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使用壓縮空氣的風(fēng)動(dòng)機(jī)械，雖然效率較低，但在煤礦的特殊條件下，不會(huì)產(chǎn)生火花，不怕超負(fù)荷，無(wú)觸電危險(xiǎn)，在溫度大、氣溫高、灰塵多的環(huán)境中，也能很好地操 作，因此，在煤礦中壓縮空氣作為一種動(dòng)力源而被廣泛應(yīng)用。但因空壓機(jī)的成本較高、耗電量大、利用率低、效率不高，因此，提高空壓機(jī)設(shè)備的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，對(duì)于節(jié) 約電能消耗和降低生產(chǎn)成本，具有非常重要的意義。
1、提高空壓機(jī)的運(yùn)行效率
1.1 更新改造舊設(shè)備
現(xiàn)在礦山實(shí)際使用的空壓機(jī)設(shè)備型 號(hào)較雜，還有一部分是老舊產(chǎn)品，耗電量高，配件儲(chǔ)備困難，維修量大。如W-20/8型空壓機(jī)效率只有60%左右，而3L-10/8和4L-20/8等新型 空壓機(jī)效率為80%。如果把目前還在服役的老舊設(shè)備更新成高效空壓機(jī)，節(jié)約電能十分可觀。就以4L-20/8代替W-20/8型為例，一年可節(jié)約用電量 54萬(wàn)千瓦時(shí)，這筆電費(fèi)就可購(gòu)買(mǎi)一臺(tái)新的4L-20/8型空壓機(jī)。
1.2 合理選用空壓機(jī)
在保證供風(fēng)量不變的情況下，也有一個(gè)合理選 用空壓機(jī)的問(wèn)題，就以選用L型空壓機(jī)為例，如果所需風(fēng)量為20m3/min，開(kāi)動(dòng)1臺(tái)4L-20/8型空壓機(jī)（效率80%，功率130Kw），比開(kāi)動(dòng)兩臺(tái) 3L-10/8型空壓機(jī)（效率80%，功率75Kw）能節(jié)電20 Kw，一年就省電10萬(wàn)千瓦時(shí)。
1.3 提高空壓機(jī)的排氣量
盡管選 用了高效空壓機(jī)，但不注意維護(hù)和檢修，也不能保證空壓機(jī)高效率運(yùn)行。我們?cè)谏a(chǎn)中曾遇到這樣一個(gè)問(wèn)題：當(dāng)時(shí)井下3個(gè)工作面共8臺(tái)7655鑿巖機(jī)工作，需風(fēng) 量30 m3/min，開(kāi)了2臺(tái)4L-20/8型空壓機(jī)，風(fēng)量還供不應(yīng)求。根據(jù)儀表指示，電動(dòng)機(jī)已經(jīng)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。我們就用儲(chǔ)氣罐法對(duì)2臺(tái)4L-20/8的 排氣量進(jìn)行了測(cè)定，發(fā)現(xiàn)每臺(tái)空壓機(jī)的排氣量都不足，最差的1臺(tái)只有12 m3/min，為額定排氣量的60%，運(yùn)行效率很低。
要提高空壓機(jī)的排 氣量，主要是加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)和檢修。保持氣閥的工作狀態(tài)良好、不串風(fēng)；填料箱、氣缸蓋、活塞與氣缸壁之間不漏氣。同時(shí)要十分注意空壓機(jī)的冷卻效果，進(jìn)氣溫 度不可太高，經(jīng)測(cè)定每升高3℃，空壓機(jī)的工作效率將降低1%。保證空壓機(jī)處于良好的潤(rùn)滑狀態(tài)，以降低摩擦阻力，減少因機(jī)械摩擦而引起的功率損失。
1.4 搞好附屬設(shè)備的節(jié)電運(yùn)行
空壓機(jī)的附屬設(shè)備主要指冷卻水泵、電控設(shè)備、風(fēng)包等。搞好這些附屬設(shè)備的節(jié)電運(yùn)行，對(duì)提高空壓機(jī)的運(yùn)行效率有一定的意義。
（1）選用高效能的冷卻水泵
為了降低進(jìn)氣溫度，提高空壓機(jī)的運(yùn)行效率，必須用水泵對(duì)空壓機(jī)進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。要求進(jìn)水溫度不超過(guò)30℃，出水溫度不超過(guò)40℃。但是一般水泵的效率都很低（50%～70%不等），耗電量大，對(duì)提高空壓機(jī)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益有一定的影響。應(yīng)選效率較高的BA型和B型泵。
（2）頻敏變阻器的節(jié)電運(yùn)行
4L-20/8型 空壓機(jī) 的轉(zhuǎn)子回路都用頻敏變阻器起動(dòng)，起動(dòng)過(guò)程結(jié)束后，盡管轉(zhuǎn)子已經(jīng)被短接，但時(shí)間繼電器、中間繼電器、交流接觸器仍處于通電吸合狀態(tài)，不僅運(yùn)行噪聲大，線圈溫升高，使用壽命短，而且造成不必要的耗電現(xiàn)象。
在 轉(zhuǎn)子短接裝置的運(yùn)行手柄位置一側(cè)，裝設(shè)一個(gè)兩組動(dòng)斷觸點(diǎn)的行程開(kāi)關(guān)，把其觸點(diǎn)分別串在頻敏變阻器控制回路的起動(dòng)按鈕和時(shí)間繼電器回路中。這樣，在電動(dòng)機(jī)起 動(dòng)完畢，正常運(yùn)行時(shí)，使頻敏變阻器控制柜處于安全節(jié)電狀態(tài)。一年可節(jié)約有功電量920千瓦時(shí)，無(wú)功電量10836千瓦時(shí)，同時(shí)還提高了線路功率因素。如果 把定子回路的交流接觸器改為交流起動(dòng)，直流運(yùn)行，不僅能解決噪聲大、溫升高、壽命短的問(wèn)題，而且也降低了耗電量。
2 、減少壓縮管路的損失
壓縮空氣通過(guò)管路送到各個(gè)用風(fēng)點(diǎn)的過(guò)程中，風(fēng)流與管路及其附件產(chǎn)生磨擦，形成阻力，不可避免地造成壓力損失，增加了風(fēng)機(jī)的功率損失。自空氣壓縮站到最遠(yuǎn)用風(fēng)點(diǎn)的總壓力損失一般不超過(guò)0.1MPa。否則，必須采取以下有效措施。
2.1 空氣壓縮機(jī)站建立在井口附近
為減少管路的壓力損失，使管路敷設(shè)距離越短越好（管路壓力損失與其長(zhǎng)度成正比）。地面管路沒(méi)有多大用處，必須盡量縮短。為此應(yīng)把空壓機(jī)建在井口附近。
在低瓦斯礦井中，送風(fēng)距離較遠(yuǎn)時(shí)，也可在井下主要運(yùn)輸巷道附近新鮮風(fēng)流通過(guò)的地方，設(shè)置壓縮空氣站，但空氣壓縮站和儲(chǔ)氣罐必須分別裝設(shè)在兩個(gè)硐室內(nèi)。
2.2 盡量減少拐彎和少用附件
由于地形限制和管路控制的需要，在管路中需要一些三通、彎頭、閘閥等附件，這些附件的壓力損失都很大，一個(gè)直徑50mm的彎角閥壓力損失相當(dāng)于13m相同直徑的直管壓力損失。必須盡量少用，所有附件的壓力損失不得超過(guò)管路的10%～20%。
2.3 增大風(fēng)管直徑
在巷道開(kāi)拓延伸、管路必須加長(zhǎng)、支路較多、附件又不可缺少時(shí)，只有加大風(fēng)管直徑，減少壓力損失，減輕 空氣壓縮機(jī) 的負(fù)擔(dān)（壓力損失與管徑的平方成反比）。
風(fēng)管內(nèi)徑可按下列公式計(jì)算：
d=
式中： Q1——平均壓力狀態(tài)下的空氣流量，Q1=QP0/P1；
Q——管路計(jì)算空壓流量，m3/min；
P0——吸氣大氣壓：0.1MPa；
P1——管道中空氣的平均壓力，不超過(guò)9個(gè)大氣壓；
W——管道內(nèi)壓縮空氣流速，一般為5～10m/s。
2.4 改進(jìn)管子接頭，杜絕浪費(fèi)
加強(qiáng)管路維修，保持管子接頭不漏風(fēng)，管子附件狀態(tài)良好，管子接頭盡量采用焊接方法。
適當(dāng)增設(shè)油水分離器、安裝伸縮器，使管路中不得有積水，提高排風(fēng)效率。
3、加強(qiáng)對(duì)用風(fēng)設(shè)備的管理
礦山開(kāi)采用風(fēng)設(shè)備很多，主要有鑿巖機(jī)、混凝噴射泵、風(fēng)稿等。選好、管好、用好這些用風(fēng)設(shè)備，對(duì)于搞好 螺桿式空壓機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，降低生產(chǎn)成本，有著決定性的作用。
3.1 使用高效能的7655鑿巖機(jī)
我國(guó)煤礦的巖巷開(kāi)拓掘進(jìn)主要用鑿巖機(jī)，煤礦60%以上使用7655氣腿鑿巖機(jī)，其特點(diǎn)是重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、機(jī)動(dòng)靈活、適應(yīng)性強(qiáng)。
7655鑿巖機(jī)雖然沖擊功和扭矩大，沖擊頻率高，耗氣量小，但使用中很多單位對(duì)軟管接頭不重視，漏氣現(xiàn)象十分嚴(yán)重，應(yīng)該推廣快速接頭，才能收到更好的經(jīng)濟(jì)效果。
3.2 正確使用混凝土噴射泵
自 從井下巖石巷道推廣光面爆破錨噴支護(hù)新技術(shù)以來(lái)，混凝土噴漿泵就成了不可缺少的施工設(shè)備，幾經(jīng)改進(jìn)目前普遍使用的ZHP-2型混凝土噴射泵，效率比較高。 但耗風(fēng)量大（10m3/min），成了風(fēng)老虎。由于所需風(fēng)壓�。�0.3Mpa），所供風(fēng)壓大（為使鑿巖機(jī)能正常工作，工作面風(fēng)壓一般為 0.6～0.7Mpa），混凝土回彈率高，不僅造成很大浪費(fèi)，而且會(huì)影響混凝土層結(jié)合強(qiáng)度。為此，可采取以下措施：
（1）在工作面增設(shè)風(fēng)包
在噴漿工作面增設(shè)一個(gè)風(fēng)包，使高空壓緩沖一下，減弱噴漿泵所需的風(fēng)壓，使噴漿泵能有效地工作，不過(guò)要做到隨機(jī)移動(dòng)有困難。少移動(dòng)，加長(zhǎng)二次供風(fēng)管路，一般不會(huì)增加管路風(fēng)壓損失。
（2）減少混凝土射流的有效長(zhǎng)度
根據(jù)國(guó)家建委建筑機(jī)構(gòu)研究所試驗(yàn)的結(jié)果，在使用混凝土噴漿泵時(shí)，減少混凝土射流的有效長(zhǎng)度是減少耗風(fēng)量的最有效措施。經(jīng)試驗(yàn)射流有效長(zhǎng)度從1000mm縮小到600～400mm時(shí)，每分鐘的耗風(fēng)量分別減少14%和19%。
3.3配置移動(dòng)式小空壓機(jī)
在使用單位比較分散的情況下，不使用地面空壓機(jī)站的壓縮空氣，在工作面附近新鮮風(fēng)流通過(guò)的地方設(shè)置小型移動(dòng)式空壓機(jī)，對(duì)工作面就地供氣，這樣還可省略壓氣管道設(shè)施。
4、建立合理的規(guī)章制度
4.1 空壓機(jī)的選擇原則
空壓機(jī)的臺(tái)數(shù)及其總排氣量必須和工作的風(fēng)動(dòng)機(jī)械臺(tái)數(shù)及其總耗氣量相適應(yīng)。
一般空壓機(jī)站應(yīng)選用效率較高的L型空壓機(jī)。備用的空壓機(jī)不得少于1臺(tái)。
4.2 建立包機(jī)組提高設(shè)備的完好率
把運(yùn)轉(zhuǎn)工和檢修工編成一個(gè)組，對(duì)空壓機(jī)包修包用，嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)備檢修計(jì)劃，同時(shí)建立合理的獎(jiǎng)懲制度，以確保檢修質(zhì)量，提高設(shè)備的安全可靠性。
4.3 搞好職工的技術(shù)培訓(xùn)
對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)工人必須進(jìn)行培訓(xùn)、考試，在取得合格證后，方可獨(dú)立工作。舉辦崗位練兵與技術(shù)比武活動(dòng)，激發(fā)職工學(xué)知識(shí)、學(xué)科學(xué)的積極性，形成良好的作風(fēng)，提高整體職工隊(duì)伍的技術(shù)素質(zhì)。
4.4 制定 活塞式空壓機(jī) 的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
根據(jù)每使用1m3壓縮空氣的成本，制定成本定額，作為考核各個(gè)用風(fēng)隊(duì)組的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一。
總之，提高空壓機(jī)設(shè)備的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的方法很多，如果能夠確保管理完善，措施得力，保證現(xiàn)有設(shè)備完好，并采用有效的新技術(shù)，對(duì)于節(jié)約電能消耗和降低生產(chǎn)成本，具有非常重要的意義。
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作者:德耐爾@德耐爾空壓機(jī) 空壓機(jī)修訂日期：2010-12-04
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