徐青艾祖国
摘要改造前压力供气系统为各自独立的两个系统，分散控制，有诸多缺点。通过改造将两个独立的系统合并成一个系统，将分散的剩余气流收集起来统一调配，并使气流压力始终处于下限附近，至今已运行一年，收到较好节能效果。
一、概述
我厂是中小型生产化学纤维的企业，厂空压站改造前分为前纺与后纺两个独立的供气系统，占用空压机达9台（都为无油润滑空压机）之多。计有柳州第二空压机厂的2V3.5一20/8型4台，南京空压机厂的13.5一20/10型4台和无锡空压机总厂的LW一4/10一X型1台。
前纺工区要求压力为0.6～0.7MPa的干燥气流，改造前采用2台20m3/min空压机（其中1台备用）。前纺供气系统如图1所示。前纺实际耗气量只需15m3/min，于是空压机便有1/4的时间处于卸载空转状态。
后纺工区要求供应压力为0.45～0.5MPa的未经干燥的湿空气。改造前采用5台20m3/min和1台40m3/min的空压机满负荷供气，另有1台20m3/min的空压机备用补气。后纺供气系统如图2所示。
后纺生产耗气量较大，有时备用机台须进行短时补气方可满足生产需要。补气机台经常处于卸载空转状态，大量空转造成了电能的浪费、设备的磨损和机物料的损耗，管理方面也较为繁琐零乱。
一般在工厂设计中，供气能力大于实际耗用量本是无可厚非的，因为供需双方很难准确地匹配。但是，如何使空运转减少到最低程度，则是应该去努力追求的目标。我厂前纺气流压力高于后纺气流压力，于是我们考虑把两个独立的供气系统连起来，将前纺工区空压机多余的气流补给后纺工区，使后纺工区的备用补气机台少开甚至停开。要实现上述设想必须能精确控制空压机单机的排气压力。为此，采用了一套接点式压力表、继电器、二位三通电磁阀组成的精确控制系统，实现设定压力下限加载作功和上限卸载空转，使单机排气压力完全达到所需的控制精度。
二、改造实施
如图3所示，将前纺供气系统和后纺供气系统合并为一个综合供气系统，有两组气源供气。在前纺空压机输出的总管线（在进入干燥塔之前）和后纺空压机输出的总管线之间增加一条Dg80管路，用三通连接。这样从前纺溢流出的压缩空气不必干燥就可进入后纺空压系统。用Dg80管路中间加装ZMA一168K常闭型气动切断阀，由一个二位三通电磁阀控制，没有气动信号时，呈关闭状态。为便于维修气动切断阀，在其进气和出气端各加装一个常开闸阀。在前纺储气罐上安装一块接点式压力表，表的上限调到0.7MPa，下限调到0.62MPa。使前纺储气罐接点式压力表的下限稍高于前纺工区所需的下限。再将前纺空压机接点式压力表的上限调到0.72MPa，下限调到零位，以使前纺空压机实现连续运转。在后纺储气罐上也力喋了一块接点式压力表，表的上限调到无限大，下限调到0.45MPa，使后纺储气罐只在压力低于下限时才要求补气。再将后纺空压机上的接点压力表的上限调到0.5MPa，下限调到0.45MPa，以使后纺压力大于0.5MPa时空压机的自动卸载。
改造的关键是实现气动切断阀的准确控制。气动切断阀的动作信号来自二位三通电磁阀。前纺储气罐接点式压力表和后纺储气罐接点式压力表的触头控制二位三通电磁阀的得电和失电。整套系统由电气部分实现自动控制。在保证前纺压力始终处在设定下限值之上的情况下，随时向后纺补气。
改造后前纺工区仍由原来的1台空压机A供气，经干燥塔、前纺储气罐，送入前纺工区。由于前纺空压机A上接点式压力表的设定上限0.72MPa（高于前纺储气罐接点式压力表的设定上限0.7MPa），空气机A实现不停机连续运转，使其产气大于实际需要量。当前纺储气罐的压力达到设定值的上限0.7MPa时，气动切断阀开启，前纺供气管路与后纺供气管路连通。由于前纺气流压力0.7MPa高于后纺气流压力0.5MPa，气动切断阀刚开启时，前纺高压气流自动流向后纺储气罐，连通管道内的压力随之下降，止回阀自动关闭，前纺用气仅由储气罐供给。此时连通管道内气流压力降至后纺供气压力，空压机A的工作压力也降至后纺供气压力。随着前纺用气的不断消耗，当前纺储气罐压力降到设定值的下限0.62MPa时，气动切断阀关闭，补气停止。前纺管道压力上升，当压力大于0.62MPa时，前纺干燥塔进气止回阀开启，高压气流进入前纺储气罐，直至压力达到0.7MPa时开始下一个循环。
后纺工区仍由原来的7台空压机供气，未经干燥的湿空气直接进入后纺储气罐，送入后纺工区。当后纺储气罐的压力降到设定值的下限0.45MPa时，气动切断阀开启，前纺供气管路与后纺供气管路连通，前纺向后纺补气。当前纺储气罐压力降到设定值的下限0.62MPa时，气动切断阀关闭，停止补气。
改造后注意事项：
(1)前纺和后纺的实际用气量具有一个变动幅度，用气和供气之间仍然存在一个匹配问题，在生产运转实践中还需要以稳定供气为目标，不断积累经验，细化管理。(2)气动切断阀是改造中增加的核心部件，由于开启和关闭动作频繁，薄膜片容易产生疲劳故障，巡检中需加强检查。(3)调节气动切断阀两边的闸阀开度，可以调节补气流量的大小。
三、效果
1．减少了开机台数
改造前前纺和后纺共开8台空压机，改造后节约了1台后纺补气空压机，减少了前后纺两台机的空转消耗。
2．降低了供气压力
改造前前纺和后纺的供气压力在上下限之间大幅度波动，改造后前纺和后纺的供气压力都维持在设定值的下限附近。虽然供气量没有变化，但供气压力越低，空压机的工作电流会越小些，从而减少了电耗。
3．减小了供气波动幅度
改造前前纺压空在0.6～0.7MPa之间波动，改造后前纺压空基本都在0.6～0.65MPa之间波动，很少超过0.65MPa；改造前后纺压空在0.45～0.5MPa之间波动，改造后后纺压空只在0.45～0.475MPa之间波动。波动幅度比改前有所减小，有利于生产工艺的稳定。
4．减少了巡检及维修工作量
改造后比改造前少巡检一台机，由于开机台数减少了，设备空转磨损减少了，设备故障也相应减少，机物料的损耗也少了些。
5．补气空压机可作备用机
由于后纺补气机台不必再投入运行，可作为备用。这样可避免后纺供气空压机组中因其中一台发生故障，造成后纺压力下降超标，以致造成无法挽回的质量事故。
6．经济效益
(1)减少的前后纺两台机的空转电耗刚好等于一台20时/min的空压机的空载电耗，而一台空压机的空载电流是80A，则一年因空转减少而节省的电能是266304kW"h。
(2)改造后前纺和后纺空压机因压力降低平均电流下降2A，则一年空压机因压力降低而节省的电能是46603.2kW"h。
(3)节省了维修、管理和机物料费用。