摘要：空压机是一种将气体压缩进储气罐并提高气体压力的机械设备，担负着为各种气动元件和气动设备提供压缩空气的重任。本文通过对云南铝业铝电解分公司动力厂空压站在用2D-100/8-e3型活塞式空压机吸气阀升程、排气阀升程、活塞余隙来检测它们对容积流量的影响，并分析它们与同步电机运行电流、压力之间的关系，进而找到实现该空压机最佳节能运行时的调节数据。
关键词：活塞式；空压机；能效
空压机是我国工业现代化的基础产品设备，是企业气动设备动源的核心设备，它与化工、冶炼、医药等行业有着密不可分的联系。同时，空压机也是一种高能耗的设备。因此，对空压机节能降耗进行科学深入地分析和实践检测，在满足生产使用要求的前提下，实现节能降耗，产生较大的经济效益，对企业发展有着极为重要的实际意义。
一、活塞式空压机概述
1．工作原理
2D-100/8-e3型活塞式空压机是一种平衡对称式空压机，属二级压缩系统设备，空压机通过曲柄的旋转运动转换活塞的往复直线运动，从而周而复始的完成膨胀、吸气、压缩、排气。
2．缺点
（1)从统计数据分析得出结论，活塞式空压机使用效率在62-68%，使用效率较低，能效可提升空间较大。
二、能效分析思路
针对2D-100/8-e3型空压机，分析它的节能降耗可从两个方面入手。
1．是从设计制造的层面，通过科学合理的设计，以提高空压机的性能参数；通过先进的制造设备和良好的制造水平，确保达到设计要求和提高空压机的产品质量。
2．是从使用运行操作的层面，通过试验得出合理的工艺参数和运行参数；通过提高操作人员的操作水平，以合理配置工艺参数和运行参数。只有这样才能提高空压机的节能降耗效果。本文从使用运行操作的层面，以2D-100/8-e3型的活塞式空压机为实践检测对象，通过空压机相关运行数据检测，以实验检测为切入点，对空压机运行性能参数指标进行试验检测，根据对检测数据进行分析，选择运行性能试验的最佳优化区域。
三、试验检测情况
通过本次调节2D-100/8-e3型空压机的吸气阀升程、排气阀升程、活塞余隙及运行压力等四个参数，通过多次试验来检测它们与容积流量、同步电机运行电流数据关系，从而找出相关规律。具体检测数据如下：
1．吸气阀升程、容积流量、同步电机运行电流，在同一压力状态下试验数据。（1）吸气阀升程1.0mm、容积流量60.5m3/min、运行电流33.2A；（2）吸气阀升程1.5mm、容积流量65.6m3/min、运行电流34.7A；（3）吸气阀升程2.0mm、容积流量72.4m3/min、运行电流33.1A；（4）吸气阀升程2.5mm、容积流量78.5m3/min、运行电流33.8A；（5）吸气阀升程3.0mm、容积流量69.6m3/min、运行电流35.2A。见图1、图2。由此可得出吸气阀升程调整在2.0-2.5mm比较合理。
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图1 图2
2．排气阀升程、容积流量、同步电机运行电流，在同一压力状态下试验数据。（1）排气阀升程1.5mm、容积流量62.8m3/min、运行电流32.6A；（2）排气阀升程2.0mm、容积流量75.8m3/min、运行电流33.3A；（3）排气阀升程2.5mm、容积流量77.8m3/min、运行电流33.5A；（4）吸气阀升程3.0mm、容积流量75.7m3/min、运行电流34.5A；（5）吸气阀升程3.5mm、容积流量69.7m3/min、运行电流36.2A。见图3、图4。由此可得出排气阀升程调整在2.0-2.5mm比较合理。
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图3 图4
3．活塞余隙、容积流量、同步电机运行电流，在同一压力状态下试验数据。（1）活塞余隙1.5mm、容积流量82.2m3/min、运行电流35.4A；（2）活塞余隙2.0mm、容积流量78.9m3/min、运行电流33.8A；（3）活塞余隙2.5mm、容积流量75.2m3/min、运行电流33.5A；（4）活塞余隙3.0mm、容积流量70.5m3/min、运行电流33.2A。见图5、图6。由此可得出活塞调整在1.5-2.0mm比较合理。
图5
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图6
4．压力变化与同步电机运行电流。（1）压力4.5MPa、运行电流28.6A；（2）压力5.0MPa、运行电流30.2A；（3）压力5.5MPa、运行电流32.8A；（4）压力6.0MPa、运行电流35.7A；（5）压力6.5MPa、运行电流37.6A；（6）压力7.0MPa、运行电流41.3A。见图7。由此可得出同步电机运行电流随着压缩空气压力的升高，逐步呈递增趋势。
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图7
四、结论
1．对于吸气阀，其升程应调整在2.0-2.5mm，在这个升程区间可避免弹簧力过大，造成吸气阀会提前关闭，导致吸气不足。也可避免弹簧力过小，导致气阀延迟关闭，气缸内的气体向吸气腔倒流。从本次检测情况分析，吸气阀升程在2.0-2.5mm时，结合容积流量、同步电机运行电流产生的能耗问题，其综合工作性能处于最佳状态。
2．对于排气阀，其升程与吸气阀一样，应调整在2.0-2.5mm，在这个升程区间可避免弹簧力过大、会导致排气阀提前关闭，在排气末端，气缸压缩腔内气体压力增大，压缩气体未完全及时排出，至使压缩末端缸内余隙容积气体压力增大，压缩机容积流量下降，能耗上升。从本次检测情况分析，排气阀升程在2.0-2.5mm时，其综合工作性能处于最佳状态。
3．对于活塞余隙，应调整在1.5-2.0mm，如活塞余隙太大，其余隙容积过大，受压缩的空气不能有效排出，空压机的容积流量下降，能效损失浪费严重，如活塞余隙过小，其余隙容积太小，则容易产生顶缸事故，根据检测结果分析，空压机活塞在其最大行程位置时，活塞余隙调整在1.5-2.0mm，为最佳运行性能状态。
综上所述，通过合理调节活塞式空压机的吸气阀升程、排气阀升程、活塞余隙和良好控制压缩空气压力范围，根据本次检测和相关理论计算，实现设备合理的工艺调整和运行控制，其对压缩机容积流量和能耗的影响可达到7％左右，对于长期运行的高能耗设备，将产生较大的经济效益。
参考文献：
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