铸造行业对空压机的需求较大，铸造车间的工艺生产过程中熔化工部、造型工部、制芯工部、砂处理工部和清理工部等工部都需要使用压缩空气。本文以空压机在铸造行业的砂型铸造车间应用情况为研究对象，结合砂型铸造车间各生产环节的压缩空气使用，介绍空压机的节能设计，减少铸造车间能源，尤其是电能的消耗，实现节能降耗的“绿色铸造”。

一、砂型铸造车间使用情况


▲气力输送的走向图

空压站房设置的空压机产生的压缩空气在铸造行业主要用于砂粒输送、铸件打磨、设备清扫、风动工具和挤压设备等，以及气动仪表、气动阀体的控制功能，是铸造生产必不可少的动力源。根据相关资料介绍，铸造设备使用压缩空气的设备利用系数仅为0．6～O．7m。


▲压缩空气使用情况表

根据砂型铸造车间的熔化工部、造型工部、制芯工部、砂处理工部、清理工部以及辅助工部的压缩空气需求情况。砂处理系统是砂型铸造的关键环节，也是物料输送量最大的工部，占车间生产总的用气量的42％～50％，采用气力方式输送、振动和破碎是砂处理系统的主流技术。同时具有冷却、除尘和筛分等功能，大大减少了不必要的操作环节，环境干净，地面无积砂。

造型工部对压缩空气的耗量需求约占车间总用气量的26％～30％，气控系统在该工部具有不可或缺的重要作用。

二、空压机的节能设计

1、耗能的主要因素

(1)卸载运行状态下耗能严重。我国绝大部分的空压机的负荷率都在65％～70％左右，其余时间都处于卸载运行状态。采用传统调节方式的螺杆式空压机，其卸载运行状态下的能耗是满载运行时的20％以上，部分空压机能耗甚至达到45％左右，能源浪费十分严重。

(2)设备起动电流过大

设备启停过于频繁，当空压机起动时，其电流达到正常运行时额定电流的5～7倍，容易导致供电网络不稳，甚至影响电控设备的稳定运行，缩短其使用寿命。

(3)自动化程度不高

空压机的气量和压力调节是主要依靠控制调节阀和加／卸载阀来实现，如果自动化控制程度低，就会存在调节速度慢、压力不稳和精度低等设备操作缺点。

(4)设备维护工作量大

由于起动时对设备的冲击电流很大，电动机受到磨损比较大，且加／卸载运行方式容易使机械部件不断进行反复动作，进而老化速度加快，导致设备维护的工作量很大。

(5)空压机的高速、超负荷、加／卸载等运行都会导致噪音很大，对环境造成影响。

2、节能的主要措施

综合以上因素，提高空压机的运行效率的主要措施：

(1)提高自动化控制程度，采用变频调速电机、集中控制等方式；

(2)用气管线及工艺的改进、漏点智能检测、降低管道泄露、减少压力损失、调节活塞、缸套间的合理间隙降；

(3)变流量控制、节能监控系统、机群专家控制系统等先进技术的应用。