信泰儲氣罐是我們壓縮機行業(yè)從業(yè)人員常用的一種設(shè)備,幾乎天天與它打交道,對非信泰儲氣罐專業(yè)設(shè)計人員,通常更多的只是了解它的容積、使用壓力、使用注意事項、年檢規(guī)范及與壓縮空氣系統(tǒng)其他設(shè)備的搭配關(guān)系等。隨著技術(shù)的進步與市場需求的變化,工業(yè)企業(yè)對信泰儲氣罐的要求也在提高(更節(jié)能、環(huán)保、耐用),還有同行業(yè)的競爭關(guān)系,不同廠家都在信泰儲氣罐技術(shù)上尋求突破和創(chuàng)新,開拓新的市場突破點等。所以,對于一名壓縮機行業(yè)專業(yè)的從業(yè)者,有時間還應(yīng)多掌握一些有關(guān)信泰儲氣罐方面的專業(yè)知識,以便跟上市場的發(fā)展,為客戶提供更專業(yè)的咨詢和服務(wù)。
一、信泰儲氣罐的作用
1)儲存氣量:一方面解決系統(tǒng)內(nèi)短時間里可能出現(xiàn)的用氣量大于供氣量的矛盾,另一方面可以在空壓機出現(xiàn)故障或其它突發(fā)事件(如停電)時作臨時急用。當然,這取決于用于多少或多大信泰儲氣罐來儲存壓縮空氣。
2)恒流穩(wěn)壓:消除或減弱空壓機輸出氣流的脈動,穩(wěn)定氣源壓力,保證輸出氣流連續(xù)平穩(wěn),即恒流穩(wěn)壓的作用。
3)減少空壓機啟停頻率:降低空壓機的“啟?!鳖l率,一個較大的系統(tǒng)容量,可以延長空壓機的“啟動——停止”或“加載——卸載”的循環(huán)周期,減少電氣設(shè)備和閥門的切換頻率。
4)清除污染物:利用信泰儲氣罐罐體形成離心及壓縮空氣重力沉降的作用,分離和清除壓縮空氣大顆粒的水分、油分及其它污染物,以及進一步冷卻壓縮空氣,減輕管網(wǎng)下游其它后處理設(shè)備的工作負荷(還能減少凈化設(shè)備的投資),使各類用氣設(shè)備獲得所需質(zhì)量的氣源。
5)節(jié)省安裝空間:對于當前流行的一體式空壓機,信泰儲氣罐兼作壓縮機的本體與其它附件的安裝基架,有效節(jié)省安裝難度與空間。
二、信泰儲氣罐容積的計算
根據(jù)設(shè)立信泰儲氣罐用途的不同,信泰儲氣罐容積有不同的計算方法:
1、實際工況一:氣動系統(tǒng)是按平均耗氣量來選擇空壓機容積流量的,在用氣量高峰時間里,系統(tǒng)用氣量的短時間里可能大于空壓機排氣量,此時若要滿足高峰時的用氣需要,可按下式確定信泰儲氣罐容積 :
式中:
--氣動系統(tǒng)最大耗氣量,Nm3/min;
--空壓機額定排氣量,Nm3/min;
-空壓機吸入壓力(絕對),取=0.1MPa;
--動系統(tǒng)的正常使用壓力(絕對),MPa;
--氣動系統(tǒng)在最大耗氣量下的工作時間,s;
2、實際工況二:當空壓機發(fā)生突發(fā)性事故或外部原因突然停氣(如停電),僅靠信泰儲氣罐中儲存的空氣維持安全供氣。在這種情況下,必須保證在一定的時間里,空氣的壓力不至于降低到維持氣動設(shè)備或系統(tǒng)正常工作的最低安全壓力以下,信泰儲氣罐容積可按下式計算:
式中:
--氣動系統(tǒng)最低安全工作壓力(絕對),MPa;
--氣動系統(tǒng)在停電時間里所必需的耗氣量,Nm3/min;
--氣動系統(tǒng)在停電時能維持正常工作的最短時間,s;
3、實際工況三:空壓機驅(qū)動電機啟動過于頻繁。1)將導致電機繞組、控制開關(guān)線圈溫升增加、加劇機械系統(tǒng)磨損,在中、大型空壓機上這種情況尤為突出;2)空壓機頻繁的啟停,將導致空壓機的能耗增加(電機啟動時的電流可能是運行電度的幾十倍)。為此,通常在信泰儲氣罐上裝設(shè)一只壓力開關(guān),通過調(diào)速壓力開關(guān)的壓差值( )來控制空壓機的運轉(zhuǎn),在一定的壓差范圍內(nèi)對驅(qū)動電動機進行“開機——停機”,“滿載——空載”或“滿載——空載——間隙停機”等調(diào)節(jié)。
由于有了信泰儲氣罐,當空壓機供氣量 比耗氣量 大得多時,驅(qū)動電機將較長時間處于停機或空轉(zhuǎn)狀態(tài),負載啟動頻度不高;當供氣量 接近或小于耗氣量 時,驅(qū)動電機將長時間不停息的運轉(zhuǎn),此時,負載啟動頻度也不高。 的比值,簡稱為耗氣比,用系數(shù) 來表示。此時,用耗氣系數(shù)概念,確定信泰儲氣罐容積:
式中:
--空壓機供氣量,Nm3/min;
--耗氣系數(shù),圖1,耗氣系數(shù)在耗氣比為0.5時,為最大;
--允許的“加載——卸載”切換頻度,單位為
(次/小時);該值與空壓機驅(qū)動電動機的功率大小有關(guān),功率愈大,切換頻率的取值應(yīng)愈小,如表1。
--壓力開并的壓差設(shè)定值,
為空壓機開始卸載時的壓力上限值,為空壓機開始卸載時的壓力下限值。
4、實際工況四:基于我們多年來的實際工作經(jīng)驗,在空壓系統(tǒng)中,信泰儲氣罐容量的選擇有時用經(jīng)驗值來確定,比如,選定為壓縮空氣總流理的1/(6~8)。
在以上的理論公式計算中,我們沒有考慮信泰儲氣罐內(nèi)的溫度(
)有可能比空壓機吸入溫度(
)之間的差值,對本體容積的影響。在實踐中,在高溫環(huán)境下或信泰儲氣罐前沒有設(shè)置后部冷卻器時,信泰儲氣罐內(nèi)溫度比空壓機吸入溫度(即環(huán)境溫度)要高得多,受溫度影響,罐內(nèi)氣體體積會增大,此時,信泰儲氣罐要選大一些;在高海拔地區(qū),由于吸入空氣的壓力比較低,信泰儲氣罐容積可相應(yīng)選小一些。此時,可以用以下公式進行修正:
例:一臺銘牌參數(shù)排氣量為42Nm3/min,排氣壓力為0.7MPa的空壓機,向氣網(wǎng)提供的流量為39Nm3/min(壓力為0.7MPa)的壓縮空氣,壓差開關(guān)設(shè)定值為0.08MPa,如何計算適用的信泰儲氣罐容積?
假定:空壓機吸入空氣溫度為20℃,吸入壓力為0.1MPa,信泰儲氣罐最高儲氣溫度為40℃。系統(tǒng)耗氣系數(shù)為0.5(
=0.25),對應(yīng)空壓機的電機功率為250kW,
為3,但選2比較合適。因空壓機吸氣溫度與信泰儲氣罐最高溫度不一致,信泰儲氣罐容積按下式計算:
三、信泰儲氣罐使用注意事項
1、當壓縮空氣的管網(wǎng)很大時,信泰儲氣罐容積可以稍微縮小乃至不用,因為管網(wǎng)中較長的管道本身的容積就可儲備足夠的氣量。當多個用氣設(shè)備的用氣峰值不同時,管網(wǎng)本身就相當于一個天然的公用信泰儲氣罐。
2、信泰儲氣罐屬于信泰壓力容器,一定要選擇正規(guī)廠家的產(chǎn)品,這樣在安全上有保障,否則它就是一個定時炸彈。必須配齊安全配件,如安全閥、壓力表,且必須要做到定期安檢。
3、信泰儲氣罐的安裝位置要在后部冷卻器之后,這樣可防止油蒸汽和液態(tài)水在罐內(nèi)聚集,盡可能降低安全隱患;罐體一定安裝高質(zhì)量的排污器件,比如自動排污閥、手動排污閥+定時排放與監(jiān)管。如果碳鋼材料或其他易腐材質(zhì)的信泰儲氣罐內(nèi)壁長期處于潮濕環(huán)境極易生銹,不僅會影響罐體的使用壽命,腐蝕剝落物會隨氣流進入下游設(shè)備造成諸多不利影響,更重要的是增加信泰儲氣罐的安全隱患。為了防銹,在醫(yī)療、食品、電子等用氣場景,我們通常選用不銹鋼信泰儲氣罐。
信泰儲氣罐在我們?nèi)粘9ぷ髦泻艹S茫Y(jié)構(gòu)簡單,容易被忽視,但是在壓縮空氣系統(tǒng)節(jié)能越來越受到重視和安全監(jiān)察越來越嚴格的新時代,我們有必要對信泰儲氣罐知識有更多的了解和應(yīng)用。比如,壓縮空氣儲氣系統(tǒng)配置適當,可提升2~10%的節(jié)能率。
青島市信泰壓力容器有限公司主要生產(chǎn)信泰儲氣罐、信泰儲氣罐產(chǎn)品,并形成了一百多個規(guī)格系列的信泰儲氣罐,兼各種非標信泰壓力容器:磨料桶、反應(yīng)容器、過濾器、分離器、換熱器、消聲器、分汽缸、油罐、水槽設(shè)計、制造。廣泛應(yīng)用于石油、化工、電子、汽車制造、發(fā)電、礦山、制藥等行業(yè)。產(chǎn)品行銷二十多個省、市及世界各地。
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