《空壓機培訓100課》連載，以課件的形式將空壓機行業(yè)需要用到的知識歸納總結，呈現給大家。頭條首發(fā)，轉載請注明來源。

目前現行的國家標準GB 50029-2014《壓縮空氣站設計規(guī)范》是由國家質監(jiān)總局及住建部頒布的工程設計標準，用于規(guī)范各類工礦企業(yè)的壓縮空氣站的工程設計。這一標準對空壓站（房）的設施和布置做出了細致的要求，有一部分是強制性要求，有部分給出的是推薦性指標。理解這一標準對于掌握整個壓縮空氣系統的安裝布置非常重要。以下是一些對這一標準的梳理和解讀。

1、適用范圍

GB 50029-2014《壓縮空氣站設計規(guī)范》適用范圍：電力驅動的工作壓力≤42MPa的活塞空氣壓縮機、隔膜空氣壓縮機、螺桿空氣壓縮機、離心空氣壓縮機的新建、改建、擴建的壓縮空氣站及其壓縮空氣管道的設計。

不適用于井下、洞內等特殊場所的壓縮空氣站及其壓縮空氣管道的設計。

2、強制性條款

（1）活塞空氣壓縮機、隔膜空氣壓縮機后應設置儲氣罐，其排氣口與儲氣罐之間應設置冷卻器；各活塞空氣壓縮機或隔膜空氣壓縮機不應共用后冷卻器和儲氣罐。除用戶對壓縮空氣溫度有特殊要求外，離心空氣壓縮機排氣口應設置后冷卻器。

（2）不同壓力的空氣壓縮機串聯運行時，應在兩臺空氣壓縮機之間設置緩沖罐，并應在后置空氣壓縮機后設置儲氣罐。緩沖罐的容積應根據高、低壓壓縮機之間進、排氣流量的平衡需要進行匹配。

（3）活塞空氣壓縮機、隔膜空氣壓縮機與儲氣罐之間，應裝設止回閥；空氣壓縮機與止回閥之間，應設置放空管，放空管上應設置消聲器?；钊諝鈮嚎s機、隔膜空氣壓縮機與儲氣罐之間，不應裝設切斷閥，當需要裝設切斷閥時，在空氣壓縮機與切斷閥之間，必須裝設安全閥。

（4）離心空氣壓縮機的排氣管上應裝設止回閥和切斷閥，空氣壓縮機與止回閥之間，必須設置放空管，放空管上應裝設防喘振調節(jié)閥和消聲器。

（5）離心空氣壓縮機應設置高位油箱或其他能夠保證機器惰轉時供油的設施。

（6）儲氣罐上必須裝設安全閥。儲氣罐與供氣總管之間，應裝設切斷閥。

（7）工作壓力≥10MPa壓縮空氣站的配氣臺、儲氣罐、充瓶裝置，應分別布置在單獨的房間內，且房間內不應布置其他無關設備。

（8）空氣壓縮機組的聯軸器和皮帶傳動部分必須裝設安全防護設施。

（9）當工作壓力≥10MPa的壓縮空氣站與其他建筑物毗連時，隔墻應采用無門、窗、洞的鋼筋混凝土防護墻；防護墻的厚度不應小于200mm。

（10）壓縮空氣站機器間通向室外的門應保證安全疏散、便于設置的出入和操作管理。離心空氣壓縮機站的安全出口不應少于2個，且必須有1個直通室外；當雙層布置時，運行層應有通向室外地面安全梯。

（11）工作壓力≥10MPa的壓縮空氣站，其機器間、配氣臺間、儲氣罐間、充瓶間與其他房間的隔墻，應采用鋼筋混凝土防護墻；防護墻的厚度不應小于200mm。

（12）壓縮空氣站內使用的手提燈，電壓不應超過36V；在儲氣罐內在空氣壓縮機的金屬平臺上使用的手提燈，電壓不得超過12V。

（13）壓縮空氣站的熱工報警信號和自動保護控制裝置應按規(guī)定裝設。當設有集中控制室時，應裝設的熱工報警信號應接入集中控制室。在控制室和機器旁均應設置空氣壓縮機緊急停車按鈕。

（14）離心空氣壓縮機應設置以下控制系統：進氣調節(jié)控制系統；機組防喘振控制系統；排氣穩(wěn)壓控制系統或穩(wěn)流控制系統。

（15）工作壓力≥3.2MPa的壓縮空氣站不得布置在地下室、半地下室以及樓層內，機器間和儲氣罐間應為單層，層面不得設置與壓縮空氣站無關的設備與設施。

*注：以上條目均為強制性規(guī)定，（1）～（3）條是由于活塞式空氣壓縮機、隔膜式壓縮機均屬于往復式，工作特性決定了其排氣有氣流脈沖。因此需要裝設緩沖罐、止回閥等，再就是需要對排氣溫度進行降溫。（4）（5）條對離心式空氣壓縮機作出了單獨的規(guī)定，目的也是確保離心壓縮機的穩(wěn)定運行。（6）～（14）主要針對的是涉及到安全生產方面的內容。

３、部分推薦性條款和解讀

（1）壓縮空氣站的布置

裝有活塞空氣壓縮機、隔膜空氣壓縮機或離心空氣壓縮機的壓縮空氣站，當單機額定功率大于或等于75kW或總臺數＞3臺時，宜為獨立建筑物。壓縮空氣站與其他建筑物毗鄰或設在其內時，宜用墻隔開，空氣壓縮機宜靠外墻布置。設在多層建筑內的空氣壓縮機，宜布置在底層。

*注：主要是考慮到這幾種類型的空氣壓縮機在運行時噪音較大。

（2）工藝系統

①對于如何選擇空氣壓縮機的型號、臺數和不同空氣凈化等級、壓力的供氣系統，規(guī)范給出了推薦性的要求：

a）活塞空氣壓縮機、隔膜空氣壓縮機或螺桿空氣壓縮機的臺數宜為3～6臺（套）；當單機額定功率大于300kW時，不宜選用單級噴油螺桿壓縮機；工作壓力≤1.6MPa的空氣壓縮機組，在正常負荷下的供氣壓力波動幅度不宜超過0.05MPa；當負荷變化較頻繁時，宜選用1～2臺具有變容或變頻等節(jié)能型氣量調節(jié)功能的空氣壓縮機；對同一空氣凈化等級、壓力的供氣系統，空氣壓縮機的型號不宜超過三種。

*注：目前國內產量最大、應用面最廣的機型應屬單級噴油螺桿壓縮機機組，但它的比功率通常要較活塞壓縮機和離心壓縮機高（功率較大時），能源的浪費相對較大，故此300kW以上不建議使用單級噴油螺桿壓縮機。

實際運行中，用戶用氣量經常是變化的，從而引起管網和壓縮機的出口壓力的波動。為了保證使用壓力，通常設置壓縮機的排氣壓力高于需求壓力，也帶來了額外的功耗。故此推薦加入1～2臺具有變容或變頻等節(jié)能型氣量調節(jié)功能的空氣壓縮機。

b) 離心空氣壓縮機的臺數宜為2～5臺，并宜采用同一型號；各單機運行時的容積流量不宜低于額定容積流量的70%。

*注：雖然目前離心空氣壓縮機防止喘振的措施和能力已經較為完善和完備，但負荷過低帶來的效率降低也是需要正視的問題。離心空氣壓縮機組在低于額定工況運行時，效率會大幅下降，且容易進入喘振狀態(tài)。

c) 工作壓力≥10MPa的空氣壓縮機宜采用同一型號。

②空氣壓縮機吸氣系統的吸氣口宜裝設在室外，并應有防雨措施。在夏熱冬暖地區(qū)，螺桿空氣壓縮機和額定功率≤55kW的活塞空氣壓縮機、隔膜空氣壓縮機的吸氣口可裝設在室內。除排風熱量回收利用的情況外，風冷空氣壓縮機組的空氣冷卻排風宜排至室外。

*注：風冷空壓機應安裝導風罩，將熱風排出空壓站（房）外。

③儲氣罐宜布置在空氣壓縮機與干燥凈化裝置之間，當負荷要求儲氣罐瞬間釋放超過干燥凈化裝置處理量的壓縮空氣時，應在干燥凈化裝置后另行設置儲氣罐。

*注：在壓縮空氣站設備工藝流程上最常見的錯誤是將儲氣罐設在干燥設備后面。主要是因為這樣布置操作較方便，由于干燥器與壓縮機一起設在同一機器間內，而儲氣罐常常布置在室外，這樣布置可以避免管道折返。實際上，正確的設計應該是將儲氣罐設置在干燥裝置之前，這是因為一方面儲氣罐具有一定的除油水功能，布置在干燥凈化設備之前可以減輕其負擔，另一方面，活塞空氣壓縮機或隔膜空氣壓縮機均屬于往復式壓縮機，排氣氣流脈動很大，直接進入吸附式干燥裝置會令干燥劑破碎，減少使用壽命。

較為穩(wěn)妥的做法是在空壓機后布置一個小的儲氣罐做緩沖用，在凈化設備之后再布置一個較大的成品氣氣罐，以應對瞬時氣量需求。

④工作壓力小于10MPa、單臺處理氣量＞20m3/min或工作壓力≥10MPa、單臺處理氣量＞3m3/min的吸附式干燥裝置，宜采用加熱再生吸附式干燥裝置或壓縮熱再生吸附式干燥裝置。當壓縮空氣濕度等級要求不高于5級時，應選用冷凍式干燥裝置或壓縮熱再生吸附式干燥裝置。

*注：目前常見的壓縮空氣干燥裝置中，干燥裝置相當于壓縮機耗能的比例，冷凍式約為3%～ 5%，加熱再生吸附式約為8%～10%，無熱再生吸附式、微熱再生吸附式約為18%，壓縮熱再生吸附式為1%～2% 以下。在一般情況下，為節(jié)約能耗，選擇干燥裝置時，應盡可能選用能耗少的干燥裝置。

⑤壓縮空氣干燥裝置的總處理容量，應能根據站房實際運行負荷進行調節(jié)。

*注：目前國內壓縮空氣系統常常低負載運行，造成壓縮空氣后處理設備低效率運行。在設計選型時干燥裝置通常是按照系統最大負荷來配置的，而且普遍沒有變負荷調節(jié)功能，當系統低負荷運行時，干燥裝置依然按照滿負荷方式運轉，耗電、耗氣不變，造成系統的運行效率下降。如果系統配置的是大型干燥器，集中干燥，系統的運行效率將更低。因此要求壓縮空氣干燥裝置的總處理容量，應能根據站房實際運行負荷進行調節(jié)。通常做法是干燥裝置與壓縮機采用一一對應的配置，當部分壓縮機停機時，相應臺數的干燥裝置也停止運行。另外，目前冷凍式干燥裝置、吸附式干燥裝置均已有變負荷技術，在系統設計時，推薦采用帶負荷調節(jié)功能的干燥裝置。

⑥規(guī)范推薦壓縮空氣站采用壓縮熱能回收利用裝置。

*注：空氣壓縮機在壓縮空氣時會產生大量的熱量，這些熱能可利用來采暖、洗浴、加熱鍋爐給水或用于干燥劑的再生等，技術上已很成熟，因此規(guī)范有此規(guī)定。

（3）壓縮空氣站的組成和設備布置

①壓縮空氣儲氣罐的布置：應布置在室外或獨立建筑內；布置在室外時，宜布置在建筑物的陰面，當設置在陽面時，宜加設遮陽棚；立式儲氣罐與機器間外墻的凈距不應小于1m。當工作壓力＜10MPa、含油等級不低于3級的壓縮空氣儲氣罐，可布置在室內；當工作壓力≥10MPa、單個容積＜10m3、含油等級不低于3級的壓縮空氣儲氣罐，總數量不超過3個時，可布置在與機器間毗鄰的獨立房間內。

②活塞空氣壓縮機組、隔膜空氣壓縮機組及螺桿空氣壓縮機組宜單排布置，機器間通道的寬度應根據設備操作、拆裝和運輸的需要確定，凈距不宜小于表85-1、表85-2的規(guī)定。

表85-1 壓力＜10MPa的空氣壓縮機組機器間通道的凈距（m）

注：1.當必須在空氣壓縮機組與墻之間的通道上拆裝空氣壓縮機的活塞桿與十字頭連接的螺母零部件時，表中1.5的數值應適當放大。

2.設備布置時，除保證檢修時能抽出氣缸中的活塞部件、冷卻器中的芯子和電動機轉子或定子外，宜由不小于0.5m的余量，如表中所列的凈距值不能滿足要求時，應加大；

3、干燥裝置的操作維護用通道不宜小于1.5m。

表85-2 壓力≥10MPa的空氣壓縮機組機器間通道的凈距（m）

③當空氣干燥凈化裝置設置在壓縮空氣站內時，宜布置在靠輔助間的一端。當用戶要求壓縮空氣濕度等級高于或等于2級或固體顆粒等級高于或等于2級時，空氣干燥凈化裝置宜設置在用戶處。

注：高品質壓縮空氣的干燥凈化設備應盡量靠近用氣點。是為了避免輸送管道可能的二次污染。

④單臺壓縮機額定容積流量≥20m3/min且總安裝容量≥60m3/min的壓縮空氣站，宜設置檢修用起重設備，起重能力應按空氣壓縮機組檢修時最重的起吊部件確定。

（4）土建

①壓縮空氣站機器間屋架下弦或梁底的高度，應符合設備拆裝起吊和通風的要求，且凈高不宜小于4m。在夏熱冬冷和夏熱冬暖地區(qū)，當機器間跨度大于9m時，宜設天窗。

注：站（房）的層高往往不夠重視，實際上對于風冷機器來說至關重要，層高不夠可能導致熱風導風罩無法安裝，站（房）內溫度偏高。

②空氣壓縮機的基礎應根據環(huán)境要求采取隔振或減振措施。雙層布置的離心空氣壓縮機的基礎應與運行層脫開。

（5）電氣控制和儀表

①壓縮空氣站的機器間內應設置380V和220V的專用檢修電源

②壓縮空氣站宜設置集中控制室?？刂剖覒舷铝幸?guī)定：

a)宜位于壓縮空氣站固定端或適中位置；

b)室內設備布置應整齊、協調、統一。盤前運行區(qū)應滿足運行人員工作需要。盤后應滿足設備的維護、檢修、調試及通行要求；

c)應有良好的通風和照明，并應采取隔聲、仿火、仿塵、仿水、仿振等措施。

③壓縮空氣站宜采用計算機控制系統。當企業(yè)設置有工業(yè)電視監(jiān)視系統時，壓縮空氣站應設有監(jiān)視點。

④壓縮空氣站對供氣的濕度等級有嚴格要求時，應配備露點儀。

（6）給水和排水

①空氣壓縮機入口處冷卻水的壓力應符合下列規(guī)定：

a)活塞空氣壓縮機、隔膜空氣壓縮機不宜大于0.4MPa，并不宜小于0.1MPa；

b)螺桿空氣壓縮機不宜大于0.4MPa，并不宜小于0.15MPa；

c)離心空氣壓縮機不宜大于0.52MPa，并不宜小于0.15MPa。

②空氣壓縮機及其冷卻器的冷卻水采用直流供水時，排水溫度應根據冷卻水的碳酸鹽硬度控制，且不宜超過表85-3的規(guī)定。超過表85-3的規(guī)定值時，應對冷卻水進行軟化處理。

表85-3 排水溫度

（7）采暖和通風

①壓縮空氣站工作時，機器間內最高環(huán)境溫度不應高于40℃；隔聲值班室或集中控制室、配氣臺間及充瓶間的溫度不應高于28℃，且應設置通風或降溫裝置。

*注：當環(huán)境溫度大于40℃時，空氣壓縮機和電機壽命會大大減少，控制程度較高的機組還會因吸氣溫度過高自動停機; 值班室、控制室是工作人員長期呆的地方，配氣臺間經常有人進入操作，根據現行的《工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準》的規(guī)定，溫度不應大于28℃。

②空氣壓縮機在室內吸氣時，壓縮空氣站機器間的外墻應設置進風口，其流通面積應滿足空氣壓縮機吸氣和設備冷卻的要求。

③壓縮空氣站內設備通風管道的阻力損失超過設備自帶風扇壓頭時，應設置通風機。當通風管道內不采用通風機時，風速宜為3m/s～5m/s；當采用通風機時，風速宜為6m/s～10m/s。

（8）壓縮空氣管道

①輸送飽和壓縮空氣的管道應設置能排放管道系統內積存冷凝液的裝置。設有坡度的管道，坡度不宜小于0.002。

②壓縮空氣管道及附件材料的選用，應符合下列規(guī)定：

a)壓縮空氣固體顆粒等級或濕度等級不高于5級的管道，可采用碳鋼管；

b)壓縮空氣固體顆粒等級或濕度等級高于5級、不高于3級的干燥和凈化壓縮空氣管道，可采用熱鍍鋅鋼管或不銹鋼管；

c)壓縮空氣固體顆粒等級或濕度等級高于3級的干燥和凈化壓縮空氣管道，應采用不銹鋼管或銅管；

d)管道附件的強度、密封、耐磨、抗腐蝕性能應與管材相匹配。

③工作壓力小于1.6MPa的壓縮空氣管道系統，從空氣壓縮機出口到最不利點的壓力損失不宜超過空氣壓縮機排氣壓力的10%。

*注：管道系統設計不當容易造成壓降過大，浪費能源，一些資料提出空氣壓縮機管網壓降應控制在10%以內。

④車間架空壓縮空氣管道與其他架空管線的凈距不宜小于表85-4的規(guī)定。

表85-4 車間架空壓縮空氣管道與其他架空管線的凈距（m）

注：1.電纜在交叉處有防止機械損傷的保護措施時，交叉凈距可縮小到0.10m；

2.當于裸導線或滑觸線交叉的壓縮空氣管道需要經常維修時，交叉凈距應為1.00m。

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