仪表风系统若干问题探讨

仪表风系统若干问题探讨流程问题干燥器选型问题是否要求防爆问题储气罐配置和整体布局问题如下图所示，是目前市场上比较常见仪表风系统的流程，其中，空压机可以选择活塞式、螺杆式或涡旋式，干燥器也可以是吸附式或冷干机。流程问题这种流程的压缩空气系统，一般适用于连续不断的用气场合，即空压机、干燥机大部分时间处于不间断工作，持续向外提供净化压缩空气。而对于间歇性工作的仪表风系统，上述流程存在不合理之处：①空压机的启停是受后端压力控制的，空压机开始工作后，会首先向储气罐充气，当储气罐压力高于停机值时，空压机停止工作。外部用气是首先消耗储气罐的流程问题气，当用气量较少，储气罐压力没有下降到启机压力时，空压机、冷干机均不会开启。

②因为冷干机原则上不能长时间无负载工作，而且也不可能每次在需要用气时去人为手动开启冷干机，所以目前常规做法是将冷干机和空压机进行连锁控制，即空压机开启则冷干机开启，空压机停机则冷干机停机。如此一来，在以下工况下存在问题：流程问题1）刚开始工作时，此时空压机、干燥机均处于工作状态，仪表风撬的出口气为正常干燥后的净化气，这时系统没有问题！2）在进入正常工作后，我们知道，此时后端用气为间歇用气。当用气量较少时，储气罐的压力降不会控制空压机开启，冷干机也就没有工作，实际外输的储存气是含水的湿气。

这样的话，一方面对用气设备有害，另一方面，流程问题还容易造成冷干机出口管路冰堵。③吸附式干燥器虽然不存在“无负载不能工作”的限制，但在间歇性工作条件下长期保持通电，将造成资源浪费。④储气罐中一直储存的是含水湿气，长时间会造成气罐内部锈蚀，另外，若在低温环境下也可能出现罐内结冰。流程问题为有效解决上述问题，建议对原有流程进行改进，设计出适用于间歇性工作条件的仪表风系统如下：流程问题在新设计的流程中，将储气罐放在末端，储气罐储存的是经过压缩、净化后的干气，同时，在空压机之后、粗过滤器之前增设气液分离器，增设气液分离器的目的在于降低经过压缩后的空气对后端冷干机或吸干机的负载，如此一来就可将空压机和干燥器进行连锁控制。每次空压机启动后，干燥器（冷干机或吸干机）也同时启动，在间歇工作时，即使用气量较少，压缩机和干燥器均未启动，消耗的依然是储气罐内的干气。流程问题干燥器选型建议干燥器是仪表风系统的重要组成部件，其作用是除掉压缩空气中的饱和水，从而得到低露点干气。目前常用的干燥器包括冷冻式干机（下图左）和吸附式干燥机（下图右）两类。干燥器选型问题冷冻式干燥机是降低压缩空气温度，将湿压缩空气中的水份通过冷凝后从空气中析出，得到较干燥空气。其工作需要用到制冷剂(如R22、R600、R134a等)。冷冻式干燥机处理后的压缩空气露点一般仅为2～10℃。如果使用在低温环境，比如华北、西北等地，该露点温度无法满足使用要求，而且冷冻式干燥机通常不能长时间无负载工作。干燥器选型问题吸附式干燥机是利用变压吸附的原理，湿压缩空气通过吸附剂时，水份被吸附剂吸附，从而得到干燥空气。吸附式干燥机工作时要用到吸附剂（如分子筛、活性氧化铝等）。吸附式干燥机处理后的空气压力露点可达-20～-70°C。吸附式干燥机可处理得到露点更低的压缩空气，能满足低温环境使用要求，但吸附式干燥机工作时会消耗一定空气，而且其价格更高。干燥器选型问题综上所述，如果仪表风系统所处工作环境温度很低（达0℃以下），或是用气部件对空气含水量要求苛刻，则需要在仪表风系统中选配吸附式干燥机。相反，如果仪表风系统所处工作环境温度较高（0℃以上），考虑到经济因素，则可在在仪表风系统中选配冷冻式干燥机。防爆选型问题关于仪表风撬是否要求防爆，我们建议：1）若整个仪表风橇安装在安全区，则可不要求防爆，这样的话，整个系统配置更容易实现；2）若仪表风橇安装在危险区内或甲方要求防爆，则必须要求做到防爆。

上述建议牵涉到空压机、干燥机（冷干机或吸干机）的选型问题，以下简要说明：防爆选型问题1）关于空压机的选型：从目前国内各个生产厂家来看，这种小气量、小排压的空压机一般只有三类：A.活塞式空压机B.螺杆机空压机C.涡旋式空压机

以上三类小型空压机能做到防爆的只有活塞式，其它两种均没有厂家生产，无非只有专门订制。防爆选型问题若要专门订制防爆的螺杆式或涡旋式空压机，生产厂家一般不会接受，而且价格肯定会很高！

在必须要求防爆的情况下，我们只能选用活塞式空压机，各个配套所需的电气元器件均可做到防爆，满足现场防爆要求。防爆选型问题2）关于干燥机的选型：

干燥机目前分为两类：A.冷冻式干燥机B.吸附式干燥机

上述两类干燥机目前国内有的厂家已经生产出普通型和防爆型，均可选用，只是我们在选用时考虑环境条件即可。储气罐配置和整体布局问题此前，仪表风系统一直配置的是立式空气储罐。立式储气罐存在明显不合理之处，以0.6m³立式储气罐为例。直径700mm高度1900mm仅有3×Φ24安装孔1、容器偏高，使得仪表风撬整体高度增加；2、储气罐与其他部件在高度上不协调；3、储气罐安装支脚薄弱，可能出现倾倒。储气罐配置和整体布局问题1、气瓶组采用多只气瓶并联或串联而成，固定在专用支架上，再整体安装在仪表风撬座上；2、相同容积的气瓶组高度小于立式储罐，从而可以降低仪表风撬高度，使撬内各部件更加协调、更牢固、更美观。鉴于此，建议将仪表风系统的储气罐改为储气瓶组，如图所示。储气罐配置和整体布局问题这种卧式储气罐方便安装，稳定可靠，与橇上其它设备在高度上也协调，也容易实现整体橇装，设计成箱式结构。还有一种方式是采用卧式储气罐，如图所示。储气罐配置和整体布局问题经过反复研究，建议将仪表风撬的整体布局优化调整如下：储气罐调整为气瓶组或卧式储气罐；撬座配置折板件隔声罩，内贴吸音棉；将仪表风系统的显示仪表和操作按钮集中在一块操作面板，镶嵌在隔声罩外墙上；仪表风撬设置单点起吊装置。储气罐配置和整体布局问题关于仪表风橇箱式