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玻璃容器行业用螺杆空压机的现状

发布时间:2014-05-28

绝大多玻璃容器行业逐渐弃用和准备弃用花大价钱购买的螺杆空压机的原因分析-

从2005年开始,当时效益比较好的玻璃容器企业在空压机经销商的鼓吹下开始采用螺杆空压机用于行列机供气。2011开始,最先采用螺杆空压机的玻璃容器企业已感到,螺杆空压机的支持费用负担过重,甚至苦不堪言。陆续在叹气声中“走回头路”,重新采购活塞空压机,以期逐步取代已购的螺杆空压机。

有些玻璃企业,资金雄厚,采用了大量的螺杆空压机,虽然明知费用很高,但是也硬挺着。

有的企业花费数百万元,购置的螺杆空压机变成了手中的刺猬。

现在还有一些企业,在“螺杆空压机比活塞空压机更适合于玻璃容器企业的”呐喊声中,也动心于采购螺杆空压机。

单螺杆空压机或双螺杆空压机是压缩机行业争论了三四十年。其实是各有各的优缺点,和用得好的案例。效率都比三元流离心空压机低10~14%。

现在是该从实践和理论上阐述螺杆空压机为什么不适合行列机供气了。

一 市场现有的螺杆空压机不适合玻璃容器行业:排气管小

1 市场上现有的螺杆空压机状况

市场上现有的螺杆空压机是国外7bar排气压力的螺杆空压机的翻版,主要尺寸是为7bar排气压力的压缩空气用户设计开发的紧凑型螺杆空压机。不适合于排气压力为2~3bar的行列机供气。市场上现在销售的螺杆空压机就好比原来的4L-20/8型空压机。能用是能用,但浪费能源,费用高。

螺杆空压机和活塞空压机原理不同,压缩空气的机理不同。从节能观点来看,把螺杆空压机降压使用还不如降压使用4L-20/8型等活塞空压机。

有些不懂压缩机的空压机商贩,把排气压力7bar的螺杆空压机电机换小,误认为怎样做,降低排气压力,就可省电。结果是电流太大,不仅浪费电能,甚至烧毁电机。

2 欧美螺杆空压机排气管设计流速(在排气温度为80℃时,排气压力7bar时)为10~15米/秒左右。压缩空气后处理也采用此流速。

例如:气量30m³/min,排气压力是7bar的喷油螺杆空压机,排气管内径一般是80mm,此管道在排气温度为80℃时,压缩空气流速为15m/s,当排气压力为3.5bar时,流速成了26.6米/秒左右。此流速的管道阻力损失是7bar时的3.倍。

2000年以前国外喷油螺杆空压机排气管管径和流速见下表
 

气量

m³/min

排气压力  bar

排气管径

mm

80时的排气管流速

 m/s

10

7

50

13

20

7

76.2

11

40

7

100

12.8

后来国内的制造厂家普遍把20 m³/min气量的排气管管径从76.2mm改为65mm。80℃时的排气管流速徒增到14m/s。变型产品的气量用到25m³/min。该机排气温度80℃时的排气管流速增至19m/s。把这样空压机用到排气压力3.5bar时,80℃时的排气管流速达到33.6m/s。

某单螺杆空压机公司供给某玻璃企业的OG(F)D-35.0/3.5螺杆空压机,气量35立方米/分钟,排气压力3.5bar,排气管道通径是80mm。在排气温度为80℃时,排气压力3.5bar时,排气管压缩空气流速为31米/秒。如此高的管道流速,已严重超出管道流速规范。

3 为什么会如此

国内众多的螺杆空压机制造商一直标榜自己用德国进口机头(或主机),或德国技术制造的主机。国内销售的喷油螺杆空压机主机排气口尺寸基本是和阿特拉斯一样,全世界都差不多,区别见上表。

国内螺杆空压机厂家只有极少数具有设计能力,他们也不原意改动国外设计尺寸。

90%的螺杆空压机厂商只是在仿造别人的机器。所以出现了全国的螺杆空压机接口尺寸千篇一律的现象。

有空压机厂家提处从机器的主机设计,管路设计,散热设计,油路设计,包括噪音设计等等都加入节能的概念,使之能成为目前中国为数不多的节能厂家之一。这个理念是对的。但是,未看到符合上述理念的产品。

4 大范围的变型产品,排气管流速怎么控制?

一个螺杆空压机公司的变型产品举例

排气压力         MPa

流量          m3/min

管径     mm

温度℃

温度    K

排气管压缩空气流速         m/s

电机功率  Kw

0.7

10.5

50

80

353.16

13.4283

55

0.7

13.5

50

80

353.16

17.26496

75

0.7

16.5

50

80

353.16

21.10161

90

此例中,厂家为了推进销售,把气量10 m3/min的空压机提速,追求气量13.5 m3/min和16.5 m3/min。排气管压缩空气流速从13.4 m/s 依次增加到17.3m/s和21.1 m/s.。压缩空气流速21.1 m/s已很难令人容忍。假如16.5 m3/min的空压机被用到排气压力0.35 MPa的环境,排气管压缩空气流速会达到37.5 m/s,简直不敢想象会出什么后果。

二 市场现有的螺杆空压机不适合玻璃容器行业:螺杆压缩机内容积比不适合

排气压力7bar时螺杆空压机内容积比一般是5.5左右。行列机供气压力为1.8~2.8bar,排气压力为3.5bar较为合适,适合用内容积比3.5左右的螺杆空压机主机。

内容积比实际是内压缩比,螺杆压缩机内压缩比应小于实际压缩比。而螺杆压缩机内压缩比大于实际压缩比是有问题的,要多耗电。

由于玻璃容器行业用螺杆空压机不多,生产螺杆空压机主机的厂家不愿意另制铸造模型,或修改排气口加工尺寸。

按道理为行列机供气应提供内容积比3.5的螺杆空压机主机,相应的的排气口尺寸也应随之改变。

大企业不愿做;小企业不懂,也做不了,就出现了“市场现有的螺杆空压机不适合玻璃容器行业行列机供气的现实”。

综合上两点,螺杆空压机用于行列机供气存在的问题在于排气管道和主机内容积比。实际有问题的部位在于:主机机体和排气端盖、排气端盖到油气分离器接管、油气分离器、油气分离器到后冷却器接管,后冷却器,压缩空气外排接管等。对于上述7处进行优化设计,可使排气压力为3.5bar的螺杆空压机各处流场变得通畅,噪声和电耗下降。

三 市场现有的螺杆空压机不适合玻璃容器行业:支持费用高

螺杆空压机经销商销售螺杆压缩机赚不了多少钱,经销商销售螺杆空压机主要是为了获得服务利润。

迫使客户必须接受他们的服务和消耗品(压缩机油或叫冷却液、空气滤清器、油滤、油气分离器)。并且威胁用户,不接受他们的服务和消耗品,将拒绝后续修理和其它服务,后果是螺杆空压机不能维持既定的工作状态,绝大部分用户只好屈从。

由于螺杆压缩机油差别很大,普遍质次价高,供应商在此做了很多“文章”,使客户按照他们的要求,短期更换压缩机油、油滤、油分。出现了大部分用户不堪重负的局面。

问题在于:玻璃容器企业不善于使用在采购空压机时的主动权,一味的考察使用情况,空压机的价格等。忽视了让空压机供方详细报“年电耗费用,油品费用,三滤费用,服务费用等综合消耗费用→支持费用。”最后确定供方时有失偏颇,因为没有按空压机的支持费用衡量供方,而仅仅是听信了同行的意见或建议,而未做科学的分析和请资深专家咨询,以采购价做为定标的主要依据。最后只能任人宰割。

结论

实践已经证明:在缺乏低压螺杆空压机条件下,配置大规模多台并联的螺杆空压机群,对行列机供气,最后会有难言之隐的。

一个行列机供气站配置1~2台螺杆压缩机,和离心空压机,活塞空压机组成不同气量梯次组合,问题不大,是可行的。

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