絕大多玻璃容器行業(yè)逐漸棄用和準(zhǔn)備棄用花大價錢購買的螺桿空壓機的原因分析-
從2005年開始,當(dāng)時效益比較好的玻璃容器企業(yè)在空壓機經(jīng)銷商的鼓吹下開始采用螺桿空壓機用于行列機供氣。2011開始,最先采用螺桿空壓機的玻璃容器企業(yè)已感到,螺桿空壓機的支持費用負擔(dān)過重,甚至苦不堪言。陸續(xù)在嘆氣聲中“走回頭路”,重新采購活塞空壓機,以期逐步取代已購的螺桿空壓機。
有些玻璃企業(yè),資金雄厚,采用了大量的螺桿空壓機,雖然明知費用很高,但是也硬挺著。
有的企業(yè)花費數(shù)百萬元,購置的螺桿空壓機變成了手中的刺猬。
現(xiàn)在還有一些企業(yè),在“螺桿空壓機比活塞空壓機更適合于玻璃容器企業(yè)的”吶喊聲中,也動心于采購螺桿空壓機。
單螺桿空壓機或雙螺桿空壓機是壓縮機行業(yè)爭論了三四十年。其實是各有各的優(yōu)缺點,和用得好的案例。效率都比三元流離心空壓機低10~14%。
現(xiàn)在是該從實踐和理論上闡述螺桿空壓機為什么不適合行列機供氣了。
一 :市場現(xiàn)有的螺桿空壓機不適合玻璃容器行業(yè):排氣管小
1 .市場上現(xiàn)有的螺桿空壓機狀況
市場上現(xiàn)有的螺桿空壓機是國外7bar排氣壓力的螺桿空壓機的翻版,主要尺寸是為7bar排氣壓力的壓縮空氣用戶設(shè)計開發(fā)的緊湊型螺桿空壓機。不適合于排氣壓力為2~3bar的行列機供氣。市場上現(xiàn)在銷售的螺桿空壓機就好比原來的4L-20/8型空壓機。能用是能用,但浪費能源,費用高。
螺桿空壓機和活塞空壓機原理不同,壓縮空氣的機理不同。從節(jié)能觀點來看,把螺桿空壓機降壓使用還不如降壓使用4L-20/8型等活塞空壓機。
有些不懂壓縮機的空壓機商販,把排氣壓力7bar的螺桿空壓機電機換小,誤認為怎樣做,降低排氣壓力,就可省電。結(jié)果是電流太大,不僅浪費電能,甚至燒毀電機。
2. 歐美螺桿空壓機排氣管設(shè)計流速(在排氣溫度為80℃時,排氣壓力7bar時)為10~15米/秒左右。壓縮空氣后處理也采用此流速。
例如:氣量30m3/min,排氣壓力是7bar的噴油螺桿空壓機,排氣管內(nèi)徑一般是80mm,此管道在排氣溫度為80℃時,壓縮空氣流速為15m/s,當(dāng)排氣壓力為3.5bar時,流速成了26.6米/秒左右。此流速的管道阻力損失是7bar時的3.倍。
2000年以前國外噴油螺桿空壓機排氣管管徑和流速見下表
氣量
m3/min
|
排氣壓力 bar
|
排氣管徑
mm
|
80℃時的排氣管流速
m/s
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10
|
7
|
50
|
13
|
20
|
7
|
76.2
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11
|
40
|
7
|
100
|
12.8
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后來國內(nèi)的制造廠家普遍把20 m3/min氣量的排氣管管徑從76.2mm改為65mm。80℃時的排氣管流速徒增到14m/s。變型產(chǎn)品的氣量用到25m3/min。該機排氣溫度80℃時的排氣管流速增至19m/s。把這樣空壓機用到排氣壓力3.5bar時,80℃時的排氣管流速達到33.6m/s。
某單螺桿空壓機公司供給某玻璃企業(yè)的OG(F)D-35.0/3.5螺桿空壓機,氣量35立方米/分鐘,排氣壓力3.5bar,排氣管道通徑是80mm。在排氣溫度為80℃時,排氣壓力3.5bar時,排氣管壓縮空氣流速為31米/秒。如此高的管道流速,已嚴(yán)重超出管道流速規(guī)范。
3. 為什么會如此
國內(nèi)眾多的螺桿空壓機制造商一直標(biāo)榜自己用德國進口機頭(或主機),或德國技術(shù)制造的主機。國內(nèi)銷售的噴油螺桿空壓機主機排氣口尺寸基本是和阿特拉斯一樣,全世界都差不多,區(qū)別見上表。
國內(nèi)螺桿空壓機廠家只有極少數(shù)具有設(shè)計能力,他們也不原意改動國外設(shè)計尺寸。
90%的螺桿空壓機廠商只是在仿造別人的機器。所以出現(xiàn)了全國的螺桿空壓機接口尺寸千篇一律的現(xiàn)象。
有空壓機廠家提處從機器的主機設(shè)計,管路設(shè)計,散熱設(shè)計,油路設(shè)計,包括噪音設(shè)計等等都加入節(jié)能的概念,使之能成為目前中國為數(shù)不多的節(jié)能廠家之一。這個理念是對的。但是,未看到符合上述理念的產(chǎn)品。
4. 大范圍的變型產(chǎn)品,排氣管流速怎么控制?一個螺桿空壓機公司的變型產(chǎn)品舉例
排氣壓力 MPa
|
流量 m3/min
|
管徑 mm
|
溫度℃
|
溫度 K
|
排氣管壓縮空氣流速 m/s
|
電機功率 Kw
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0.7
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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,廠家為了推進銷售,把氣量10 m3/min的空壓機提速,追求氣量13.5 m3/min和16.5 m3/min。排氣管壓縮空氣流速從13.4 m/s 依次增加到17.3m/s和21.1 m/s.。壓縮空氣流速21.1 m/s已很難令人容忍。假如16.5 m3/min的空壓機被用到排氣壓力0.35 MPa的環(huán)境,排氣管壓縮空氣流速會達到37.5 m/s,簡直不敢想象會出什么后果。
二:市場現(xiàn)有的螺桿空壓機不適合玻璃容器行業(yè):螺桿壓縮機內(nèi)容積比不適合
排氣壓力7bar時螺桿空壓機內(nèi)容積比一般是5.5左右。行列機供氣壓力為1.8~2.8bar,排氣壓力為3.5bar較為合適,適合用內(nèi)容積比3.5左右的螺桿空壓機主機。
內(nèi)容積比實際是內(nèi)壓縮比,螺桿壓縮機內(nèi)壓縮比應(yīng)小于實際壓縮比。而螺桿壓縮機內(nèi)壓縮比大于實際壓縮比是有問題的,要多耗電。
由于玻璃容器行業(yè)用螺桿空壓機不多,生產(chǎn)螺桿空壓機主機的廠家不愿意另制鑄造模型,或修改排氣口加工尺寸。
按道理為行列機供氣應(yīng)提供內(nèi)容積比3.5的螺桿空壓機主機,相應(yīng)的的排氣口尺寸也應(yīng)隨之改變。
大企業(yè)不愿做;小企業(yè)不懂,也做不了,就出現(xiàn)了“市場現(xiàn)有的螺桿空壓機不適合玻璃容器行業(yè)行列機供氣的現(xiàn)實”。
綜合上兩點,螺桿空壓機用于行列機供氣存在的問題在于排氣管道和主機內(nèi)容積比。實際有問題的部位在于:主機機體和排氣端蓋、排氣端蓋到油氣分離器接管、油氣分離器、油氣分離器到后冷卻器接管,后冷卻器,壓縮空氣外排接管等。對于上述7處進行優(yōu)化設(shè)計,可使排氣壓力為3.5bar的螺桿空壓機各處流場變得通暢,噪聲和電耗下降。
三: 市場現(xiàn)有的螺桿空壓機不適合玻璃容器行業(yè):支持費用高
螺桿空壓機經(jīng)銷商銷售螺桿壓縮機賺不了多少錢,經(jīng)銷商銷售螺桿空壓機主要是為了獲得服務(wù)利潤。
迫使客戶必須接受他們的服務(wù)和消耗品(壓縮機油或叫冷卻液、空氣濾清器、油濾、油氣分離器)。并且威脅用戶,不接受他們的服務(wù)和消耗品,將拒絕后續(xù)修理和其它服務(wù),后果是螺桿空壓機不能維持既定的工作狀態(tài),絕大部分用戶只好屈從。
由于螺桿壓縮機油差別很大,普遍質(zhì)次價高,供應(yīng)商在此做了很多“文章”,使客戶按照他們的要求,短期更換壓縮機油、油濾、油分。出現(xiàn)了大部分用戶不堪重負的局面。
問題在于:玻璃容器企業(yè)不善于使用在采購空壓機時的主動權(quán),一味的考察使用情況,空壓機的價格等。忽視了讓空壓機供方詳細報“年電耗費用,油品費用,三濾費用,服務(wù)費用等綜合消耗費用→支持費用?!弊詈蟠_定供方時有失偏頗,因為沒有按空壓機的支持費用衡量供方,而僅僅是聽信了同行的意見或建議,而未做科學(xué)的分析和請資深專家咨詢,以采購價做為定標(biāo)的主要依據(jù)。最后只能任人宰割。
結(jié)論: 實踐已經(jīng)證明:在缺乏低壓螺桿空壓機條件下,配置大規(guī)模多臺并聯(lián)的螺桿空壓機群,對行列機供氣,最后會有難言之隱的。 一個行列機供氣站配置1~2臺螺桿壓縮機,和離心空壓機,活塞空壓機組成不同氣量梯次組合,問題不大,是可行的。