氣罐是連接空壓機(jī)與用氣端的關(guān)鍵設(shè)備,其作用遠(yuǎn)超簡(jiǎn)單的“儲(chǔ)氣體積”,在穩(wěn)定系統(tǒng)壓力、提升用氣質(zhì)量、保護(hù)設(shè)備壽命等方面發(fā)揮核心作用,具體體現(xiàn)在以下五方面:
一、穩(wěn)壓緩沖,消除壓力波動(dòng)
空壓機(jī)直接供氣時(shí),排氣壓力會(huì)隨轉(zhuǎn)子嚙合周期產(chǎn)生脈沖(波動(dòng)幅度可達(dá)±0.1MPa),而氣動(dòng)工具(如噴涂槍、氣動(dòng)扳手)對(duì)壓力穩(wěn)定性要求高(波動(dòng)需≤±0.02MPa)。儲(chǔ)氣罐通過容積緩沖,將脈沖壓力“削峰填谷”——當(dāng)空壓機(jī)排氣壓力高于罐內(nèi)壓力時(shí),氣體進(jìn)入儲(chǔ)罐;用氣時(shí)罐內(nèi)氣體持續(xù)輸出,使末端壓力波動(dòng)控制在±0.05MPa內(nèi),避免因壓力驟變導(dǎo)致的設(shè)備運(yùn)行異常(如噴涂霧化不均、氣缸動(dòng)作卡頓)。
對(duì)變頻空壓機(jī)系統(tǒng),儲(chǔ)氣罐可降低壓力傳感器的響應(yīng)頻率,減少因瞬時(shí)用氣波動(dòng)導(dǎo)致的變頻模塊頻繁調(diào)節(jié)(如無儲(chǔ)氣罐時(shí),用氣突變可能使頻率10秒內(nèi)波動(dòng)±10Hz),延長(zhǎng)電氣元件壽命。
二、儲(chǔ)能調(diào)峰,平衡用氣供需
工業(yè)用氣常存在周期性高峰(如生產(chǎn)線換班時(shí)集中用氣),若空壓機(jī)排量略小于峰值需求(如空壓機(jī)8m3/min,峰值需10m3/min),儲(chǔ)氣罐可釋放儲(chǔ)備氣體彌補(bǔ)缺口,避免因瞬時(shí)供不應(yīng)求導(dǎo)致的壓力驟降。反之,在低負(fù)荷時(shí)段(如夜間用氣減少),儲(chǔ)氣罐可儲(chǔ)存多余壓縮空氣,使空壓機(jī)維持加載狀態(tài)運(yùn)行(而非頻繁卸載),減少空載能耗(工頻機(jī)卸載功率為加載的30%-50%)。
數(shù)據(jù)顯示,配備1m3儲(chǔ)氣罐(0.8MPa)的5m3/min空壓機(jī)系統(tǒng),可使加載-卸載周期從10分鐘延長(zhǎng)至30分鐘,每日減少卸載次數(shù)約40次,年節(jié)電超2000度。
三、氣液分離,提升氣體質(zhì)量
壓縮空氣經(jīng)空壓機(jī)壓縮后,含大量冷凝水(每立方米壓縮空氣約含5-10g水)和油霧(有油機(jī)型)。當(dāng)氣體進(jìn)入儲(chǔ)氣罐后,流速從15-20m/s降至0.5-1m/s,氣流方向突變使水滴、油滴因慣性沉降至罐底,經(jīng)手動(dòng)或自動(dòng)排水閥排出。此過程可去除約60%-80%的液態(tài)雜質(zhì),減輕后續(xù)冷干機(jī)、過濾器的負(fù)荷(如冷干機(jī)處理含液量高的氣體,易導(dǎo)致蒸發(fā)器結(jié)冰)。
對(duì)無油空壓機(jī)系統(tǒng),儲(chǔ)氣罐能減少氣流中的固態(tài)顆粒(如管道銹蝕物),避免其進(jìn)入精密氣動(dòng)元件(如電磁閥、傳感器)造成卡堵。
四、保護(hù)主機(jī),減少頻繁啟停
若無儲(chǔ)氣罐,空壓機(jī)需直接響應(yīng)用氣端的微小變化(如某臺(tái)氣動(dòng)工具啟動(dòng)),導(dǎo)致主機(jī)頻繁加載(進(jìn)氣閥打開)與卸載(進(jìn)氣閥關(guān)閉)。每次加載時(shí),電機(jī)需承受3-5倍額定電流的啟動(dòng)沖擊(如110kW電機(jī)啟動(dòng)電流達(dá)600-1000A),長(zhǎng)期頻繁沖擊會(huì)使電機(jī)繞組、接觸器觸點(diǎn)老化加速,壽命縮短30%以上。
儲(chǔ)氣罐通過儲(chǔ)備氣體“緩沖”,使空壓機(jī)加載-卸載周期從30秒延長(zhǎng)至5-10分鐘,顯著降低機(jī)械沖擊與電氣損耗,尤其對(duì)工頻空壓機(jī)(無變頻調(diào)節(jié)功能)效果更明顯。
五、安全保障,構(gòu)建壓力防護(hù)屏障
儲(chǔ)氣罐作為壓力容器(需符合GB150標(biāo)準(zhǔn)),配備安全閥(整定壓力為工作壓力的1.1倍)、壓力表、液位計(jì)等安全附件:
當(dāng)系統(tǒng)壓力異常升高(如空壓機(jī)壓力閥失靈),安全閥自動(dòng)起跳泄壓,防止管路、設(shè)備超壓爆炸;
壓力表實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)罐內(nèi)壓力,配合壓力開關(guān)實(shí)現(xiàn)空壓機(jī)自動(dòng)啟停(罐壓低于加載值時(shí)啟動(dòng),達(dá)卸載值時(shí)停機(jī));
定期排水可避免罐底積水銹蝕罐體(銹蝕超壁厚10%需報(bào)廢),延長(zhǎng)儲(chǔ)氣罐使用壽命(設(shè)計(jì)壽命10-15年)。