供应含尘粒径小于•1•LÍ的压缩空气时Œ则高精度压缩空气过滤器可设在用户入口处"3 空气增压储存系统
当用户要求压缩空气储存时间大于’•ÍÉÎŒ
需设置大容积储气罐时Œ可考虑采用空气增压储存系统"压缩空气的储存是采用常规压力储存
ˆ即略高于用户使用压力‰还是采用增压储存Œ应
通过技术经济比较后确定
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图2 空气增压储存系统单元模式
‘1增压空压机 ’1后冷却器 “1增压储气罐
空气增压储存系统流程如图’所示"增压储存的压力通常为’1•*“Ž•-°Áˆ§‰Œ增压储气罐的容积按要求的储存时间计算"增压储气罐应设置安全阀!现场指示压力表和可靠的排水管线"系统还应按流程图所示设置压力控制阀和自动开停车连锁系统"
4 管道设计的一般要求
411 管道
空压机的吸气管宜每台独立设置Œ吸气口高度视周围空气的清洁程度和用户对空气的质量要求而定"对于独立设置的单层空压站厂房Œ进气口应高于厂房屋面Œ在吸气口应设有防雨罩和铁丝网Œ以防止雨滴和杂物进入管内"单机能力[‘•Í“•ÍÉÎ的空压机Œ室内空气清洁时Œ可不设吸气管Œ直接从室内取气"为减少吸气阻力Œ避免管道振动Œ应尽量缩短吸气管水平长度Œ少拐弯"
空压机至后冷却器之间的管道应方便拆卸Œ利于清除积炭"空压机的排气管道应考虑热补偿"
工厂空气和仪表空气的供气管道Œ一般采用树枝状供气系统Œ只有在向多套工艺装置供气时Œ为使管道末端的压力不致太低Œ才考虑设置环形管路供气"
工厂空气管道宜采用无缝钢管或低压流体输送用焊接钢管"仪表空气主管可采用无缝钢管Œ接至用户的支管宜采用镀锌的低压流体输送用焊接钢管"对于水蒸汽含量小于—1˜ÍÇ•Í“ˆ相当
‘˜年第–期
化 工 设 计
•‘
于大气压露点•–•e‰Œ尘粒粒径小于•Ž•LÍ的干燥!净化的压缩空气管道Œ可采用不锈钢管"与系统设备相接的水管和油管Œ应根据设备接口的要求选用适宜的管道和连接方式"
输送饱和压缩空气的管道Œ应设置能排放管道系统内积存油水的装置"设有坡度的管道Œ其坡度不宜小于•Ž••’"
寒冷地区Œ为防止管道内积水冻结Œ未经干燥的工厂空气管道的低点和死角Œ缓冲罐!储气罐!后冷却器等设备的排液管Œ宜进行保温和伴热"
412 阀门
系统管道Œ包括气体管道!水管和油管Œ应根据操作!吹扫及开停车要求设置切断阀"公称直径大于••ÍÍ时Œ宜采用闸阀›公称直径等于或小于••ÍÍ时Œ宜采用球阀或截止阀›油管道宜采用球阀"对于水蒸汽含量小于—Ž˜ÍÇ•Í“ˆ相当于大气压露点•–•e‰Œ尘粒粒径小于•1•LÍ的干燥!净化的压缩空气管道上的切断阀Œ宜采用不锈钢球阀或不锈钢截止阀"
ˆ‘‰切断阀的设置 此阀设置在š¹储气罐与供
气总管之间›º供气总管在建筑物入口处›»螺杆空压机及离心空压机气体出口与供气管之间›¼活塞空压机与缓冲罐ˆ或储气罐‰之间Œ不宜设切断阀"如需装设Œ应在切断阀上游安装安全阀"
ˆ’‰止回阀的设置 此阀设置在š¹活塞空压
机与储气罐之间›º螺杆及离心空压机出口气体管道上›»在该管道上切断阀的上游"
ˆ“‰安全阀的设置 此阀设置在š¹缓冲罐上›º储气罐上›»空压机出口气体管道上设有止回阀
和切断阀时应安装安全阀Œ其位置在止回阀下游Œ切断阀上游›¼单台空压机排气量[’•Í“•ÍÉÎ的冷却水总管上"
413 管道设计的其它要求
ˆ‘‰放空管 在空压机出口气体管道上止回阀的上游设置放空管"放空管上阀门的开启方式Œ对中小型空压机ˆ排气量[’•Í“•ÍÉΉ可以是手动的Œ较大型空压机ˆ排气量ž’•Í“•ÍÉΉ可设计成手动遥控或自动控制阀"
ˆ’‰排液管 空压机组!后冷却器!除油器!缓冲罐和储气罐的低点以及输气管!水管!油管的低凹处Œ均应设置排除集存油水的排液管"寒冷地区Œ位于室外的排液管须有可靠的防冻措施Œ以利排液及防止管线和阀门冻裂"
空压机组的排水管道上应装设漏斗ˆ对常压
排水‰或视镜ˆ对有压回水‰Œ以利观察"同一机组如有多处排水管Œ可将其相对集中"
ˆ“‰旁路阀 为方便操作和维修Œ常在空气干燥器与粉尘过滤器的进出口管道间!冷却上水和回水管线之间设置旁路阀"
ˆ”‰临时过滤器 为防止灰尘!铁锈等杂物进入系统Œ在离心空压机吸气管!用水量大的冷却水管入口处装设临时管道过滤器"
ˆ•‰减缓推力!防止振动 在离心空压机空气入口和出口处Œ根据应力计算设置波纹管膨胀节Œ以降低配管对空压机管口的推力"
空压机的吸气!排气管道布置和管架设计Œ应减少管道振动对设备管口和建筑物的影响"
ˆ–‰取样分析 在空气干燥器与过滤器出口处!空气储罐上设置取样阀"根据操作要求不定期取样分析"
5 控制!连锁设计
511 系统检测控制仪表
为检测空气过滤器!粉尘过滤器的阻力降Œ以确定是否需要清理或更换Œ在其两端装设检测其差压的仪表"
离心空压机和排气量\”•Í“•ÍÉÎ的活塞或螺杆空压机Œ在其放空管上装设流量控制放空阀"排气量ž’•Í“•ÍÉÎ且œ”•Í“•ÍÉÎ的空压机Œ可在其放空管上装设手动遥控放空阀"
螺杆或离心空压机宜设置根据排气压力调节吸入气量的蝶型控制阀Œ以便调节空压机负荷"空压机组已配套提供进气调容阀时可不另设"
增压储存系统的增压储气罐向供气总管供气时Œ必须经压力控制阀降压后输出"
供气总管和冷却水总管宜装设流量累计仪表Œ以便定期统计供气量和冷却水用量"
根据操作需要Œ还应在系统设备和管道的适当位置装设现场检测用的温度计!压力计和其它仪表"
512 电气连锁!报警
根据操作需要及用户要求Œ可把备用空压机组设计成自动开停连锁系统"
空气增压储存系统的增压空压机应根据增压储气罐的压力设计成自动开停连锁"
活塞空压机系统的连锁!报警设计应符合国家标准5压缩空气站设计规范6ˆ§¢ª’)•‰"对螺杆空压机和离心空压机Œ也应参照此规定Œ在系统的相应位置设计连锁和报警"
ˆ收稿日期 ‘˜••’•’”‰