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1、第8卷第11期2008年6月科学技术与工程Vol.8No.11June2008167121819(2008)1122963203ScienceTechnologyandEngineeringZ2008Sci.Tech.Engng.仪表技术进气状态对纺织空压机性能影响分析樊瑞高龙周义德范晓伟(中原工学院,郑州450007)摘要分析了湿空气压缩对纺织空压机及其系统造成的低劣化影响,指出相同条件下湿空气功耗大于干空气,相对湿度越高,压缩能耗的浪费就越大,并得出了干、湿空气功耗差值计算式;进一步提出了过滤除湿措施,以供工程设计和运行管理参考使用。关键词进气状态纺织空压机功耗过滤除湿中图法分类号TH45
2、;文献标志码A空压机作为喷气织机等设备的动力源大量地管道内外温差以及流动阻力等综合因素的作用下运用到纺织行业,加之纺织企业一般用气设备数量进一步发生冷凝,该冷凝水绝大部分随压缩空气达[1]多,要求用气中含水分小,单台耗气量大,因此能到用气点,最后从喷口喷出。耗较高。而传统的做法是企业往往根据自身的特1.2湿空气对压缩机的影响点,更多地关注于选购性能较高的空压设备来降低由上面的分析可知:大气状态的湿空气进入压[2]单位产气量所消耗的电能,而忽略了压缩机之缩机后,在设备内部饱和而产生的凝结水通常不易外———运行管理维护过程中进口空气状态对压缩排出,会对螺杆压缩机的滑阀甚至螺杆造成侵蚀磨机及其系统性
3、能的影响。为此,在分析湿空气对压损,从而增大了系统的摩擦,增加了容积余隙,降低缩机及其空压系统等造成危害的基础上,以干、湿压缩比,影响了纺织空压机的运行效率。空气压缩能耗分析为出发点,进一步对该影响进行1.3湿空气对空压管道的影响对比分析,并提出了解决的措施。空压管道一般不保温,常年处于高压下运行,位置较低的场合经常可以听到水击和振动产生的1湿空气压缩对空压机及其空压系统的巨大噪音。原因除了空压系统输送气流速度高之影响外,主要与产生的凝结水不能有效地排出有关。大量的凝结水甚至在管道的末端产生水堵,排不出气1.1湿空气在压缩系统的中传递过程体或者排气不畅,使得引纬等机能受到影响。因未经处理的湿空
4、气经过压缩机后在高压状况此,在工程设计中,必须考虑在管道的输送过程中下很容易达到露点温度产生凝结,从而产生凝结或者末端设置最低点定期排水排气装置,以减少此水;加之工艺设计的冷干机冷干效果有限,不能完种现象的发生。全除掉高压空气中的水蒸气,从而使得输送空气在1.4湿空气对纺织设备的影响纺织车间通常具有高湿度的特点,如果维护不2008年2月19日收到当,崭新的设备几年之内就会锈迹斑斑,这不仅与第一作者简介:樊瑞(1958—),女,河南南阳人,中原工学院机电其常年运行的外部环境有关,部分用气设备还与压学院,副教授,研究方向:流体输配。缩空气中直接喷出的水分造成的严重腐蚀有关。2964科学技术与工程8
5、卷如此k-1,极大地影响了设备的使用寿命,降低了设备Rs-RaP2kΔω0=T1-1(1)的观感。k-1P11.5未处理空气对纺织生产的影响从而,同样条件下分别压缩mkg/h湿空气和干空气在一些空气污染严重的地区,未做任何处理的时前者比后者多耗费的功率ΔW计算如下k-1空气直接吸入压缩机,较多的粉尘不仅对压缩机、kmT1(Rs-Ra)P2kΔW=-1(2)空压系统产生磨损危害,而且与凝结水相融合集聚k-13600P1在空压系统或管道内部褶皱处滋生细菌,危害工人式(1)和式(2)中,Δω为膨胀功差值的绝对值,0的身心健康,甚至在随压缩空气排入车间后,造成kJ/kg;Ra、Rs为干、湿空气的气体常
6、数,J/煤灰纱污染,严重影响产品的质量。(kg·K);k为空气的绝热指数,1.4;T1为干、湿空P2气的初温度,K;为空气的压缩比。2湿空气压缩对空压机能耗造成的影响P12.2典型工程实例计算分析实际上,未作任何处理的空气吸入不仅对系统实际工程中空压机往往直接吸入大气状态的和设备造成危害,而且通过与同样条件下干空气压湿空气,没有做任何除湿处理。现以吸入403缩的对比发现,湿空气压缩同样影响到设备的能耗。m/min的空压机为例,比较吸入前除湿与不除湿时2.1干、湿空气对压缩机功耗的影响分析每小时所耗费能量的大小。假设空气温度为t=30为分析干空气和湿空气对压缩机能耗的影响,℃,相对湿度φ=60%
7、,当地大气压力为B=0.1假设干、湿空气在压缩前后没有相变发生,而且压MPa,空压机压缩比为8,并假定除湿后压力和温度缩的时间较短,瞬间完成。此时,干、湿空气均可视无变化,根据以上能耗分析和文献[3],按照无相变为理想气体,其经过空压机的空气处理过程可近似绝热压缩过程计算结果如下表1所示。[3]为等熵绝热压缩过程。由于相同温度和压力情3表1吸入40m/min的空压机除湿前后耗用况下湿空气的气体常数
