1、提高空壓機的運行效率
1.1更新改造舊設(shè)備
現(xiàn)在礦山實際使用的空壓機設(shè)備型號較雜,還有一部分是老舊產(chǎn)品,耗電量高,配件儲備困難,維修量大。如W-20/8型空壓機效率只有60%左右,而3L-10/8和4L-20/8等新型空壓機效率為80%。如果把目前還在服役的老舊設(shè)備更新成高效空壓機,節(jié)約電能十分可觀。**以4L-20/8代替W-20/8型為例,一年可節(jié)約用電量54萬千瓦時,這筆電費**可一臺新的4L-20/8型空壓機。
1.2合理選用空壓機
在****供風(fēng)量不變的情況下,也有一個合理選用空壓機的問題,**以選用L型空壓機為例,如果所需風(fēng)量為20m3/min,開動1臺4L-20/8型空壓機(效率80%,功率130kW),比開動兩臺3L-10/8型空壓機(效率80%,功率75kW)能節(jié)電20kW,一年**省電10萬千瓦時。
1.3提高空壓機的排氣量
盡管選用了高效空壓機,但不注意維護(hù)和檢修,也不能****空壓機高效率運行。在生產(chǎn)中曾遇到這樣一個問題:當(dāng)時井下3個面共8臺鑿巖機,需風(fēng)量30m3/min,開了2臺4L-20/8型空壓機,風(fēng)量還供不應(yīng)求。根據(jù)儀表指示,電動機已經(jīng)滿負(fù)荷運轉(zhuǎn)。**用儲氣罐法對2臺4L-20/8的排氣量進(jìn)行了測定,發(fā)現(xiàn)每臺空壓機的排氣量都不足,**差的1臺只有12m3/min,為額定排氣量的60%,運行效率很低。
要提高空壓機的排氣量,主要是加強設(shè)備的維護(hù)和檢修。保持氣閥的狀態(tài)良好、不串風(fēng);填料箱、氣缸蓋、活塞與氣缸壁之間不漏氣。同時要十分注意空壓機的冷卻效果,進(jìn)氣溫度不可太高,經(jīng)測定每升高3℃,空壓機的效率將降低1%。****空壓機處于良好的潤滑狀態(tài),以降低摩擦阻力,減少因機械摩擦而引起的功率損失。
1.4搞好附屬設(shè)備的節(jié)電運行
空壓機的附屬設(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)電運行,對提高空壓機的運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,提高空壓機的運行效率,必須用水泵對空壓機進(jìn)行強制冷卻。要求進(jìn)水溫度不超過30℃,出水溫度不超過40℃。但是一般水泵的效率都很低(50%~70%不等),耗電量大,對提高空壓機運行的經(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)電運行
4L-20/8型空壓機的轉(zhuǎn)子回路都用頻敏變阻器起動,起動過程結(jié)束后,盡管轉(zhuǎn)子已經(jīng)被短接,但時間繼電器、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)子短接裝置的運行手柄位置一側(cè),裝設(shè)一個兩組動斷觸點的行程開關(guān),把其觸點分別串在頻敏變阻器控制回路的起動按鈕和時間繼電器回路中。這樣,在電動機起動完畢,正常運行時,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,無功電量10836千瓦時,同時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,直流運行,不僅能解決噪聲大、溫升高、壽命短的問題,而且也降低了耗電量。
2、減少壓縮管路的損失
壓縮空氣通過管路送到各個用風(fēng)點的過程中,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)機的功率損失。自空氣壓縮站到**遠(yuǎn)用風(fēng)點的總壓力損失一般不超過0.1MPa。否則,必須采取以下有效措施。
2.1空氣壓縮機站建立在井口附近
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度成正比)。地面管路沒有多大用處,必須盡量縮短,為此應(yīng)把空壓機建在井口附近。
在低瓦斯礦井中,送風(fēng)距離較遠(yuǎn)時,也可在井下主要運輸巷道附近新鮮風(fēng)流通過的地方,設(shè)置壓縮空氣站,但空氣壓縮站和儲氣罐必須分別裝設(shè)在兩個硐室內(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管路的10%~20%。
2.3增大風(fēng)管直徑
在巷道開拓延伸、管路必須加長、支路較多、附件又不可缺少時,只有加大風(fēng)管直徑,減少壓力損失,減輕空壓機的負(fù)擔(dān)(壓力損失與管徑的平方成反比)。
壓縮空氣在輸送過程中,由于管壁摩擦、接頭、閥門等產(chǎn)生阻力,其壓力會減小,一般稱壓力損失。根據(jù)達(dá)西公式,鋼管的風(fēng)壓損失△p可按式(1-1)(1-2)進(jìn)行計算。
式中:
λ——摩阻系數(shù);
L ——送風(fēng)管路長度(m);
d ——送風(fēng)管內(nèi)徑(m);
g ——重力加速度,采用9.81m/s2;
γ——壓縮空氣重度;
溫度為t℃時,其重度則為 ;此時,壓力為p的壓縮空氣的重度 ;
P ——空壓機生產(chǎn)的壓縮空氣的壓力,由空壓機性能可知(MPa);
V ——壓縮空氣在風(fēng)管中的速度(m/s),根據(jù)風(fēng)量和風(fēng)管面積可得。
2.4改進(jìn)管子接頭,杜絕浪費
加強管路維修,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、加強對用風(fēng)設(shè)備的管理
礦山開采用風(fēng)設(shè)備很多,主要有鑿巖機、混凝噴射泵、風(fēng)稿等。選好、管好、用好這些用風(fēng)設(shè)備,對于搞好空壓機的經(jīng)濟(jì)運行,降低生產(chǎn)成本,有著決定性的作用。
3.1使用高效能的鑿巖機
我國煤礦的巖巷開拓掘進(jìn)主要用鑿巖機,煤礦60%以上使用氣腿鑿巖機,其特點是重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、機動靈活、適應(yīng)性強。
鑿巖機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,混凝土噴漿泵**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)壓小(0.3MPa),所供風(fēng)壓大(為使鑿巖機能正常,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,而且會影響混凝土層結(jié)合強度。為此,可采取以下措施:
(1)在面增設(shè)風(fēng)包
在噴漿面增設(shè)一個風(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,不過要做到隨機移動有困難。少移動,加長二次供風(fēng)管路,一般不會增加管路風(fēng)壓損失。
。2)減少混凝土射流的有效長度
根據(jù)國家建委建筑機構(gòu)研究所試驗的結(jié)果,在使用混凝土噴漿泵時,減少混凝土射流的有效長度是減少耗風(fēng)量的**有效措施。經(jīng)試驗射流有效長度從1000mm縮小到600~400mm時,每分鐘的耗風(fēng)量分別減少14%和19%。
3.3配置移動式小空壓機
在使用單位比較分散的情況下,不使用地面空壓機站的壓縮空氣,在面附近新鮮風(fēng)流通過的地方設(shè)置小型移動式空壓機,對面**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空壓機的選擇原則
空壓機的臺數(shù)及其總排氣量必須和風(fēng)動機械臺數(shù)及其總耗氣量相適應(yīng)。一般空壓機站應(yīng)選用效率較高的L型空壓機,備用的空壓機不得少于1臺。
4.2建立包機組提高設(shè)備的完好率
把運轉(zhuǎn)工和檢修工編成一個組,對空壓機包修包用,嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)備檢修計劃,同時建立合理的獎懲制度,以確保檢修質(zhì)量,提高設(shè)備的安全****性。
4.3搞好職工的技術(shù)培訓(xùn)
對操作工人必須進(jìn)行培訓(xùn)、考試,在取得合格證后,方可獨立工作。舉辦崗位練兵與技術(shù)比武活動,激發(fā)職工學(xué)知識、學(xué)科學(xué)的積極性,形成良好的作風(fēng),提高整體職工隊伍的技術(shù)素質(zhì)。
4.4制定空壓機的技術(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,作為考核各個用風(fēng)隊組的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一。
總之,提高空壓機設(shè)備的經(jīng)濟(jì)運行的方法很多,如果能夠確保管理完善,措施得力,****現(xiàn)有設(shè)備完好,并采用有效的新技術(shù),對于節(jié)約電能消耗和降低生產(chǎn)成本,具有非常重要的意義。