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在本文中主要是空氣壓縮機驅(qū)動方案詳析，是通過電機驅(qū)動壓縮機方案和蒸汽透平驅(qū)動壓縮機方案兩種方案的對比來講述空氣壓縮機驅(qū)動方案的，希望能夠?qū)δ愕牧私庥袔椭?/p>
空氣壓縮機概述：
空氣壓縮機的種類很多，按工作原理可分為容積式壓縮機，速度式壓縮機，容積式壓縮機的工作原理是壓縮氣體的體積，使單位體積內(nèi)氣體分子的密度增加以提高壓縮空氣的壓力；速度式壓縮機的工作原理是提高氣體分子的運動速度，使氣體分子具有的動能轉(zhuǎn)化為氣體的壓力能，從而提高壓縮空氣的壓力。
兩種方案詳述：
方案一 電機驅(qū)動壓縮機方案
將副產(chǎn)蒸汽用于驅(qū)動背壓式蒸汽透平發(fā)電，其背壓排汽供給0.3MPa(G)的蒸汽熱用戶，發(fā)出的電并入廠內(nèi)6000V電網(wǎng)。 而兩臺壓縮機分別由兩臺防爆電機驅(qū)動，電機所需電能由廠內(nèi)6000V電網(wǎng)提供。
1、 發(fā)電機輸出電功率計算
由水蒸汽焓熵圖(i-s圖)查得:在 P1，t1條件下，蒸汽焓為:i1=3075kJ/kg，在P2，t2條件下，焓值為:i2=2735kJ/kg，絕熱焓降至焓值為i絕=2590kJ/kg，則有效焓降為:△i=i1-i2=340kJ/kg，絕熱焓降為:△i絕=i1-i絕=485kJ/kg，此時該透平內(nèi)效率為：
η內(nèi)＝△i／△i絕＝70％
此值對背壓式小功率透平而言,為正常值．
輸出的電功率為:(假定管道效率為η管為98％，蒸汽透平機械效率η機為97％，聯(lián)軸器效率為η聯(lián)為99％，發(fā)電機效率為η電為98％)
N=Δi´Q1´η管´η機´η聯(lián)´η電/3.6=4728.8kW
2、電動機輸入功率計算
由于驅(qū)動兩臺壓縮機的透平功率N1，N2分別為 3450kW，1345kW，轉(zhuǎn)速分別為7063r/min，9481r/min(轉(zhuǎn)/分).為了使電機轉(zhuǎn)速與壓縮機轉(zhuǎn)速相匹配，必須設(shè)增速器。假定電動機功率與蒸汽透平功率相同，則電動機從廠內(nèi)6000V電網(wǎng)需要的電功率為:(假定廠內(nèi)電網(wǎng)變送損失為η變按3％計,增速器損失η增按2％計, 電動機效率為η電動為98％)
N'=(N1+N2)/[(1-η變) ´(1-η增) ´η電動 ]=5147kW
3、 二者功率差
ΔN=N'-N=418.2kW
由此可見，方案一中發(fā)電機輸出電功率不能滿足電動機的輸入功率。
方案二 蒸汽透平驅(qū)動壓縮機方案
將副產(chǎn)蒸汽用于驅(qū)動背壓式蒸汽透平直接帶動壓縮機， 透平背壓排汽供給0.3MPa(G)的蒸汽熱用戶。
1、 進入兩臺壓縮機蒸汽透平的蒸汽流量計算
a、 進入空壓機蒸汽透平的蒸汽流量計算
由于空氣壓縮機屬于國內(nèi)制造廠商制造，使得壓縮機配套透平也屬于國內(nèi)制造廠商配套，按照國內(nèi)透平廠商提供數(shù)據(jù)，在N1=3450kW，n=7063r/min下,且進汽參數(shù)在P1、t1，排汽參數(shù)在P2(此時絕熱焓降至焓值為i絕=2590kJ/kg)時,η內(nèi)=80.5%，透平進汽量按下式計算：(假定管道效率為η管為98％)
m1=N1×3.6/[(i1-i絕)×η內(nèi)×η管]=32.46t/h
b、進入制冷機蒸汽透平的蒸汽流量計算
由于制冷壓縮機屬于國外制造廠商制造，使得壓縮機配套透平也屬于國外制造廠商配套，按照國外透平廠商提供數(shù)據(jù)，在N2=1345kW，n=9481r/min下， 且進汽參數(shù)在P1、t1，排汽參數(shù)在P2(此時絕熱焓降至焓值為i絕=2590kJ/kg)時，η內(nèi)=67%，轉(zhuǎn)速對效率的修正系數(shù)為A=0.95,過熱度對效率的修正系數(shù)為B=1.006,背壓對效率的修正系數(shù)為C=0.985，則透平進汽量按下式計算：(假定管道效率為η管為98％)
m1=N2×3.6/[(i1-i絕)×η內(nèi)×A×B×C×η管]=16.15t/h
c、兩臺透平總用汽量為
m=m1+m2=48.61t/h。
2、 透平用汽量與副產(chǎn)蒸汽的差值為
Δm=m-Q1=-5.68t/h
因此，方案二中副產(chǎn)蒸汽不僅滿足了透平對汽量的要求，而且有節(jié)余。
看完，相信你對于空氣壓縮機的驅(qū)動方案的選擇有一定的了解，能夠根據(jù)自己工廠的情況，因地適宜。
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作者:德耐爾@德耐爾空壓機 空壓機修訂日期：2011-06-03
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