【壓縮機(jī)網(wǎng)】一、引言

　　在眾多工業(yè)領(lǐng)域，空壓機(jī)都有著廣泛的應(yīng)用，而其能耗問題也一直是各方關(guān)注的焦點(diǎn)。空壓機(jī)的關(guān)鍵耗材，涵蓋空氣濾清器（空濾）、油濾清器（油濾）、油氣分離器（油分）以及潤滑油，這些關(guān)鍵耗材對(duì)空壓機(jī)的能效起著至關(guān)重要的作用。深入了解這些耗材如何影響能效，對(duì)于優(yōu)化空壓機(jī)的運(yùn)行以及降低運(yùn)行成本有著非凡的意義。

　　二、空氣濾清器（空濾）對(duì)能效的影響

　　1.過濾精度

　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，每一立方米的壓縮空氣中大約含有一億四千萬顆粉塵，且其中80%的粉塵粒徑小于2um。如此大量的細(xì)微粉塵會(huì)對(duì)空壓機(jī)機(jī)組內(nèi)部造成極為嚴(yán)重的磨損?？諡V的過濾精度與進(jìn)入空壓機(jī)的空氣質(zhì)量緊密相關(guān)。其一，若過濾精度不足，大量灰塵和雜質(zhì)便會(huì)隨空氣進(jìn)入空壓機(jī)。這些雜質(zhì)在空壓機(jī)內(nèi)部不斷積累，增大摩擦，進(jìn)而影響空壓機(jī)的工作效率。例如，灰塵會(huì)使空壓機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子、軸承等部件的磨損加劇，導(dǎo)致空壓機(jī)需要消耗更多能量以維持正常運(yùn)行。同時(shí)，雜質(zhì)的進(jìn)入還可能引發(fā)其他部件的故障，進(jìn)一步降低能效。其二，高精度的空濾能夠有效地阻擋微小顆粒，確保進(jìn)入空壓機(jī)的空氣清潔，從而維持空壓機(jī)的高效運(yùn)行。

　　2.吸氣阻力

　　以8bar的空壓機(jī)為例，其壓縮比為8:1。若因堵塞吸氣壓力為0.8bar，此時(shí)壓縮比變?yōu)?0:1，相當(dāng)于一臺(tái)10公斤的空壓機(jī)的能效，壓氣單耗會(huì)增加15%。吸氣阻力是空濾影響能效的關(guān)鍵因素之一。當(dāng)空濾出現(xiàn)堵塞或者設(shè)計(jì)不合理的情況時(shí)，吸氣阻力便會(huì)增大。如此一來，空壓機(jī)就需要耗費(fèi)更多的能量來克服阻力吸入空氣。隨著吸氣阻力的增加，空壓機(jī)的能耗會(huì)呈線性上升。在一些長期未更換空濾的空壓機(jī)系統(tǒng)中，能耗大幅增加的現(xiàn)象十分明顯。為確保能效，必須定期檢查空濾的吸氣阻力，并及時(shí)更換堵塞的空濾。

　　3.進(jìn)氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　進(jìn)氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)對(duì)空氣過濾器的使用壽命有著重要影響。如果進(jìn)氣管道布局不合理、進(jìn)氣閥過?。ㄗ詈眠x擇等徑蝶閥）或者存在彎曲、堵塞等情況，就會(huì)導(dǎo)致氣流不暢，使空氣過濾器承受不均勻的氣流沖擊，從而加速其磨損和老化。

　　節(jié)能降耗措施：a.使用過濾面積大的空濾，例如納米蜂窩過濾器；b.升級(jí)大通道等徑蝶閥；c.利用減載震動(dòng)、泄壓反吹等設(shè)計(jì)自潔式裝置；d.應(yīng)用進(jìn)氣增壓技術(shù)。

　　三、油濾清器（油濾）對(duì)能效的影響

　　1.容塵量

　　油濾采用吸附式過濾原理，其過濾精度不必過高。鑒于潤滑油具有一定的粘度，過濾精度太高反而效果不佳，達(dá)到中等過濾精度即可。油濾的過濾效果主要取決于容塵量大小，而非完全取決于過濾精度。容塵量大的油濾，在中、后期的阻力相對(duì)較小，而阻力越小則能效越高?？赡芏氯蜑V的因素包括：空氣中的灰塵、潤滑油的結(jié)膠積碳以及磨損產(chǎn)生的鐵屑、銹渣等。

　　2.阻力特性

　　油濾的阻力對(duì)空壓機(jī)的能效有著顯著影響。倘若油濾的濾紙質(zhì)量欠佳或者設(shè)計(jì)不合理，在使用過程中其阻力會(huì)逐漸增大。這將使?jié)櫥偷牧鲃?dòng)變得困難，從而影響潤滑效果和散熱性能。例如，過高的阻力會(huì)導(dǎo)致潤滑油無法及時(shí)到達(dá)需要潤滑的部件，使得部件之間的摩擦磨損增大，進(jìn)而增加能耗。因此，選擇低阻力且性能穩(wěn)定的油濾對(duì)于維持空壓機(jī)能效至關(guān)重要。

　　3.抗老化能力

　　油濾的抗老化能力不可忽視。隨著使用時(shí)間的延長，如果油濾抗老化能力差，其結(jié)構(gòu)和材料性能會(huì)發(fā)生變化，可能會(huì)產(chǎn)生新的污染源進(jìn)入潤滑油。這些新的雜質(zhì)會(huì)影響潤滑油的性能，增加油分的工作壓力，降低空壓機(jī)的整體能效。具有良好抗老化能力的油濾能夠在長期使用過程中保持穩(wěn)定的過濾性能，有助于維持空壓機(jī)能效。

　　節(jié)能降耗措施：a.使用玻纖材質(zhì)的過濾器，4%玻纖材料、96%空隙率；b.使用無結(jié)膠積碳傾向的全合成潤滑材料；c.運(yùn)行溫度在95℃以上。

　　四、油氣分離器（油分）對(duì)能效的影響

　　油分的起始?jí)翰钜话阍?.1-0.2bar，設(shè)計(jì)更換壓差為0.8-1.5bar。由于油品不同，堵塞速度也有所不同。例如，使用礦物油時(shí)，油分需在1500-2000小時(shí)更換；使用半合成潤滑油時(shí)，可在3000-4000小時(shí)更換；而使用全合成潤滑油時(shí)，一般可在6000-8000小時(shí)更換。在此期間，累積電力消耗區(qū)別較大。

　　1.初始?jí)翰?/strong>

　　油分的初始?jí)翰钍呛饬科鋵?duì)能效影響的重要指標(biāo)。初始?jí)翰钶^低的油分在空壓機(jī)啟動(dòng)初期能夠更順暢地進(jìn)行油氣分離，從而減少能量損耗。較低的初始?jí)翰钜馕吨諌簷C(jī)無需花費(fèi)過多能量來推動(dòng)油氣混合物通過油分，進(jìn)而提高了能效。

　　2.分離效果

　　目前，優(yōu)質(zhì)的油氣分離器實(shí)測分離效果能達(dá)到2-3ppm，而大多數(shù)分離器的分離效果在15ppm以上。這會(huì)導(dǎo)致后面的精密過濾器堵塞快速，壓差上升，能耗增加。

　　3.中后期壓差變化

　　在空壓機(jī)運(yùn)行的中后期，油分的壓差變化對(duì)能效的影響更為顯著。如果油分在使用過程中壓差迅速增大，會(huì)使空壓機(jī)需要更高的壓力來維持油氣分離過程。這主要是由于油分內(nèi)部堵塞或者損壞等原因引起的。

　　具體而言，空濾過濾效果不佳會(huì)使大量雜質(zhì)進(jìn)入油分；潤滑油質(zhì)量差會(huì)產(chǎn)生過多積碳；空氣潮濕或溫度較低等環(huán)境因素也可能對(duì)油分的性能產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響其壓差和空壓機(jī)能效。在壓差上升速度方面，油分壓差上升速度也會(huì)影響能效。若油分壓差上升速度慢，說明油氣分離器工作狀態(tài)良好，能提高空壓機(jī)能效；反之，壓差上升速度快，會(huì)使機(jī)組實(shí)際排氣壓力增大，機(jī)組耗能增加。

　　油分節(jié)能，可采取以下措施：一是使用優(yōu)質(zhì)空濾；二是選用優(yōu)質(zhì)無結(jié)膠積碳潤滑油；三是定制折疊式油分芯；四是確保機(jī)器不低溫運(yùn)行，最好保持在95℃以上。

　　五、潤滑油對(duì)能效的影響

　　一般來說，優(yōu)質(zhì)潤滑油能使油分壓差降低0.5-1公斤，從而使耗電量降低3%-7%。

　　1.粘度增加

　　潤滑油的粘度與能效之間的關(guān)系并非絕對(duì)。對(duì)于主機(jī)轉(zhuǎn)子間隙小、密封性能好的空壓機(jī)，選擇低粘度的潤滑油，如32號(hào)潤滑油，運(yùn)行阻力會(huì)小一些，能效會(huì)高一些。而對(duì)于主機(jī)轉(zhuǎn)子間隙大、密封性能差一些的空壓機(jī)，選用粘度稍微偏高一些的潤滑油，如46號(hào)潤滑油，可以提高密封性能。據(jù)統(tǒng)計(jì)，選擇合適粘度的潤滑油，能使空壓機(jī)能效提高5%-10%。石油基潤滑油氧化后分子鏈聚合成膠，粘度越來越大，非石油基聚合合成油粘度長期穩(wěn)定，導(dǎo)熱系數(shù)高、冷卻效果好。

　　2.結(jié)膠積碳

　　潤滑油的品質(zhì)至關(guān)重要。劣質(zhì)的潤滑油容易產(chǎn)生氧化、變質(zhì)等問題，形成的沉淀物和污染物會(huì)堵塞油氣分離芯的微孔，降低其分離效率和使用壽命。例如，PAG全合成螺桿式空壓機(jī)油具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，可有效防止壓縮機(jī)產(chǎn)生積碳、結(jié)焦和漆膜，換油周期長達(dá)8000-12000小時(shí)，還能降低油耗并提高能效，且具有生物降解性。而24KT硅基潤滑油，具有超級(jí)惰性，可永久免換。這些優(yōu)質(zhì)的潤滑油產(chǎn)品為空壓機(jī)的高效運(yùn)行提供了有力保障。

　　石油基潤滑油在長期使用過程中可能會(huì)產(chǎn)生結(jié)膠積碳現(xiàn)象。結(jié)膠積碳會(huì)在空壓機(jī)內(nèi)部的高溫部件表面沉積，影響熱傳遞效率和部件的正常運(yùn)行。例如，結(jié)膠積碳會(huì)使壓縮機(jī)的排氣溫度升高，降低壓縮效率，增加能耗。優(yōu)質(zhì)的潤滑油具有良好的抗氧化性能和清潔性能，能夠減少積碳的產(chǎn)生，維持空壓機(jī)的高效運(yùn)行。

　　潤滑節(jié)能措施：a.添加抗磨自修復(fù)劑；b.使用無結(jié)膠積碳傾向的優(yōu)質(zhì)潤滑油；c.95℃以上運(yùn)行溫度，保持油品干燥最佳潤滑狀態(tài)；d.匹配最合適的運(yùn)行粘度。

　　六、結(jié)論

　　空壓機(jī)的關(guān)鍵耗材，即空濾、油濾、油分和潤滑油，從不同方面對(duì)空壓機(jī)的能效產(chǎn)生影響。企業(yè)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇高質(zhì)量、合適規(guī)格的關(guān)鍵耗材，并定期對(duì)其進(jìn)行檢查和更換，以提高空壓機(jī)能效，降低能耗和運(yùn)行成本。通過以上分析可以看出，合理選擇和使用關(guān)鍵耗材對(duì)于提高空壓機(jī)能效具有重要的實(shí)際意義。