鄭春燕

（秦皇島港股份有限公司雜貨港務(wù)分公司，秦皇島 066000）

1 研究背景

1.1 布局合理性差

在之前的空氣處理系統(tǒng)中，儲氣罐位于冷干機、吸干機等凈化設(shè)備前端，未凈化的壓縮空氣直接進入儲氣罐造成儲氣罐的嚴重損耗；空氣從空壓機房出來后需要經(jīng)過室外很長的管道進入工作樓二樓，在冬季會造成水氣的冷凝，對管路及二樓冷干機等設(shè)備造成腐蝕損耗；儲氣罐的位置使得壓縮空氣在使用時需要再經(jīng)過多個流程才能到達設(shè)備，使用效率低。

1.2 空氣處理能力不足

現(xiàn)用的吸干機冷干機的空氣處理能力為25。由于設(shè)備的嚴重損耗，其處理能力遠達不到這個數(shù)值。

1.3 儲氣罐存儲能力不足

由于空壓機年限已久，壓縮空氣產(chǎn)生量不太穩(wěn)定，需要提高儲氣罐的存儲能力以保證設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。

2 技術(shù)方案

2.1 空氣處理系統(tǒng)布局設(shè)計

2.1.1 儲氣罐系統(tǒng)位置設(shè)計

①空壓機與冷干機、吸干機一起安裝在儲氣罐下游。當(dāng)壓縮機恒定運行，并且吸干機、冷干機的冷卻、吸附能力等于壓縮機的排氣量時，可以使用這種安裝方式。在此條件下，干燥劑的負載需恒定。②空壓機與冷干機、吸干機一起安裝在儲氣罐的上游。當(dāng)空氣需求量可變時，可以使用這種方式安裝。空氣需求量短期間內(nèi)高于壓縮機可以提供的氣量，因此需要儲氣罐的存儲能力足夠大，以滿足即時的空氣需求量。通過對比兩種形式我們發(fā)現(xiàn)，我們現(xiàn)用的布局方式為儲氣罐安裝在冷干機和吸干機上游，這就要求空壓機運行恒定同時負載需恒定，這對于已進入損耗期的空壓機和實際生產(chǎn)工況顯然不符合要求。因此，我們決定采用圖2所示的布局方式，將儲氣罐安裝在整個系統(tǒng)的出口位置。

2.1.2 系統(tǒng)的整體布局設(shè)計

根據(jù)上面分析，我們將空氣處理系統(tǒng)依次布置為：

空壓機出來的空氣通過冷干機、吸干機的過濾凈化進入儲氣罐。當(dāng)作業(yè)需要壓縮空氣時，直接由儲氣罐通過輸送管路輸送到相應(yīng)設(shè)備。同時，在空氣處理系統(tǒng)中每個輸入環(huán)節(jié)增加空氣濾芯，最大程度保證壓縮空氣的干潔程度，在保證空氣質(zhì)量的同時，也對空氣處理系統(tǒng)中的各個設(shè)備進行了保護。

2.2 冷干機的選型改造

我們以卸船流程所需要的空氣流量計算出當(dāng)系統(tǒng)正常工作時需要的空氣通過量應(yīng)不少于22，因此根據(jù)市場主流冷干機產(chǎn)品，此次我們選擇AD1000型冷凍式干燥機，其技術(shù)參數(shù)如下表。

表1 冷干機參數(shù)

（1）空氣系統(tǒng)。壓縮空氣進入熱交換器10，并由排除的干燥冷空氣進行冷卻。流入的空氣中的水分開式凝結(jié)，隨后空氣將流經(jīng)熱交換器4，在此處制冷劑將蒸發(fā)，從而使空氣被進一步冷卻到接近制冷劑的蒸發(fā)溫度?？諝庵械母嗨謺Y(jié)隨后冷空氣流經(jīng)分離器5，在此處所有的冷凝水與空氣分離。干燥的冷空氣隨后經(jīng)過熱交換器10，在此處被流入的空氣加熱，加熱后的溫度比流入的空氣低10℃。

（2）制冷系統(tǒng)。壓縮機1傳輸熱的高壓制冷劑氣體到冷凝器，在冷凝器中大部分制冷劑將凝結(jié)。液體將流經(jīng)液體制冷劑干燥機8進入毛細管7.在蒸發(fā)壓力下，制冷劑離開毛細管。制冷劑進入蒸發(fā)器4，在此處制冷劑在恒壓下經(jīng)過進一步蒸發(fā)吸收壓縮空氣中的熱量。

2.3 吸干機選型改造

散糧站現(xiàn)使用吸干機為SLAD25型吸附式干燥器，其空氣處理能力為25。由于使用年限已久其無論從處理能力以及效果都無法達到我們的要求。因此，我們選擇了PE1020型吸附式干燥器。PE1020型干燥機通過吸附的方法出去空氣中的水分?？諝飧稍餀C由兩個裝有干燥劑的干燥塔組成，其中一個用來吸附水分，另一個進行再生，每4小時塔的功能調(diào)換一次。這與現(xiàn)用的干燥機原理基本一樣。

2.4 儲氣罐及管路布局改造

（1）儲氣罐改造選型。由于改造采用了將儲氣罐安裝在整個空氣處理流程終端的位置，因此，需要提高儲氣罐的儲氣能力才能滿足整個系統(tǒng)的要求。通過計算和各設(shè)備的壓縮空氣的進出流量匹配的儲氣罐應(yīng)至少達到8，而儲氣壓力最少達到1MPa。

（2）空氣管路布局改造。在改造前的空氣處理系統(tǒng)布局中，吸干機、冷干機等設(shè)備為了距離使用壓縮氣體的終端設(shè)備更近，所以布置在了工作樓的二樓。這樣就需要先將空壓機房的壓縮空氣通過管路輸送到工作樓二樓，再通過二樓將其他分別輸送到終端設(shè)備。這樣的布局使壓縮氣體產(chǎn)生后需要經(jīng)過很長的室外管道才能進行凈化。在冬季時壓縮氣體的含水量急劇增加，使得吸干機、冷干機不堪重負。同時，由于過去的管路都是金屬材質(zhì)，極易造成氣體輸送過程中的二次污染。

（3）增加輔助過濾器。在此次改造過程中，為了最大程度的保證壓縮空氣處理的干潔程度，不僅對相應(yīng)設(shè)備進行了更新，同時在每種凈化設(shè)備入口處均加裝了型號為P12C-180-35的輔助過濾器，用于過濾空氣中的水分和雜質(zhì)。其最大工作壓力為1MPa。

2.5 控制方式改造

通過改造前后的吸干機控制器可知，老吸干機只有簡單的指示報警等和計數(shù)功能?；緵]有太多的可操作性。而新吸干機采用Graphic控制機，可以實現(xiàn)以下功能：

電腦控制器自動控制和保護吸干機即：保持壓力露點穩(wěn)定；監(jiān)控壓力、溫度和數(shù)字開關(guān)，以確保安全操作，并在必要時停止運行吸干機；重啟吸干機；讀取、修改、設(shè)定參數(shù)

3 應(yīng)用情況及實施效果

通過對空氣處理系統(tǒng)的改造，恢復(fù)了最理想的壓縮空氣處理及輸送效果。使壓縮空氣的干燥、凈化效果得到了質(zhì)的提升。保證了除塵器、電子秤等設(shè)備良好運行。另外，由于控制方式的改變，其啟動過程比之前節(jié)能20%，對于企業(yè)降本增效有重要作用。

4 主要技術(shù)創(chuàng)新點

（1）將主要空氣凈化設(shè)備移至空壓機房，提高空氣輸送效率，降低額外的二次污染。（2）對冷干機、吸干機、儲氣罐等設(shè)備進行了更換，提高了凈化效率和效果。（3）將儲氣罐位置布置在系統(tǒng)終端，提高了空氣處理系統(tǒng)的效率和能力。

5 效益分析

這次改造完成后，散糧站壓縮空氣處理系統(tǒng)的能力得到很大的提升，使得電子秤、除塵器等設(shè)備的控制更加精準，提升了作業(yè)效率。同時對于這些設(shè)備關(guān)鍵部件的壽命有了很大的提升，降低了維修、更換頻次。這次改造對于裝卸效率的提升每年可節(jié)約費用約500萬元。