D13P矿山压缩空气系统设备.pdf

“ “ “ “ 第十三篇 矿山压缩空气系统设备 第一章压气机分类及辅助设备 第一节压气机的分类 压气设备是压缩和输送气体的整套机器设备， 广泛地用于现代各工业部门。许多工 厂用它生产压缩空气作为动力使用； 也是流体和固体输送的动力源之一。 使用压缩空气动力比使用电力有很多优点， 故障少且易操作和修理。但是使用压缩 空气动力比直接使用电力的费用要贵得多， 因此一方面应当提高压气设备的性能， 另一 方面应当节约压缩空气的消耗量。在用高压气体输送物流的设备系统中必须使用压气 机。 常见压气机有往复式、 回转式、 螺杆式和离心式等几种不同型式 （图 “ “ ） 。大多数工厂都使用往复式压气机。回转式压气机一般用于移动式压气设备系 统。螺杆式和离心式压气机的排气量和压力较大， 适用于空气消耗量和压力较大的设备 网路。 往复式压气机又可按照不同特征进行分类 （） 按压缩级数分为 ） 单级 （图 “ ） ； 0。 （“吸入空气的单位电耗 （9 ; “） 为 70 7 8“9 0 7 8 9 （5 倾斜管道内空气柱的静压力， 此静压力使沿管道的空气压力增加时 采用负号， 如使压力减小则取正号； 的值 （ （/ 2 ） 式中 ’ 管道内平均空气重率， 3A *； 倾斜管道的垂直高度， 。 B7） ’A2 ’6 ““ 2 ’,3 , 2 （1） （0） 压缩空气管网计算 首先算出每段管子的压缩空气流量 32 ,0 （ *） 2 3,3 （3 8 3 8 ,’0 7 3, 8 8 3 7 8 8 3）7 9 8 , 2 ’, （ *） 2 3,3 （3 8 8 , 7 3 7 ）7 9 8 3,0 2 3,9 （ *） 2 3,3 （3 8 ’ 8 ,0 7 3, 8 8 ,0 7 8 ）7 9 8 0, 2 0, （ *） 02 3,3 （3 8 3 8 ,’0 7 3, 8 8 3 7 8 8 3）7 9 8 ,0 2 ’ （ *） 33 第六章压气设备选型、 安装、 运转和维修 “ “ （ ’ *） ’ ’ * “ * （,*- ,./） 第 段管子的计算 管子入口处的空气温度大致为 ““ “0 1 0 /2 / “ *’’ 3 *42 *4 “ *4 （1） 根据公式 （4 2 3） 求得 ’“ ’* 4 “ ’ 3 “ ’* 4 44 4 3 “ ’43 由公式 （4 2 4） 求 “ ’’* “ ’43 3 ’ 4 ’* “ ’ （,） 选择标准管 “ 4,,。 第 3 段管子的计算 3“ ’ ’* 3 （ 2 ） / 4/ “ ’43 3 ’ 35 ’* （ 2 ’’34 * 4*） “ ’43 ’4’* ’3’*4 “ ’3’ （,） 选择标准管 3“ 34,,。 第 * 段管子计算 *“ ’ ’* * ［ （ 2 ） （ 2 3） ］ / 4/ “ ’43 3 ’ ’* （ 2 ’’34）（ 2 ’’4） * 4* “ ’43 ’33’* ’44’*4 “ ’’3 （,） 选择标准管 *“ ’’,,。 第 段管子计算 “ ’ ’* （ 2 ）“ ’43 3 ’ 433 ’* ’3’*4 “ ’43 ’’* ’3’*4 “ ’ （,） 选择标准管 “ 4’,,。 第十三篇矿山压缩空气系统设备 第 段管子计算 “ “ ［ （’ ’） （’ ） ］ *’ * “ ’ , ’- , ’’ ’ “ .. “ ’- , ’- . ,-/ ［ （’ -）（’ ..） ］ “ ’- , . 0. “ ’’01 选择标准管 “ ’-11。 第 . 段管子计算 .“ “ . ［ （’ ’） （’ ） ］ “ ’- , ’- . ,’ 0. “ ’- , -/. 0. “ 0-1 选择标准管 .“ /11。 第 段管子计算 “ ’ , ’ , ’’ ’ “ /- “ “ ［ （’ ’） （’ ） （’ ） ］ “ ’- , -/. （’ -）（’ ..）（’ /-） “ ’- , -/. 0 “ 0-/1 选择标准管 “ /11。 压器管路计算参数结果列于表 ’ . -。 表 ’ . -压气管路参数计算结果 管号管长2 1当量管长2 1 各段管子的阻力 损失系数3 容量 3 2 113* ’ 质量 3 2 45 6 ’ 管径2 11 计算标准 ’-’’’’ ’’ 第六章压气设备选型、 安装、 运转和维修 管号管长 “当量管长 “ 各段管子的阻力 损失系数 容量 ““ ’ 质量 “ * ’ 管径 ““ 计算标准 ,,,,-,’./0-1,-/22’,’/ ’/,,’./,,-,0/’3-.,-1’,’,, 3’,’1,-,,../-’-,33’31’/, /’/,’./,-,,0/0,-/.’’1’/ .’,,’3,,-,20/’3-,-0.1-202 2’,,’3,,-,20/’3-,-0.1-202 第二节压气机的安装 安装压气机前必须打好基础。可按照制造厂所提供的图样修建基础， 也可根据经验 估算方法大致决定基础的尺寸和质量。基础的质量按下式决定 4 5（. 1） 式中5 压气机作用在地基上的总质量， ； 基础载荷系数， 随压气机的型式与活塞平均速度 而定。 对于卧式压气机， 系数 与活塞平均速度 的关系见表 ’ . 。 表 ’ . 系数 与活塞平均速度 的关系 “ * ’’3/ -/-/3-/.-, 对于立式压气机， 的值比卧式的小 /6； 对于直角式， 值介于卧式与立式之间。 基础的体积 （“） 决定如下 4 ’ （. ’,） 式中 ’ ’“ 基础的质量； 混凝土的’ 4 ,,, “。 根据压气机所占面积决定基础的长度 与宽度 后， 即可决定基础的高度 （“） .’3’ 第十三篇矿山压缩空气系统设备 “ 采用胶带轮传动的压气机， 基础的尺寸应该稍大些。机器基础建在粗松的土壤上 时， 基础尺寸也应放大一些。 安装压气机前， 应当准备好工具、 计量仪器及材料等。安装的步骤及注意事项如下 （“） 安装机架和曲轴箱 安装时应注意严格保持水平位置， 将地脚螺丝拧紧后， 再灌 浇水泥砂浆 （称为二次浇灌） ； （） 安装轴承和主曲轴 先安装好轴承， 然后装主曲轴。曲轴应水平地一次放好， 要 保持水平位置并严格与气缸中心线垂直； （） 安装气缸和活塞 先把气缸安放在机座上， 然后把活塞放入气缸。装活塞前先将 胀圈、 活塞杆及连杆装好； （） 安装曲轴连杆机构 将连杆安装到曲轴上， 然后和已放好的十字头联结， 最后将 十字头与活塞杆联结； （） 安装气缸盖 安装气缸时须注意调整活塞与气缸盖之间的间隙。卧式压气机气 缸的前端间隙应该大些， 这样做是考虑到活塞杆受热而伸长； 在立式压气机气缸的下端， 间隙也应大些， 这是因为曲柄连杆机构和曲轴经过摩擦后将下落； （’） 安装填料箱、 气阀、 压力调节器、 压油器及油泵等； （） 安装传动胶带轮、 飞轮及联轴节； （） 安装冷却器、 风包、 过滤器等； （*） 安装电气控制和保护设备， 并协调二次线路与厂房内线路的关系。 每台压气机在安装完毕之后， 必须经过试车调整， 确认合格后方可投入生产。 第三节压气机的启动、 运转和停车 启动压气机前， 应检查各部分是否处于正常状态， 必须检查润滑系统和冷却系统。 压气机必须在无负荷下启动， 启动的步骤如下 （“） 将冷却水通入水套和中间冷却器； （） 打开压气机与风包之间管路上的闸阀； （） 首先将压气机的压力调节器调整到无负荷位置， 或打开与大气相通的旁通阀， 以 保证空载启动； ““ 第六章压气设备选型、 安装、 运转和维修 （） 将润滑油打入要润滑的部分； （“） 手动盘车使机器回转 周， 防止运动部件卡住； （） 开动电动机 （首先点动电动机， 看机器是否有卡滞现象。 ） 当压气机达到正常转速后， 将压力调节器调整到需要的压力位置或关闭与大气相通 的旁通阀， 机器则进入正常运行阶段。 压气机运转时应进行下列工作 （） 检查润滑油的压力及压油器或油杯的滴油情况； （） 细听机器的响声， 辨明其工作情况； （’） 检查中间冷却器的压力和风包内的压力； （） 经常注视排气温度和冷却水温度及水量大小； （“） 检查电压表、 电流表和功率表的读数； （） 冷却器和风包应定期放水。 发现下列情况之一时应立即停车 （） 高压缸上的压力和中间冷却器压力波动超过允许值； （） 冷却水突然中断； （’） 排气温度超过 *； （） 电流表读数超过电动机额定值或电动机滑环和刷子之间有强烈的火花时； （“） 压气机和电动机发生强烈的音响； （） 闻到焦味或橡皮味时。 压气机停车步骤如下 （） 将压力调整器调到使压气机空转的位置， 即保证空载停车； （） 确信无载后， 停止电动机； （’） 停止供给冷却水。在冬季较长时间停车时， 须将水套和中间冷却器中的水放掉。 第四节压气机运转时的异常现象和消除方法 压气机运转时所发生的异常现象及其消除方法见表 ’ 。 除了表 ’ 所谈到的故障需日常注意维修外， 在压气设备中也曾发生如下重 大事故， 应特别注意防止。 第十三篇矿山压缩空气系统设备 表 “ 压气机的异常现象和排除方法 现象可能的原因消除方法 压气机发生敲打 声和不正常声音 （） 阀片及阀座上的碎片、 螺母、 螺钉等不 相干的物件落入气缸； （） 活塞螺母松弛， 活塞在活塞杆上松动， 活塞杆与十字头的连杆松动， 连杆小头与十 字销钉之间松动， 吸气阀压开装置中小活塞 和叉状体松动， 各阀未牢固于阀座上， 十字 头滑板及曲轴瓦间隙过大等； （“） 活塞、 活塞环、 刮油环、 气缸或气缸套 等件磨损； （） 活塞与缸盖之间的间隙过小； （’） 水进入气缸内， 可能由于结合部石棉 垫破坏或气缸破裂； （） 气缸的润滑油过多或卧式压气机回转 方向不正确造成十字头与滑板敲打 （） 立刻停车仔细检查， 取出不相干的物 件， 装好和更换损坏的零件； （） 用察听找出敲打声的部位， 然后打开 检查拧紧。调整间隙或更换新瓦； 更换气阀 装置中已失效的零件； “） 更换磨损的零件或镗修气缸； （） 正确调整气缸前后腔的间隙； （’） 更换结合部石棉垫或者修补气缸； （） 调节给油量和改变电动机转动方向 压气机排气量减小 （） 气阀漏气可能由于阀中弹簧折断， 阀 座磨损， 板阀不平， 气阀安装不严密， 气阀上 结垢太多， 或阀片与阀座之间落入物件和杂 质而卡住阀片； （） 压气机转数降低， 可能是由于皮带松 弛或电压不够； （“） 活塞与气缸壁之间不严密， 可能是由 于气缸磨损， 活塞磨损， 胀圈磨损， 胀圈弹力 不够和由于加工不良发生卡住的现象； （） 吸气阀弹簧太软或太硬； （’） 过滤器堵塞； （） 填料箱漏气， 气缸冷却不良， 各级吸气 温度增高 （） 磨平、 清洗与更换新件； 如有杂物落入 阀片与阀座之间， 必须拆卸阀体， 彻底清除； （） 调整皮带松紧度， 提高电压； （“） 更换活塞和胀圈， 镗缸； （） 更换弹簧， 并做实验； （’） 清洗过滤器； （） 更换填料， 清洗气缸套， 将过滤器移到 阴凉地方 轴承、 十字头， 活塞杆， 填料等 不正常地发热 （） 轴瓦配合不良， 原因是检修时未调整 好轴瓦间隙； （） 润滑油不够， 原因是油泵发生故障， 油 管漏油， 滤油网堵塞， 油箱中油量不足； 也可 能是由于油环被卡住或者油眼被堵塞或某 一瓦间隙过大， 漏油等。活塞杆和填料发热 往往由于填料不严密或过紧及缺乏润滑油； （“） 润滑油过脏 （） 重新调整轴瓦间隙； （） 检查出故障所在， 清除滤油系统的杂 物， 更换损坏的零件， 消除故障； （“） 更换或滤净润滑油 压气机的排出压力 过高和过低 压力过高可能是空气消耗量减小， 或压力 调整器失效。压力过低可能是空气消耗量 增多， 压气机排气量减小。或者管网漏气等 正确调整压力调整器， 找出压气机排气量 减小的原因， 处理管网漏气现象 中间冷却器的压力 过高和高压缸的 吸气阀发热 高压缸的吸气阀与排气阀漏气， 或中间冷 却器失效 拆开阀体和冷却器进行检查并消除故障 第六章压气设备选型、 安装、 运转和维修 现象可能的原因消除方法 中间冷却器的压 力过低和低压缸吸 气阀发热 低压缸的吸气阀与排气阀漏气 中间冷却器有漏气现象 拆开检查故障部位， 换装已损坏的密封件 并消除故障 气缸发热和排出 气体温度过高 （） 冷却水量不足或水入口温度过高， 也 可能冷却系统发生故障； （“） 水套结垢太多； （） 冷却水不清洁 （） 消除故障， 加大水量； （“） 清洗水套； （） 保持水清洁 气缸和中间冷却器 出水口有气泡现象 往往是由于气缸盖和气缸结合部的石棉 垫破坏， 中间冷却器水管破裂 更换石棉垫和修理中间冷却器水管 （） 连杆螺栓断裂和连杆损坏， 不仅能将机架和基础破坏， 而且能将电动机烧毁， 同 时易造成重大的人身事故。其原因是螺栓和连杆材质不佳或螺帽松弛而脱落， 以及活塞 被卡住等。造成这样的重大事故， 主要在于缺乏日常仔细地检查和维护。因此必须在每 班开车之前作细致的检查， 发现有裂缝的零件需立即更换， 绝不允许用焊接办法处理。 （“） 压气机曲轴损坏， 其主要原因可能是基础下沉而倾斜， 或由于安装不正确造成曲 轴变形， 或由于活塞被卡住造成冲击负荷等。因此， 在日常维护时如发现异常现象应及 时检查和处理。 （） 活塞被卡住， 主要原因可能是润滑油不足和固体物落入气缸， 也可能由于曲柄连 杆机构弯曲和胀圈研磨不佳等。因此日常维护时， 应注视气缸润滑情况和严防破裂的阀 片落入气缸。 （） 气缸破裂和镗缸现象， 原因是冬季较长时间停车未放出冷却水或运转中较长时 间断水后突然将冷却水注入。因此， 冬季较长时间停车时必须放出冷却水和避免突然注 入冷却水。镗缸现象主要是过滤器设置不妥当。 （） 机座在基础上窜动， 原因是地脚螺钉未拧紧， 如不及时检查和处理易造成地脚螺 钉断裂和基础损坏而造成重大事故。 （） 压气机， 风包或压缩空气管道爆炸， 压气机的气缸， 风包和压缩空气管道都可能 发生爆炸。发生爆炸的主要原因如下 ） 压气机， 风包和压缩空气管道内有积垢形成， 当与含有多量挥发性物质接触时可 能着火而引起爆炸； “） 由于排气阀和胀圈漏气或冷却不良， 以致压缩空气温度过高； ） 压缩空气管道和压气机的通道断面具有很大的局部阻力， 造成局部积垢易发火； ） 空气压力突然增高， 以致超过风包或管道的强度极限。 产生积垢有以下原因 润滑油供给过多； 吸入空气含有大量灰尘； 压缩空气温度太 ’“ 第十三篇矿山压缩空气系统设备 高； 冷却器和风包内的凝结油和水不经常排出； 配气阀、 风包、 压气机与风包间管道不常 清扫； 压缩空气管道没有坡度， 形成积油和积水现象； 使用带有积垢或生锈的旧管。 为了严防积垢和爆炸， 应当加强维修工作。 第五节压气设备的检修 机械设备检查和修理是安全运转、 完成生产任务的唯一保证。目前在现场基本采用 检查后修理和定期检修相配合的方法组织检修。这种方法是基于确定循回式检查制度 历次检修的间隔时间来定检修内容而后编入检修计划， 并根据检修内容和所需时间来进 行设备配件和工作人员编排。 根据检修时间间隔和内容不同， 将检修分为小修 （日常检修） 、 中修和大修 种。 日常检查和调整时要注意检查冷却水进口温度和水量， 填料箱是否漏气， 安全阀和 压力调整器动作是否准确， 润滑系统油压和油的质量是否合乎要求。其次检查各处螺 丝、 键和销子是否松动和移出， 尤其对曲柄和十字头上螺栓每小班必须检查和拧紧， 在每 个小班内要放出冷却器和风包中的水， 并检查风包和管子是否漏气， 检查阀的严密性并 根据声音检查整个机器的工作情况。 目前在设备运转中更换不严密的阀和清扫阀室， 更换漏气填料和调整十字头瓦和曲 柄瓦的间隙等工作都已列入日常维修计划， 并在不影响生产的条件下完成。 小修应当迅速。小修时， 除执行检查中全部工作外， 要将设备局部拆卸并更换磨损 的零件。必须清洗气缸和阀室， 研磨阀片和阀座并更换磨损的阀片。要检查活塞环， 必 要时更换新的。清洗冷却器表面泥土和水垢， 清洗风包和过滤内部， 清洗风包和压风机 之间管道， 检查管路中的停闭装置， 检查轴瓦磨损情况并进行研磨或更换新的轴瓦。 中修时除执行小修全部工作外， 要拆开全部机械， 清洗全部零件， 检验其磨损程度， 更换机器已磨损的零件及其消除那些在小修时不能消除的毛病。必须检查所有轴瓦间 隙， 轴的椭圆度， 气缸的椭圆度， 各部件磨损程度及检查是否有破裂现象。有不符合安装 质量标准时 （质量标准参阅安装规程） 应立即进行更换和研磨。其次进行电动机清扫和 检查或更换电动机轴瓦。中修时的全面检查除检修任务外还要给大修准备条件。 大修时除执行中修项目外， 要修理机架和外壳， 镗旋气缸， 更换活塞以及磨光主曲 轴， 其次更换电动机或电气装置线圈以及更换所有磨损部件。 ““ 第六章压气设备选型、 安装、 运转和维修 小修和中修一般在压气机房进行， 在休假期间组织工作。大修一般在专门的机修厂 进行并要求时间较长。 检修中应注意以下几点 （） 拆开时为了使零件不混乱， 在零件上必须冲眼以做出记号； （“） 转动或移动的工件在拆装过程中严禁与他物碰击； （） 在装配时除各部间隙合于安装质量外， 必须使各工作表面清洁并严防杂物落内； （） 安装后必须试车并注意检查所更换零件的工作情况。 保证严格的检修制度， 不仅能使机械设备安全运转和延长使用寿命， 而且是保证经 济运转的重要方法之一， 因此作为设备工作者来讲， 必须很好地掌握这一环节。 提高压气机设备的经济性， 除对日常机械维护中经常注意配气阀漏气、 填料箱漏气、 冷却情况、 过滤器清扫和配置来提高排气量及减小机械各部配合阻力外， 防止管网漏气 和合理使用压缩空气也是极重要的方法之一。目前有些使用单位的管网损失竟达总耗 气量 ’以上， 这主要是缺乏正规的检查制度所致。其次， 有些制度不够严格， 例如有些 该用电动机作原动机的地方 （工作面通风， 吹冷发热的电动机轴承） 却用了风动原动机。 必须严格制止这种现象， 同时要建立合理的使用制度并严格检查。 第六节压气机的润滑 （） 往复式压气机有以下几种润滑方式 ） 与压缩空气机接触的热部件 （活塞， 气缸， 填料箱） 的润滑； “） 冷部件 （轴承、 十字头） 的润滑； ） 个别相对运动工作面之间的润滑。 （“） 往复式压气机气缸润滑的任务 ） 减小活塞环与气缸内表面的摩擦阻力； “） 密封活塞环与气缸壁之间的间隙； ） 可对局部起清洁作用。 （） 气缸润滑的方法主要有下列 种 ） 溅油法 依靠曲轴的旋转把曲轴箱内的油溅入气缸； “） 压油法 用压油器把油直接压入气缸； ““ 第十三篇矿山压缩空气系统设备 ） 注油法 用油杯阶段性注油。 第一种方法只用于单作用式压气机， 第二、 三种方法大都用于双作用式压气机。 润滑气缸必须采用专用的空气压缩机油， 不可用其他油品代替。最常用的油有 “ 号和 “ 号两种， 其主要数据如下 油的特性“ 号油“ 号油 发火点不低于’’* 的运动黏度 , *- , ’ 时的密度. / 01 23 , 2’23 , 2* 在缺乏压气机专用油的情况下可用代用油， 但代用油的性质必须与压气机油相近， 尤其是发火点和黏度。采用不合适的润滑油， 易引起气阀和活塞环上结垢， 甚至可能引 起压气机或风包等设备爆炸。 气缸润滑油消耗量应按照规定供给。新压气机或刚检修过的压气机， 开始运转时的 油消耗量应该比正常运转时的消耗多一些。 润滑气缸一般采用图4’ 所示的多柱塞压油器。在轴 上装有两个圆盘， 上部圆盘 ’ 可使压油柱塞 运动， 下部圆盘* 可使配油柱塞 运动。圆盘的形状恰好使配油柱塞每完成 一个冲程时， 压油柱塞完成两个冲程。当压油柱塞作第一冲程时， 润滑油可由下部的油路输到 油滴指示器里； 作第二冲程时由上部的油路输入压气机的气缸。利用螺钉 4 可调节给油量。 图 4 ’多柱塞压油器 轴； ’上部圆盘； 压油柱塞； *下部圆盘； 配油柱塞； 4螺钉 ’* 第六章压气设备选型、 安装、 运转和维修 图 “ “ 表示润滑气缸用的注油器。润滑油从油标 上部的孔 注入， 孔 用带 螺纹的塞子 “ 封闭。油标 中的润滑油经过孔 及调节器 ’ 沿油沟 流至润滑地点。通 过塞子 “ 封闭。油标 中的润滑油经过孔 及调节器 ’ 沿油沟 流至润滑地点。通过检 查窗 可观察油向润滑地点的流动。为了在气缸压力变动的情况下能做到连续和均匀 的送油， 要将润滑油上部的封闭空间与注油器下面的空间用管 联通。管 具有足够的 直径时气缸内与润滑油上部压力即达到均衡， 因而润滑油在自重的作用下流动。压气机 在工作时间注油器加油时， 要用栓 * 使之与气缸遮断。 图 “ “注油器 上部孔； 油标； “螺纹塞 下部孔； ’调节器； 油沟； 检查窗； 管子； *栓 冷部件的润滑方法也可分为溅油法， 压油法和注油法 “ 种。 图 “ 表示压油用的齿轮油泵。外壳 由铸铁做成； 外壳中有不等直径齿轮 和 “。当一个齿轮随着压气机轴而转动时， 另一个齿轮也随着转动。因而润滑油便沿着 外壳内壁自吸油管流向压油管， 然后再流至润滑地点。 冷部件的润滑可使用各种牌号的机器油。 冷部件的润滑形成一闭合的系统。润滑油由油池经过滤油网， 油泵和油冷却器送往 润滑地点， 而后再返回油池。小容量的压气机可不用油冷却器。 第十三篇矿山压缩空气系统设备 图 “ 压油齿轮油泵 油泵外壳； 、 “齿轮 ’ 第六章压气设备选型、 安装、 运转和维修 第七章压气站容量设计 大多数的压缩空气用户的耗气量在工作过程中是不连续的， 其负荷的波动性也比较 大， 例如某些风动工具或设备， 时开时停参差使用的实际情况， 代表了这种特点。压缩空 气设计消耗量的确定并不是用一个单纯的公式就可解决问题的。正因为如此， 重要的问 题是要在实践中不断总结经验， 要进行负荷分析， 了解不同用户使用的规律性， 具体情况 要具体对待， 力求使主观认识符合客观实际。 第一节压缩空气设计消耗量 所谓压缩空气设计消耗量， 是指在同一个压缩空气供应系统中， 在总和各用户的消 耗量基础上， 计入所需要的计算系数后所得到的计算数据。因此， 用户的负荷资料准确 程度和计算系数的选取， 是确定压缩空气设计消耗量的关键问题。 压缩空气设计消耗量的计算方法有多种， 从简便、 适用出发， 列举以下 种计算方 法。这些计算方法都以用户的理论平均消耗量或最大消耗量为基础并考虑必要的计算 系数， 其中前两种计算方法是基本的计算方法， 后两种计算方法是前两种基本计算方法 的派生形式或者叠加形式。 一、 以理论平均消耗量为基础的设计消耗量 所谓理论平均消耗量， 是风动工具或设备的连续工作消耗量与使用系数 （或利用系 “ 第十三篇矿山压缩空气系统设备 数） 的乘积。使用系数是指风动工具或设备在每班中的实际使用时间 与每班工作时间 “ （如 “） 的比值， 即 使用系数 “。 （’’）（* ） 式中 在同一压气供应系统中用户的理论平均消耗量总和， , ,-.； 压缩空气消耗不平衡 （或最大） 系数； 管道系统漏损系数； 风动工具磨损增耗系数； 设计中未预见的消耗系数。 二、 以最大消耗量为基础的设计消耗量 ,/0 （ ’’’）（* ） 式中 ,/0 在同一个压气供应系统中用户的最大消耗量总和， , ,-.； 同时使用系数。 其他符号的意义与公式 * 相同。 必须指出， 使用系数与同时使用系数两个概念是不同的。使用系数是表示单个风动 工具在一个作业班时间内的使用程度 （如前所述） ； 而同时使用系数是表示某些相同规格 的风动工具在较短时间内 （对于用户来说是在 ,-. 之内） 同时工作的程度。但是， 两者 的共同点， 都是表示在不同时间内间断地使用压缩空气的情况。 不同数量的风动工具的同时使用系数可参考表 * 。 表 * 风动工具的同时使用系数 风动工具 的数量 123*22* 同时使用 系数 45454444**4*24*43*4342424241 三、 以最大消耗量和理论平均消耗量为基础的设计消耗量 如将同一压缩空气供应系统的所有用户按主要负荷和次要负荷分类后， 可采用公式 * 和公式 * 叠加形式进行计算， 即 （,/0’ ） （ ’ ’’） （* ） *1 第七章压气站容量设计 式中 “ 各主要用户的最大消耗量之和， ’； 其余用户的理论平均消耗量之和， ’。 其他符号意义同公式 （ * ） 和公式 （ * ） 。 四、 设备连续负荷的设计消耗量 ,- （ ../.） （ * ,） 式中 用户连续工作时的压缩空气消耗量 （即风动工具或气动仪表的铭牌 额定消耗量） ， ’。 其他符号意义同公式 * 。 公式 * 0 仅适用于单纯的连续负荷情况。 在一般机械工厂， 上述公式中的最大系数 “ 为 1/0 2 1, 之间， 当最大消耗量与理 论平均消耗量相差较大时， 采用较大值， 相差较小时采用较小值； 管道系统漏损系数 采取 03 2 /3， 当管道附件较多时， 采用较大值； 风动工具磨损增耗系数/采取 03 2 /3， 当风动工具数量较多时， 或者当喷砂用的压缩空气消耗量占主要部分时， 宜采用 较大值； 设计中未预见的消耗系数采用 3， 对于小型压缩空气站或者用户的压缩空 气使用点不多时， 可以少考虑或者不予考虑； 同时使用系数 “与用户数量有关， “数值 一般在 10 2 1 之间， 用户数量较多时， 采用较小值， 单个用户则采取 1。以上所列 举的系数， 统称计算系数。正确选用计算系数是十分重要的问题， 它直接影响到设计消 耗量的准确性， 因此要因地制宜地慎重对待。 除了上述的设计消耗量计算方法以外， 还可以根据现有同类型工程项目的压缩空气 消耗量统计资料进行分析比较后估计， 这也是可以采取的方法。 表 * * / 列举了不同类型工厂的压缩空气计算系数， 供设计中参考。 表 * * /压缩空气耗量计算系数 系数 工厂 重型机械 制造厂 铸锻件 矿山机械厂 单件小型生产 机械制造厂 汽车、 拖拉机、 轴承厂及成批 生产机械厂 电机 制造厂 变压器 制造厂 橡胶厂 机车车 辆制造厂 1/1/1/101010101/ /1/1/1/1010101014 1111111414 “1111/011/011 5/, 第十三篇矿山压缩空气系统设备 第二节安装容量和机组选择 在工程项目的压缩空气供应方案已确定的条件下， 依据所供应的用户， 确定压缩空 气站的设计消耗量。设计消耗量虽然是压缩空气站的设备安装容量和机组选择的依据， 但它毕竟不等于压缩空气站的设备安装容量。 压缩空气站的设备安装容量， 是安装在同一供气系统 （即相同的供气压力参数） 中所 有空气压缩机额定生产能力的总和， 其中包括工作和备用的机组容量。 当在一个机器间内， 同时安装有两种供气压力参数时， 例如高压和低压供气系统所 指的设备安装容量， 应分别按相同压力参数的机组统计设备安装容量。 为了确定设备安装容量， 引用一个保证系数， 所谓保证系数， 系指在一个压缩空气 站内所安装的相同压力参数的机组， 当其中一台或者最大的一台机组因检修停止运行 时， 其余投入运行机组的设备容量与设计消耗量的百分比数值。这个数值在一般情况 下， 代表对各用户供气的可靠程度。保证系数用公式表示如下 “ ’’ （ *） 式中“ 设备安装容量， ,- ./； 最大的一台机组容量， ,- ./； 设计消耗量， ,- ./。 不同类型的工厂对压缩空气的保证系数有不同的考虑。一般机械加工厂的压缩空 气保证系数应不低于 *。在考虑保证系数时， 应对压缩空气负荷进行分析， 并要保证 不允许间断供气的用户。 对于供气可靠性要求较高的某些用户， 除了在动力源上应有相应地措施以外， 对备 用机组问题， 也应有所考虑。例如 用户的压缩空气消耗量虽然较小， 而在一段不太长的 时间内要求不允许中断供气， 在这种情况下， 供电电源不能得到相应地保证时， 可采用内 燃机驱动的风冷式空气压缩机作为备用机组， 与此同时， 必须并用贮气罐储备定量气体， 以便在备用机组启动时间内继续供气。这种备用机组的特点， 适用于要求供气时间不长 的用户， 从而简化了冷却水的供应系统。 空气压缩机组的选择应考虑以下几点 （） 空气压缩机的台数及其生产能力须与设计消耗量相适应， 同时要考虑机组效率 012 第七章压气站容量设计 高、 占地面积小、 运行可靠、 维修方便。 （） 考虑必要的备用机组， 即采用适当的保证系数。 （“） 为了使操作、 维修和备件更换简便起见， 应选用同一型号的空气压缩机。但是在 各班的压缩空气负荷不均衡的情况下， 为了适应负荷波动起见， 可选用容量大小不同的 机组， 这样就可避免用气负荷大幅度波动时压缩机经常启动和停车。同一压力参数的空 气压缩机， 最好不超过两种型号。 （） 相同压力参数的空气压缩机， 在一个站房内一般不少于两台； 最多不宜超过 台。这是较理想的情况。数量过多的机组， 需要较多的建筑面积和维修费用。但是在压 缩机预修停车期间， 对用户影响不大的情况下， 也可以安装一台机组。 （） 在改建和扩建的工程项目中， 应充分利用原有的或者调拨来的设备。 空气压缩机的原动机， 一般采用电动机， 并由压缩机制造厂配套供应。电动机的电 压应和工程项目的供电电压一致。选用同步电动机， 可以改善工程项目供电系统的功率 因数 （’） 。关于电动机的选择应会同供电设计人员研究决定。 “ 第十三篇矿山压缩空气系统设备