储气罐的重要性以及如何为压缩空气系统选配储气罐

流程工业 2023-11-17

储气罐是压缩空气系统中重要的一个环节，不同的情况下，需要怎样的储气罐呢？下面我们一起来看看。

首先我们弄清这样一个问题：空压机储气罐在压缩空气系统中有什么作用？

1、储存空气，满足用气设备突然瞬间用气量加大的需求；

2、储存空气，消除管路中气流的脉动；

3、初步冷却空气，让一部分液体水析出。故储气罐要定期排水；

4、可以保障空压机自动的关停，在设定压力下储气罐一打满气空压机就会自动停机，不至于让空压机一直运行而浪费电能。

理论上讲储气罐越大越好，可以减少空压机频繁启动的次数。星三角启动属工频启动，电机启动的瞬间电流是额定电流的7倍左右，频繁启动对空压机的电器部分的损害是比较大的，使电器部分的寿命降低，同时对电网的冲击比较大，影响其他用电设备的正常使用。

变频空压机属软启动，启动电流是额定电流的2倍左右，影响不是很大。

目前现行的国家标准GB 50029-2014《压缩空气站设计规范》是由国家质监总局及住建部颁布的工程设计标准，用于规范各类工矿企业的压缩空气站的工程设计。

GB 50029-2014《压缩空气站设计规范》适用范围：电力驱动的工作压力≤42MPa的活塞空气压缩机、隔膜空气压缩机、螺杆空气压缩机、离心空气压缩机的新建、改建、扩建的压缩空气站及其压缩空气管道的设计。

那么问题来了，螺杆空压机的储气罐不要行不行呢?

空压机出口的储气罐不仅能起到稳定出气压力、缓冲等作用，同时，还有一个重要作用一般用户不会注意到，那就是，防止空压机停机期间，压缩空气管道因为某种原因返回液体，倒灌入空压机中，因其损坏。如果去掉这个储气罐，则在管道设计时，要采用倒U型弯设计来起到同样的作用。

此外，储气罐的作用是维持压缩空气系统的管网压力不要出现大的波动。由于压缩空气系统末端的用气量一般不可能是任何时候都是平稳的，所以要利用储气罐来平衡系统压力的平稳和减少空压机的频繁加载和卸载。

另外一个作用是对经干燥后的压缩空气再次进行冷却，以减少压缩空气中水份的含量。

对于个别的压缩空气系统，如空压机的排量很大（如离心式空气压缩机），系统管网的体积也比较大（管路直径大且长）且用气比较平稳的情况，也可以不配备储气罐。但一般的压缩空气系统都需要配备储气罐。

空压机内部没有存储压缩空气的地方，一旦压缩空气产生就必须被用掉，这样的工作方式不理想，有了储气罐，可以先将压缩空气打到储气罐里到一定气压，然后用到气压降到一定程度，压缩机再启动，这样无论是从能源利用角度还是压缩空气质量方面都更理想。所以没有储气罐是不行的。

然而，对于所需压缩空气量小使用不频繁的设备，空压机不要储气罐也可以。但考虑到空压机性能的稳定，压缩空气的压力恒定及质量，最好配储气罐。

系统地说，空压机配备合适的储气罐有以下几点好处：

空压机动作

由于空压机的动作幅度是比较大的，因此在工作中频繁的打开和停止压力容器的话，这样增加了阀门的磨损，另方面也使油路气路不稳定，这就造成了机器的不稳定性，但是若是配置了储气罐的话，这种情况就会相对的减少。

节能效应

空压机的频繁启动和停止，因此电机的电流量会消耗的非常的大，因此在使用的时候空压机的状态会是空载的，这种状态若是停留的非常长的话，会浪费很多的流量。但是若是配备了储气罐的空气系统，这样空压机的稳定就会停止下来，可以保证工作非常的稳定，减少不必要的空转能量的浪费。

提供稳定的气源

空压机为什么要绑定储气罐？空压机系统中若是有了储气罐，空压机输出空气有个缓冲地方，气源就能较好保持在一个设定值，用气系统能得到恒定的压力，这对于现代化工厂的使用非常必要。

空气质量好

空压机出来的压缩空气，首先送到储气罐，这里面的空气会停留一定时间，能沉淀空气中的杂质水份等异物，压缩空气的温度也得到降低，就是没有冷冻干燥机，也能送出比较优质的空气。

其实储蓄的作用就是一个蓄水池一样，空压机是一个气源，而储气罐则是一个水池。储气罐能根据设定将气压衡定在某一压力范围之内，缓冲气压的波动，减少空压机的启动次数，另外储气罐还能起到沉淀空气中的杂质水份等异物的功能。

选型基本要求

1、应选择严格执行GB150-2011《钢制压力容器》标准的企业生产的储气罐；

2、储气罐的容积大小应以压缩机排气量的10%~20%之间，一般选择15%。当用气量较大时，储气罐的容积应适当的加大；如果现场用气量较小时，可低于15%，最好不要低于10%；

3、干燥机安装在储气罐之后，储气罐的作用体现的较充分，起到缓冲、冷却和排污的作用，可减轻干燥机的负荷，用于系统供气较均匀的工况。干燥机安装在储气罐之前，系统可提供较大峰值调节能力，多用于用气波动较大的工况。

选型计算

储气罐可以根据以下公式选用：V=N×Q÷(P+1)

V：储气罐容积

Q：空压机容积流量

P：排气压力(表压)，bar

N：参数，用气量比较稳定建议取1，波动频繁但是上下波动值不大的建议取3，波动频繁且上下波动值很大的建议取4以上。

实际举例

某公司新增一台两级压缩工频机型(排气压力0.8MPa，容量流量12立方/min)，需要配备多大的储气罐？

1、常规选型可按公式

V=N×Q÷(P+1)=1×12÷(8+1) ≈1.3（立方）

取近似值V=1.5 （立方）

2、有特殊要求时，如当空压机或者外部管网突然停止供气，气动设备仍需工作一段时间，则储气罐计算公式为：

V≥Pa×Q×t/（P1-P2）

Pa：大气压力，取0.1MPa

Qmax：气动设备最大消耗气量，立方/min

t：停止供气后应维持气动设备正常工作时间，min

P1：停止供气时压力，绝压，MPa

P2：气动设备最低允许压力，绝压，MPa

假设：t=10，Qmax=2，P1=0.9，P2=0.5

则V=Pa×Q×t/（P1-P2）=5（立方）

文章内容来源华夏应急与安全，有流程工业整理发布，责任编辑：胡静，审核人：李峥

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