摘 要：针对宝钢冷轧系统对压缩空气的需求，本文详细论述了宝钢空气压缩机系统的组成和运行情况，并在大量的现场实验与理论研究基础上，提出了一套适合空压机系统日常保养的方法，并取得了良好的使用效果，具有一定的推广应用价值。
关键词：压缩空气 空压机 喘振
1 前言
空压机为厂内各条机组及站房提供干燥洁净的压缩空气，以保证全厂各个工序正常生产。压缩空气的生产过程主要由空气过滤、空气压缩、压缩空气干燥、压缩空气输送等几个环节所组成。即空气自入口空气过滤器吸入，进入离心式空气压缩机，然后经压缩机三级压缩后冷却器，再进入冷冻式压缩空气干燥器内，压缩空气通过冷冻降温使所含水蒸气结露析出，再经过微热再生式压缩空气干燥器吸收析出的水分，最后经过粉尘过滤器过滤后出干燥器进入压缩空气储气罐。我厂新建空压站使用的是自洁式过滤器、离心式空压机、水冷却器、加热冷却干燥器，来作为空压站核心组件。
作为轧钢系统的配套公辅设施，我们对压缩空气的品质有一定的要求，主要是压缩空气供应压力全时段保持在0.62～0.80MPa，压缩空气露点 ≤-40℃。此外，为了相应节能减排的要求，压缩空气的电耗辅料等成本也要尽力控制在规定范围，避免成本超标。因此，如何在满足以上要求的情况下，做好离心式空压机的日常保养，成为了摆在我们面前的一道难题。
2 空气过滤器
由于离心式压缩机属于高精度的产品，所以其对入口处的空气质量也有相应的讲究。一般地，要求进口空气中颗粒物含量的最大直径要小于2微米。针对此种情况，我们特别选择了具有8组共16个过滤筒的过滤器，微粒可通过量为小于等于1微米。每次只允许1组，即2个过滤筒吸气工作，每过两分钟换1组，同时对刚完成工作的过滤筒进行反吹，把黏附在滤筒上的杂质吹走，让其为下次吸气作好准备。而吸气的组件（滤筒）数量和反吹的周期都可以通过控制面板自行设计调整。但是根据一段时间的跟踪，我们发现，单靠过滤筒过滤，反吹，效果一般，因为我们的吸气口在户外，户外杂质较多，一旦有较大直径的颗粒物被吸入过滤筒，可能造成过滤筒堵塞，虽然这些杂质无法最终通过过滤筒，但是这样可能造成空压机吸气困难，而频繁更换过滤筒对于站房的成本来说，也是较大的负担。
3 空压机本体
空压机本体需要关注的点较多，但主要分为振动、润滑油、密封性、电流值、温度。
（1） 振动的检测主要分为两类：一是专业检测公司每三个月为我们做一个全面的检测，出具专业的振动报告，确保振动值在范围内。二是我们观察高速轴和低速轴这两项振动（在线数据）。当振动值超越20的时候，就需要引起重视，采取清洗叶轮的方法来消除叶轮上的积炭和可能出现的颗粒户。如清洗叶轮后，振动值依然较大，则主要可能为轴的动平衡被破坏，这时候需要专业产假进行动平衡的调试。
（2） 润滑油的检测也同样分为两类：一是专业检测公司每三个月为我们做一个全面的检测，出具专业的油样报告，确保油样符合使用要求。二是我们通过目测，看润滑油有无混浊，凝固，污染等现象。润滑油对于空压机来说非常重要，要养成定期更换油过滤器的习惯，油过滤器是确保润滑油正常不被污染的第一项工作，一旦此项工作没有做好，轻则造成空压机振动过大，重则造成设备损伤。一旦通过目视，润滑油发生污染，需立即进行同种润滑油的更换，同时在换新润滑油之前，对油箱采取清洗。并使用专用的加油工具，避免造成油脂污染。对于更换其他品种的润滑油，一定要首先查看厂家的产品说明书，根据说明书上所建议的润滑油进行挑选，以免对内部橡胶类配件造成腐蚀。
（3）密封性对于空压机来说，是极端重要的，密封性不好，生产出来的压缩空气就会有很大比例被泄露出去，直接影响产气量，管网压力，同时，高温带压气体对于站房巡检人员的安全也是很大的危险。经过日常的观察，空压机最容易泄露的部位就是那些采用橡胶密封圈的连接处，由于这些橡胶密封圈长期经受高温高压，时间一长，极易发生脆化，从而造成压缩空气泄露，根据厂家的说明书建议，这类橡胶密封圈应尽量做到一年一换。
（4）电流值可以从另一个侧面观察空压机的运行情况和它的状态好坏。如图1
上图反映了IGV开度，电流以及系统压力之间的关系，也标示出了喘振区域。
（5） 温度,空压机本体上各类冷却器很多，有油冷却器、中间冷却器和后冷却器，如果冷却器状态不好，将会造成以下后果：油温过高，出气温度过高，机头温度过高，设备频繁报警，生产连续性不好，影响后续动力供给；冷凝器使用寿命缩短，更换费用增多；设备负荷越来越大，使用年限缩短并且能耗增大4出气温度高，在储气罐冷却下来气体气压会下降，产气质量下降；润滑油长期在高温情况下使用，会造成油质下降，润滑效果下降，并且很容易碳化，在后冷却器处于空气中的灰尘和铁锈形成积炭，继而增大安全隐患。 因此，确保冷却器冷却效果好非常重要，根据经验来说，每年夏天之前，最好对冷却器进行一次物理清洗，去除换热管中的杂物，保证换热管的畅通，让冷却水的流量尽可能的达到设计要求。但是，随着使用年限的上升，简单的物理清洗已经达不到要求了，内壁上水垢会越来越厚，造成热交换效率下降，气体温度和水温的上升。
此外，中间冷却器和后冷却器在给压缩空气冷却过程中，还容易使空气中大量的水分带出，日常保养需要关注这部分水，根据厂家提供的案例来看，若冷却器中的积水达到一定程度，可能会引起叶轮振动上升，从而引发系统自保护跳机，对于整个压缩空气系统是极为不利的。因此我们安装了自动排水阀，用来排放冷却器内的水，同时我们在旁路上也增加了一个手动阀，每天进行放水，确保设备的安全稳定运行。
4 其他
压缩空气系统作为含压系统，储气罐、安全阀、压力表等部件是确保整个系统安全的根本，在日常保养中，一定要周期性的对此类设备进行校验更换。在各类日常维修中，也要注意卸压，0.62～0.80MPa也有可能会对人体造成伤害。
在大量的现场试验与理论研究的基础上，充分利用牛顿迭代法的相关原理，提出了一套冷连轧机中间厚度计算模型，并将其应用到宝钢冷轧薄板厂1220冷连轧机的初始中间厚度的设定，经现场使用，效果良好，相关精度达到90%以上，完全满足了工程上的精度需求，具有进一步推广应用的价值。
参考文献:
[1] 李宗耀.压缩空气站的系统设计.北京：纺织出版社.2011.3
[2] 徐明.压缩空气站的设计手册.北京∶机械工业出版社，1993
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