水泥生產(chǎn)線壓縮空氣站的設計分析張春靜S張松巍2，祥來2，唐占甫2（1.洛陽瑞澤石化工程有限公司，河南洛陽471003；2.洛陽水泥工程設計研究院有限公司，河南洛陽471003）水泥生產(chǎn)線典型的壓縮空氣工藝流程表1某3000t/d生產(chǎn)線壓縮空氣站設備配置表名稱型號及規(guī)格螺桿式空氣壓縮機排氣量：20m3/min，排氣壓力：0.75MPa，輸送介質：壓縮空氣，冷卻方式：風冷，啟動方式：星-A啟動配套電動機功率：110kW，轉速：1450r/min，電源：380V/50Hz緩沖罐規(guī)格：D1000，直徑：1工作壓力：。85MPa，容積：2m3除塵過濾器規(guī)格：DN80，處理量：25m3/min，工作壓力：。8MPa，濾油含量：矣lppm，過濾精度：矣l（m微油過濾器規(guī)格：DN80，處理量：25m3/min，工作壓力：。8MPa，濾油含量：O.Olppm，過濾精度：干燥機額定處理量：25m3/min，工作壓力：0.8MPa，再生耗氣量：矣7%，進氣溫度：矣45弋，1水泥生產(chǎn)線壓縮空氣站的設計原則壓縮空氣系統(tǒng)是由壓縮空氣站、室外壓縮空氣管道、車間入口裝置及內部壓縮空氣管道四部分組成的。在設計開始時，首先要確定壓縮空氣系統(tǒng)的形式，可根據(jù)以下原則進行選擇：壓力。水泥生產(chǎn)用氣壓力大多在0.5~0.8MPa，一般按照*高供氣0.8MPa的設計壓力進行選擇，而后在各個車間入口處按不同壓力要求進行減壓。

　　用氣質量。根據(jù)各個車間對壓縮空氣質量（干燥度、含水量和含油量等指標）要求的不同來選擇后續(xù)處理設備。水泥生產(chǎn)的用氣多為儀表、閥門控制、脈沖噴吹和空氣炮等，一般設計可按同一空氣品質（露點比環(huán)境溫度下限值低10、含塵粒徑不應大于3xm、油分含量不應大于10mg/m3）對待，即在壓縮空氣站內集中處理即可。

　　負荷特點。根據(jù)生產(chǎn)區(qū)壓縮空氣用氣時段、用氣多少、距離遠近等因素來確定配置壓縮空氣站的個數(shù)、總圖位置，以達到經(jīng)濟合理的配置。一般就近設置兩座壓縮空氣站（熟料線、粉磨系統(tǒng)分別設置一座），若車間用氣點距離壓縮空氣站較遠，應在用氣點附近（車間外）設置儲氣罐，以平衡氣量、穩(wěn)定壓力。

　　2工藝流程及典型配置空氣壓縮機的種類很多，如螺桿式、活塞式、離心式、蝸旋式等。在水泥工程中應用較多的是螺桿式空氣壓縮機，其空氣冷卻方式有水冷和風冷兩種，冷卻前從汽缸排出的壓縮空氣溫度為180，經(jīng)冷卻器冷卻后的溫度在40左右。由于自然界中的空氣都是濕空氣，當濕空氣經(jīng)過壓縮后其壓力增大、溫度升高，但仍為不飽和的濕空氣，如果經(jīng)冷卻器冷卻，空氣溫度降低，這時壓縮空氣所含水蒸氣變?yōu)檫^飽和狀態(tài)。

　　因此，還要對空氣壓縮機出口氣體進行必要的除油、干燥處理，所以一般的壓縮空氣處理過程還要增加一些必要的輔助后處理設備。

　　水泥生產(chǎn)線典型的壓縮空氣工藝流程見。

　　3000t/d生產(chǎn)線典型的壓縮空氣站設備配置見表1.注：表內是1套壓縮空氣系統(tǒng)的配置，該線配有3套壓縮空氣系統(tǒng)。

　　3設計過程應注意的問題壓縮空氣站廠房設計。當螺桿式空氣壓縮機排氣量20m3/min時，宜為獨立的建筑物，不能為減少投資而放置在預熱器、除塵器框架下或者壓縮廠房尺寸。一般情況下，廠房凈高應在4.5m以上；對于夏天炎熱的地區(qū)，機器間跨度大于9m時設置天窗；空氣壓縮機間的主要通道應在2m以上，空氣壓縮機之間及其與后處理設備之間的通道應在以上，空氣壓縮機與墻之間的通道應在1.2m以上；廠房還應設置起吊設備以利于檢修和維護。

　　廠房內氣流組織。特別是對于風冷螺桿式空氣張春靜，等水泥生產(chǎn)線壓縮空氣站的設計分析壓縮機，因為其產(chǎn)生的熱量全部要靠環(huán)境的冷風排出，故廠房的氣流組織十分重要。為典型的壓縮空氣站的氣流組織方式。

　　進風=螺桿式空氣壓縮機通風機§排風壓縮空氣站的氣流組織方式空氣壓縮機的安裝底標高的設置。建議設置在高出地面100~200mm的混凝土平臺，這樣便于潤滑油的排放，不能直接放置在室內地面上。

　　空氣壓縮機的配套電動機?，F(xiàn)在國內市場上的空氣壓縮機配備電動機有兩種，二極或四極電動機，這樣就對應了兩個轉速2900r/min和1450r/min.相對同一排氣壓力而言，轉速高就意味著轉子磨損較快，轉子使用壽命縮短，所以在保證壓縮工況的前提下應盡量采用低轉速異步電動機，雖然這樣增加了投資，但相對于頻繁更換轉子和維修來講還是比較經(jīng)濟的。

　　空氣壓縮機冷卻的方式。冷卻系統(tǒng)是空氣壓縮機中非常重要的部分，因為空氣被壓縮后釋放出大量的熱，這些熱量要靠冷卻系統(tǒng)作熱交換后帶走。冷卻系統(tǒng)分風冷式和水冷式兩種。其設計選擇條件如下：風冷式螺桿空氣壓縮機的環(huán)境溫度不能超過40.風冷式冷卻器暴露于空氣中，翅片上會黏附灰塵，如聚集灰塵太多，會嚴重影響冷卻器換熱效果，故還要求風冷式的空氣潔凈度要高。

　　水冷式冷卻器多采用管殼式冷卻器。一支為后部冷卻器用來冷卻壓縮空氣，另一支為油冷卻器用于冷卻噴入機體前的潤滑油。水冷式冷卻器對環(huán)境溫度條件無要求，但對冷卻水質要求較高，若水質太差，則冷卻器容易結垢阻塞，或被腐蝕，導致維護成本增加，甚至造成冷卻器穿孔報廢。

　　原來水泥工程多采用水冷式螺桿空氣壓縮機，但隨著水泥生產(chǎn)環(huán)境條件的不斷改善，風冷式也逐步得到推廣。這要設計者根據(jù)實際條件確定。

　　潤滑油系統(tǒng)的設計。要求潤滑油氣泡低、不易揮發(fā)，較高的抗氧化性，較高的抗乳化性，良好的抗磨潤滑性和水分離性等。建議選用加氪精制礦物基礎油和各類合成型基礎油調合而成的合成潤滑油，該類產(chǎn)品具有更廣泛的工作溫度范圍，較少的油泥和結膠形成，較低的油揮發(fā)性以降低潤滑油消耗，穩(wěn)定的性能使維護費用更低，可延長軸承乃至設備的壽命，已經(jīng)成為螺桿式壓縮機制造商的普遍推薦和質保產(chǎn)品。

　　壓縮空氣廠房消防設計。可不設計消防水系統(tǒng)，但必須配置移動式滅火器，以應對潤滑油泄露或排放不當而引發(fā)的火災。

　　4結束語壓縮空氣站在水泥工程設計中屬于下游專業(yè)，往往得不到重視。但在實際的生產(chǎn)線運行過程中，壓縮空氣站又是生產(chǎn)中的一個動力源。對預熱器防堵、通堵，收塵裝置的高效運轉，氣動閥門的執(zhí)行到位等主機設備的安全可靠運轉，起著至關重要的作用。本文就壓縮空氣站的工程設計入手，簡單地介紹了工藝流程的選擇確定因素和設計過程中應注意的事項。希望從水泥工程建設的開端（設計）能夠避免一些失誤的產(chǎn)生，從而保證生產(chǎn)線在投入生產(chǎn)運行后不會因為壓縮空氣而引發(fā)重大生產(chǎn)事故。