空壓機為什么要配儲氣罐？不要行不行？

空氣壓縮機是現代工業(yè)生產(chǎn)制造、施工極為重要地一種動(dòng)力設備，但是在很多場(chǎng)合，單獨的空壓機并不能直接應用，而是由干燥機、儲氣罐與管道等構成一個(gè)完整的壓縮空氣系統。

其中，壓縮空氣儲罐即儲氣罐由于技術(shù)成本較低、投資較少并不總是得到用戶(hù)的關(guān)注，但事實(shí)上它是壓縮空氣系統重要的組成部分，在很多工況中甚至是不可或缺的裝備。

為什么要配置儲氣罐？

壓縮空氣儲罐是一種簡(jiǎn)單的壓力容器，有立式和臥式兩種，用來(lái)接收來(lái)自空壓機的壓縮空氣，并在壓力下保存，以供用氣端使用。在壓縮空氣系統中配置儲氣罐可以有效提高系統的使用效率，其作用可簡(jiǎn)單概括為存氣、穩壓、降溫凈化。

（1）存儲氣量

為壓縮空氣提供臨時(shí)存儲空間是儲氣罐最主要的作用?？諌簷C只是一個(gè)壓縮空氣的設備，自身內部并沒(méi)有存儲空氣的空間，一旦產(chǎn)生壓縮空氣就必須向外排出，否則會(huì )影響下一個(gè)壓縮循環(huán)動(dòng)作。但是在平常的生產(chǎn)過(guò)程中，并不會(huì )時(shí)時(shí)都需要壓縮空氣，而一旦卸載，下游需要壓縮空氣時(shí)，再加載產(chǎn)氣就會(huì )有延時(shí)。但是如果配置了儲氣罐，即使在空壓機不運行的情況下，罐內存儲的空氣還可以使用一段時(shí)間，不耽誤生產(chǎn)用氣。

相反，如果沒(méi)有儲氣罐，隨著(zhù)時(shí)間的推移，頻繁的加卸載將導致開(kāi)關(guān)和其他空壓機部件過(guò)早故障，電機接觸器過(guò)度磨損，甚至會(huì )因為繞組絕緣損壞而直接導致電機短路。

（2）穩定氣壓

如果沒(méi)有儲氣罐，終端需求不均勻會(huì )導致空壓機頻繁加卸載，以滿(mǎn)足不斷變化的用氣需求。而空壓機受溫度、電壓、管路等各種因素影響，運行時(shí)氣壓并不總是平穩，尤其是往復活塞式壓縮機等往往在部分工況下會(huì )產(chǎn)生明顯氣壓波動(dòng)。配置了儲氣罐，壓縮氣體就有了緩沖余地，可以有效減少空壓機加卸載頻率和管路中氣體的脈動(dòng)，將系統氣壓控制在理想的數值范圍內。

（3）降溫凈化

我們知道，空氣受外力被壓縮的過(guò)程，也是一個(gè)將動(dòng)能轉化為勢能的過(guò)程，但其中很大一部分能量并不能完全轉化，而會(huì )轉化為熱能，以空氣溫度提高的方式顯現出來(lái)。根據所使用的空壓機類(lèi)型不同，從壓縮機排出的空氣溫度可能超過(guò)100℃。這在絕大多數情況下是不可直接利用的，需要壓縮空氣系統中的后處理設備進(jìn)行處理，一是降溫，二是過(guò)濾。

大氣中含有的水蒸氣隨著(zhù)其它空氣一起被吸進(jìn)空壓機進(jìn)行壓縮，如果不去除，水蒸氣將在通往用氣端的管線(xiàn)和設備工具中凝結成液態(tài)水，這將給生產(chǎn)系統帶來(lái)極大地麻煩。因此，從空壓機排出的壓縮空氣在使用前必須進(jìn)行冷卻和干燥。儲氣罐作為一個(gè)存儲設備，當空氣在罐中停留或緩慢流過(guò)時(shí)，隨著(zhù)時(shí)間的推移，會(huì )自然冷卻，析出凝結水。析出的液態(tài)凝結水會(huì )和油蒸汽凝結成的油污、顆粒雜質(zhì)等混合物聚集在罐體底部排出。

儲氣罐如何提高系統效率？

儲氣罐的作用正如上述文字所講，通過(guò)這些作用，能夠有效提高整個(gè)壓縮空氣系統的運行效率，幫助用戶(hù)獲取或明顯，或隱蔽的經(jīng)濟效益。

（1）減少壓縮空氣浪費

眾所周知，在空壓機所消耗的能源中，只有少部分被轉化成了可供使用的壓縮空氣動(dòng)力能，而其他大部分能量均以熱量的形式損耗掉了。所以，對于壓縮空氣這種昂貴的能源，務(wù)必要節約使用，減少浪費。當壓縮空氣系統中沒(méi)有儲氣罐時(shí)，空壓機會(huì )頻繁加卸載。在每次卸載過(guò)程中，就會(huì )有一部分壓縮空氣會(huì )不加使用地釋放出來(lái)。隨著(zhù)時(shí)間推移，就會(huì )累積成巨大的壓縮空氣能源浪費，而這些被浪費掉的壓縮空氣都是用戶(hù)花費不菲的電費生產(chǎn)出來(lái)的。而此時(shí)，配置一個(gè)適當容量的儲氣罐可以大幅減少卸載次數和不必要的排氣。

（2）降低空壓機工作壓力

對于很多工況來(lái)說(shuō)，用戶(hù)的用氣需求并不是一成不變的，很可能在短期有很大的用氣需求，比如開(kāi)啟數個(gè)氣嘴工作，而也很可能某段時(shí)間不用氣。如果沒(méi)有儲氣罐存儲一定量的壓縮空氣，那整個(gè)空壓機系統將不得不始終處于更高壓力的狀態(tài)下運行，以便隨時(shí)準備滿(mǎn)足突然出現的大氣量需求。

據以往數據統計，對于同一臺空壓機，所需要的最大壓力每增加1bar左右，能耗需要多6%左右；同樣，空壓機輸出壓力每下降1bar，可以節省5～8%的電費。通過(guò)配置儲氣罐可以平衡壓力波動(dòng)，降低用氣高峰為了保壓而提高的系統壓力，從而降低生產(chǎn)成本。

（3）提高冷干機的效率

正如上文所說(shuō)，儲氣罐的作用之一就是降溫凈化，雖然它并非專(zhuān)門(mén)處理壓縮空氣的設備。假如一臺儲氣罐打滿(mǎn)需要1分鐘時(shí)間，那么，壓縮空氣從進(jìn)入儲氣罐到排出，在儲氣罐中停留的時(shí)間，大約就是1分鐘。壓縮空氣在儲氣罐停留的這段時(shí)間里，流速非常緩慢，在重力作用下，壓縮空氣中的部分油水隨著(zhù)溫度不斷降低就被分離出來(lái)了。分離出來(lái)的油水混合液體通過(guò)罐底的排放閥定期排出。這就很大程度上減輕了冷干機的工作量，提升了冷干機的工作效率，減少了吸附劑的更換頻次，降低了生產(chǎn)成本。

事實(shí)上，配置儲氣罐之后，還有一些其他的間接好處，比如降低空壓機加卸載頻次，就可以減少系統部件如電磁閥、進(jìn)氣閥、卸荷閥等的動(dòng)作次數，延長(cháng)設備壽命；減少油氣管道系統受到的沖擊，延長(cháng)了空濾、油分的使用壽命；減少空壓機啟動(dòng)次數，可降低耗電……

儲氣罐的安裝位置

根據用戶(hù)需求，空壓系統中的儲氣罐容量，在空壓機排氣量的三分之一到五分之一之間即可滿(mǎn)足絕大多數的用氣需要。另外一個(gè)比較重要的問(wèn)題是，儲氣罐應該安裝在哪個(gè)位置。有不少人會(huì )問(wèn)，空壓機后面是先安裝儲氣罐還是干燥機？事實(shí)上，這兩種安裝方式都有應用，在不少工況下似乎沒(méi)什么區別。但是在有些工況下，就顯出差異，甚至無(wú)法滿(mǎn)足生產(chǎn)需要了。

較早之前，不少設計院將儲氣罐放在干燥器后面，用于儲存已經(jīng)干燥和過(guò)濾的壓縮空氣。干燥的壓縮空氣從儲氣罐出來(lái)后可以直接使用，能夠滿(mǎn)足突然出現的較高用氣需求。這就減輕了由于下游用氣量突然增大而導致的干燥器的工作壓力。如果將儲氣罐放在干燥機前面，當用氣量突然增大，超過(guò)干燥機的處理極限，干燥效率就會(huì )降低，有可能導致后續空氣管道中出現本不應該存在的水分，影響設備安全和生產(chǎn)質(zhì)量。

另外一種目前非常常見(jiàn)的安裝方式是將儲氣罐放在干燥系統之前。在這種配置中，空氣流經(jīng)儲氣罐，從底部進(jìn)入，從頂部流出到干燥器，充分發(fā)揮儲氣罐的重力分離作用。這樣就可以讓大量的水蒸氣和潤滑油滴在進(jìn)入干燥器之前凝結出來(lái)排放掉，從而提高干燥器的效率。

將儲氣罐安裝在干燥機之前，還可以延長(cháng)預過(guò)濾器元件的壽命。因為經(jīng)過(guò)儲氣罐粗過(guò)濾的壓縮空氣比直接從空壓機出來(lái)的空氣更干凈、更干燥。同時(shí)，經(jīng)干燥器處理后的壓縮空氣壓力降也被減小，更接近用氣端需求。

可見(jiàn)，儲氣罐的安裝位置沒(méi)有絕對的對錯之分，各有優(yōu)勢。而兩種方式組合使用，可以獲得更高的用氣品質(zhì)。但這樣一來(lái)，就不節能了，而且會(huì )增加用戶(hù)設備投資成本，常見(jiàn)的生產(chǎn)加工用氣不需要這么高品質(zhì)的氣源。所以，在實(shí)際生產(chǎn)中應視具體用氣需求與峰谷變化情況，選擇適合的儲氣罐安裝位置以及組合方式。

小結

在一些對空壓系統不了解的用戶(hù)中，總有人想省掉儲氣罐或者從儲氣罐中摳出更多的資金投入。但是與壓縮空氣系統的總成本和能源成本相比，儲氣罐的投資相對較小，而且一旦安裝完畢，如果操作合規、保養得當，在以后很長(cháng)時(shí)間里就沒(méi)有其他支出了，因此為壓縮空氣系統配置儲氣罐是一項經(jīng)濟效益較高的投資。

安全是最大的效益，事故是最大的成本。建議用戶(hù)不可太過(guò)局限于其初始采購價(jià)格，而應重點(diǎn)關(guān)注其品質(zhì)。按國家相關(guān)規定，每臺儲氣罐出廠(chǎng)都必須配有質(zhì)量保證書(shū)。儲氣罐銘牌上應明確標示的信息包括：制造日期、工作壓力、容積大小、出廠(chǎng)編號、重量、容積、存儲介質(zhì)、監檢單位、制造單位等，銘牌正下方必須有鋼印號。