絕大多玻璃容器行業(yè)逐漸棄用和準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,當時效益比較好的玻璃容器企業(yè)在空壓機經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
|
10
|
7
|
50
|
13
|
20
|
7
|
76.2
|
11
|
40
|
7
|
100
|
12.8
|
后來國內的制造廠家普遍把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,已嚴重超出管道流速規(guī)范。
3. 為什么會如此
國內眾多的螺桿空壓機制造商一直標榜自己用德國進口機頭(或主機),或德國技術制造的主機。國內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。
國內螺桿空壓機廠家只有極少數(shù)具有設計能力,他們也不原意改動國外設計尺寸。
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計,管路設計,散熱設計,油路設計,包括噪音設計等等都加入節(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品。
4. 大范圍的變型產品,排氣管流速怎么控制?一個螺桿空壓機公司的變型產品舉例
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
|
0.7
|
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):螺桿壓縮機內容積比不適合
排氣壓力7bar時螺桿空壓機內容積比一般是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,適合用內容積比3.5左右的螺桿空壓機主機。
內容積比實際是內壓縮比,螺桿壓縮機內壓縮比應小于實際壓縮比。而螺桿壓縮機內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提供內容積比3.5的螺桿空壓機主機,相應的的排氣口尺寸也應隨之改變。
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
螺桿空壓機經銷商銷售螺桿壓縮機賺不了多少錢,經銷商銷售螺桿空壓機主要是為了獲得服務利潤。
迫使客戶必須接受他們的服務和消耗品(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,不接受他們的服務和消耗品,將拒絕后續(xù)修理和其它服務,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,普遍質次價高,供應商在此做了很多“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,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,服務費用等綜合消耗費用→支持費用。”最后確定供方時有失偏頗,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,而未做科學的分析和請資深專家咨詢,以采購價做為定標的主要依據(jù)。最后只能任人宰割。
結論: 實踐已經證明: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。