鑄造車間空壓機(jī)節(jié)能措施
鑄造行業(yè)對空壓機(jī)的需求較大，鑄造車間的工藝生產(chǎn)過程中熔化工部、造型工部、制芯工部、砂處理工部和清理工部等工部都需要使用壓縮空氣。本文以空壓機(jī)在鑄造行業(yè)的砂型鑄造車間應(yīng)用情況為研究對象，結(jié)合砂型鑄造車間各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的壓縮空氣使用，介紹空壓機(jī)的節(jié)能設(shè)計(jì)，減少鑄造車間能源，尤其是電能的消耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的“綠色鑄造”。
一、砂型鑄造車間使用情況
▲氣力輸送的走向圖
空壓站房設(shè)置的空壓機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣在鑄造行業(yè)主要用于砂粒輸送、鑄件打磨、設(shè)備清掃、風(fēng)動工具和擠壓設(shè)備等，以及氣動儀表、氣動閥體的控制功能，是鑄造生產(chǎn)必不可少的動力源。根據(jù)相關(guān)資料介紹，鑄造設(shè)備使用壓縮空氣的設(shè)備利用系數(shù)僅為0．6～O．7m。
▲壓縮空氣使用情況表
根據(jù)砂型鑄造車間的熔化工部、造型工部、制芯工部、砂處理工部、清理工部以及輔助工部的壓縮空氣需求情況。砂處理系統(tǒng)是砂型鑄造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是物料輸送量最大的工部，占車間生產(chǎn)總的用氣量的42％～50％，采用氣力方式輸送、振動和破碎是砂處理系統(tǒng)的主流技術(shù)。同時(shí)具有冷卻、除塵和篩分等功能，大大減少了不必要的操作環(huán)節(jié)，環(huán)境干凈，地面無積砂。
造型工部對壓縮空氣的耗量需求約占車間總用氣量的26％～30％，氣控系統(tǒng)在該工部具有不可或缺的重要作用。
二、空壓機(jī)的節(jié)能設(shè)計(jì)
1、耗能的主要因素
(1)卸載運(yùn)行狀態(tài)下耗能嚴(yán)重。我國絕大部分的空壓機(jī)的負(fù)荷率都在65％～70％左右，其余時(shí)間都處于卸載運(yùn)行狀態(tài)。采用傳統(tǒng)調(diào)節(jié)方式的螺桿式空壓機(jī)，其卸載運(yùn)行狀態(tài)下的能耗是滿載運(yùn)行時(shí)的20％以上，部分空壓機(jī)能耗甚至達(dá)到45％左右，能源浪費(fèi)十分嚴(yán)重。
(2)設(shè)備起動電流過大
設(shè)備啟停過于頻繁，當(dāng)空壓機(jī)起動時(shí)，其電流達(dá)到正常運(yùn)行時(shí)額定電流的5～7倍，容易導(dǎo)致供電網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)，甚至影響電控設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，縮短其使用壽命。
(3)自動化程度不高
空壓機(jī)的氣量和壓力調(diào)節(jié)是主要依靠控制調(diào)節(jié)閥和加／卸載閥來實(shí)現(xiàn)，如果自動化控制程度低，就會存在調(diào)節(jié)速度慢、壓力不穩(wěn)和精度低等設(shè)備操作缺點(diǎn)。
(4)設(shè)備維護(hù)工作量大
由于起動時(shí)對設(shè)備的沖擊電流很大，電動機(jī)受到磨損比較大，且加／卸載運(yùn)行方式容易使機(jī)械部件不斷進(jìn)行反復(fù)動作，進(jìn)而老化速度加快，導(dǎo)致設(shè)備維護(hù)的工作量很大。
(5)空壓機(jī)的高速、超負(fù)荷、加／卸載等運(yùn)行都會導(dǎo)致噪音很大，對環(huán)境造成影響。
2、節(jié)能的主要措施
綜合以上因素，提高空壓機(jī)的運(yùn)行效率的主要措施：
(1)提高自動化控制程度，采用變頻調(diào)速電機(jī)、集中控制等方式；
(2)用氣管線及工藝的改進(jìn)、漏點(diǎn)智能檢測、降低管道泄露、減少壓力損失、調(diào)節(jié)活塞、缸套間的合理間隙降；
(3)變流量控制、節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)、機(jī)群專家控制系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用。
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