【壓縮機網(wǎng)】一、引言

　　在眾多工業(yè)領(lǐng)域，空壓機都有著廣泛的應(yīng)用，而其能耗問題也一直是各方關(guān)注的焦點。空壓機的關(guān)鍵耗材，涵蓋空氣濾清器（空濾）、油濾清器（油濾）、油氣分離器（油分）以及潤滑油，這些關(guān)鍵耗材對空壓機的能效起著至關(guān)重要的作用。深入了解這些耗材如何影響能效，對于優(yōu)化空壓機的運行以及降低運行成本有著非凡的意義。

　　二、空氣濾清器（空濾）對能效的影響

　　1.過濾精度

　　據(jù)統(tǒng)計，每一立方米的壓縮空氣中大約含有一億四千萬顆粉塵，且其中80%的粉塵粒徑小于2um。如此大量的細(xì)微粉塵會對空壓機機組內(nèi)部造成極為嚴(yán)重的磨損。空濾的過濾精度與進入空壓機的空氣質(zhì)量緊密相關(guān)。其一，若過濾精度不足，大量灰塵和雜質(zhì)便會隨空氣進入空壓機。這些雜質(zhì)在空壓機內(nèi)部不斷積累，增大摩擦，進而影響空壓機的工作效率。例如，灰塵會使空壓機內(nèi)部的轉(zhuǎn)子、軸承等部件的磨損加劇，導(dǎo)致空壓機需要消耗更多能量以維持正常運行。同時，雜質(zhì)的進入還可能引發(fā)其他部件的故障，進一步降低能效。其二，高精度的空濾能夠有效地阻擋微小顆粒，確保進入空壓機的空氣清潔，從而維持空壓機的高效運行。

　　2.吸氣阻力

　　以8bar的空壓機為例，其壓縮比為8:1。若因堵塞吸氣壓力為0.8bar，此時壓縮比變?yōu)?0:1，相當(dāng)于一臺10公斤的空壓機的能效，壓氣單耗會增加15%。吸氣阻力是空濾影響能效的關(guān)鍵因素之一。當(dāng)空濾出現(xiàn)堵塞或者設(shè)計不合理的情況時，吸氣阻力便會增大。如此一來，空壓機就需要耗費更多的能量來克服阻力吸入空氣。隨著吸氣阻力的增加，空壓機的能耗會呈線性上升。在一些長期未更換空濾的空壓機系統(tǒng)中，能耗大幅增加的現(xiàn)象十分明顯。為確保能效，必須定期檢查空濾的吸氣阻力，并及時更換堵塞的空濾。

　　3.進氣系統(tǒng)設(shè)計

　　進氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計對空氣過濾器的使用壽命有著重要影響。如果進氣管道布局不合理、進氣閥過小（最好選擇等徑蝶閥）或者存在彎曲、堵塞等情況，就會導(dǎo)致氣流不暢，使空氣過濾器承受不均勻的氣流沖擊，從而加速其磨損和老化。

　　節(jié)能降耗措施：a.使用過濾面積大的空濾，例如納米蜂窩過濾器；b.升級大通道等徑蝶閥；c.利用減載震動、泄壓反吹等設(shè)計自潔式裝置；d.應(yīng)用進氣增壓技術(shù)。

　　三、油濾清器（油濾）對能效的影響

　　1.容塵量

　　油濾采用吸附式過濾原理，其過濾精度不必過高。鑒于潤滑油具有一定的粘度，過濾精度太高反而效果不佳，達(dá)到中等過濾精度即可。油濾的過濾效果主要取決于容塵量大小，而非完全取決于過濾精度。容塵量大的油濾，在中、后期的阻力相對較小，而阻力越小則能效越高。可能堵塞油濾的因素包括：空氣中的灰塵、潤滑油的結(jié)膠積碳以及磨損產(chǎn)生的鐵屑、銹渣等。

　　2.阻力特性

　　油濾的阻力對空壓機的能效有著顯著影響。倘若油濾的濾紙質(zhì)量欠佳或者設(shè)計不合理，在使用過程中其阻力會逐漸增大。這將使?jié)櫥偷牧鲃幼兊美щy，從而影響潤滑效果和散熱性能。例如，過高的阻力會導(dǎo)致潤滑油無法及時到達(dá)需要潤滑的部件，使得部件之間的摩擦磨損增大，進而增加能耗。因此，選擇低阻力且性能穩(wěn)定的油濾對于維持空壓機能效至關(guān)重要。

　　3.抗老化能力

　　油濾的抗老化能力不可忽視。隨著使用時間的延長，如果油濾抗老化能力差，其結(jié)構(gòu)和材料性能會發(fā)生變化，可能會產(chǎn)生新的污染源進入潤滑油。這些新的雜質(zhì)會影響潤滑油的性能，增加油分的工作壓力，降低空壓機的整體能效。具有良好抗老化能力的油濾能夠在長期使用過程中保持穩(wěn)定的過濾性能，有助于維持空壓機能效。

　　節(jié)能降耗措施：a.使用玻纖材質(zhì)的過濾器，4%玻纖材料、96%空隙率；b.使用無結(jié)膠積碳傾向的全合成潤滑材料；c.運行溫度在95℃以上。

　　四、油氣分離器（油分）對能效的影響

　　油分的起始壓差一般在0.1-0.2bar，設(shè)計更換壓差為0.8-1.5bar。由于油品不同，堵塞速度也有所不同。例如，使用礦物油時，油分需在1500-2000小時更換；使用半合成潤滑油時，可在3000-4000小時更換；而使用全合成潤滑油時，一般可在6000-8000小時更換。在此期間，累積電力消耗區(qū)別較大。

　　1.初始壓差

　　油分的初始壓差是衡量其對能效影響的重要指標(biāo)。初始壓差較低的油分在空壓機啟動初期能夠更順暢地進行油氣分離，從而減少能量損耗。較低的初始壓差意味著空壓機無需花費過多能量來推動油氣混合物通過油分，進而提高了能效。

　　2.分離效果

　　目前，優(yōu)質(zhì)的油氣分離器實測分離效果能達(dá)到2-3ppm，而大多數(shù)分離器的分離效果在15ppm以上。這會導(dǎo)致后面的精密過濾器堵塞快速，壓差上升，能耗增加。

　　3.中后期壓差變化

　　在空壓機運行的中后期，油分的壓差變化對能效的影響更為顯著。如果油分在使用過程中壓差迅速增大，會使空壓機需要更高的壓力來維持油氣分離過程。這主要是由于油分內(nèi)部堵塞或者損壞等原因引起的。

　　具體而言，空濾過濾效果不佳會使大量雜質(zhì)進入油分；潤滑油質(zhì)量差會產(chǎn)生過多積碳；空氣潮濕或溫度較低等環(huán)境因素也可能對油分的性能產(chǎn)生影響，進而影響其壓差和空壓機能效。在壓差上升速度方面，油分壓差上升速度也會影響能效。若油分壓差上升速度慢，說明油氣分離器工作狀態(tài)良好，能提高空壓機能效；反之，壓差上升速度快，會使機組實際排氣壓力增大，機組耗能增加。

　　油分節(jié)能，可采取以下措施：一是使用優(yōu)質(zhì)空濾；二是選用優(yōu)質(zhì)無結(jié)膠積碳潤滑油；三是定制折疊式油分芯；四是確保機器不低溫運行，最好保持在95℃以上。

　　五、潤滑油對能效的影響

　　一般來說，優(yōu)質(zhì)潤滑油能使油分壓差降低0.5-1公斤，從而使耗電量降低3%-7%。

　　1.粘度增加

　　潤滑油的粘度與能效之間的關(guān)系并非絕對。對于主機轉(zhuǎn)子間隙小、密封性能好的空壓機，選擇低粘度的潤滑油，如32號潤滑油，運行阻力會小一些，能效會高一些。而對于主機轉(zhuǎn)子間隙大、密封性能差一些的空壓機，選用粘度稍微偏高一些的潤滑油，如46號潤滑油，可以提高密封性能。據(jù)統(tǒng)計，選擇合適粘度的潤滑油，能使空壓機能效提高5%-10%。石油基潤滑油氧化后分子鏈聚合成膠，粘度越來越大，非石油基聚合合成油粘度長期穩(wěn)定，導(dǎo)熱系數(shù)高、冷卻效果好。

　　2.結(jié)膠積碳

　　潤滑油的品質(zhì)至關(guān)重要。劣質(zhì)的潤滑油容易產(chǎn)生氧化、變質(zhì)等問題，形成的沉淀物和污染物會堵塞油氣分離芯的微孔，降低其分離效率和使用壽命。例如，PAG全合成螺桿式空壓機油具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，可有效防止壓縮機產(chǎn)生積碳、結(jié)焦和漆膜，換油周期長達(dá)8000-12000小時，還能降低油耗并提高能效，且具有生物降解性。而24KT硅基潤滑油，具有超級惰性，可永久免換。這些優(yōu)質(zhì)的潤滑油產(chǎn)品為空壓機的高效運行提供了有力保障。

　　石油基潤滑油在長期使用過程中可能會產(chǎn)生結(jié)膠積碳現(xiàn)象。結(jié)膠積碳會在空壓機內(nèi)部的高溫部件表面沉積，影響熱傳遞效率和部件的正常運行。例如，結(jié)膠積碳會使壓縮機的排氣溫度升高，降低壓縮效率，增加能耗。優(yōu)質(zhì)的潤滑油具有良好的抗氧化性能和清潔性能，能夠減少積碳的產(chǎn)生，維持空壓機的高效運行。

　　潤滑節(jié)能措施：a.添加抗磨自修復(fù)劑；b.使用無結(jié)膠積碳傾向的優(yōu)質(zhì)潤滑油；c.95℃以上運行溫度，保持油品干燥最佳潤滑狀態(tài)；d.匹配最合適的運行粘度。

　　六、結(jié)論

　　空壓機的關(guān)鍵耗材，即空濾、油濾、油分和潤滑油，從不同方面對空壓機的能效產(chǎn)生影響。企業(yè)應(yīng)根據(jù)實際情況選擇高質(zhì)量、合適規(guī)格的關(guān)鍵耗材，并定期對其進行檢查和更換，以提高空壓機能效，降低能耗和運行成本。通過以上分析可以看出，合理選擇和使用關(guān)鍵耗材對于提高空壓機能效具有重要的實際意義。

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