化工工藝中壓縮空氣的用氣量涵蓋多個方面，需根據具體工藝流程、設備需求及生產規模綜合計算。其核心組成部分包括工藝過程用氣量、設備驅動用氣量、儀表控制用氣量、吹掃與清潔用氣量、安全與應急用氣量，以下是具體分析：
1. 工藝過程用氣量
指直接參與化學反應、物料輸送或工藝控制的壓縮空氣需求，是化工生產中的核心用氣部分。
- 典型場景：
- 氣動輸送：用壓縮空氣輸送粉狀或顆粒狀物料（如水泥、塑料顆粒、催化劑），需根據輸送距離、物料密度及輸送速度計算用氣量。
- 化學反應供氣：為氣固或氣液反應提供氧化劑（如空氣氧化法生產硫酸）、惰性氣體保護（如氮氣保護下的聚合反應，若用壓縮空氣需除油除濕）或攪拌氣體（如發酵罐通氣）。
- 干燥與脫水：用壓縮空氣吹掃物料表面水分（如化工產品干燥流程），需根據物料含水量、干燥時間及空氣流速計算。
- 計算要點：需結合工藝參數（如反應速率、輸送量、干燥效率）及設備規格（如輸送管道直徑、反應釜容積）確定。
2. 設備驅動用氣量
指驅動氣動設備（如閥門、泵、攪拌器）所需的壓縮空氣，是保障設備正常運行的關鍵。
- 典型場景：
- 氣動閥門：控制管道內流體通斷或流量調節，需根據閥門數量、開關頻率及動作時間計算用氣量。
- 氣動泵：輸送液體或氣體（如化工原料泵、真空泵），需根據泵的排量、工作壓力及運行時間計算。
- 氣動攪拌器：在反應釜或儲罐中攪拌物料，需根據攪拌器功率、轉速及介質粘度計算。
- 計算要點：需參考設備廠商提供的耗氣量參數（如每分鐘耗氣量），并結合設備運行時間綜合計算。
3. 儀表控制用氣量
指為氣動儀表（如壓力變送器、流量計、調節閥）提供動力源的壓縮空氣，確保工藝參數精準控制。
- 典型場景：
- 壓力控制：氣動壓力變送器監測管道或設備壓力，需穩定的氣源支持。
- 流量調節：氣動調節閥根據工藝需求調整流體流量，需持續供氣。
- 溫度控制：氣動執行機構驅動冷卻水閥或蒸汽閥，維持反應溫度穩定。
- 計算要點：儀表用氣量通常較小，但需考慮同時使用系數（如多個儀表同時動作時的峰值需求），并預留一定余量。
4. 吹掃與清潔用氣量
指用壓縮空氣吹掃管道、設備或清理殘留物，確保生產安全與產品質量。
- 典型場景：
- 管道吹掃：在檢修或切換工藝流程前，用壓縮空氣清除管道內殘留的化工原料或氣體，需根據管道容積、吹掃壓力及吹掃次數計算。
- 設備清潔：清理反應釜、過濾器或換熱器內的沉積物，需根據設備尺寸及清潔難度確定用氣量。
- 安全吹掃：在易燃易爆區域（如儲罐區），用壓縮空氣置換可燃氣體，需符合安全規范（如吹掃時間、置換效率）。
- 計算要點：吹掃用氣量通常為間歇性需求，但需考慮峰值流量（如短時間內大量用氣）。
5. 安全與應急用氣量
指為安全系統（如消防、緊急切斷）或應急設備（如呼吸器、氣動工具）預留的壓縮空氣，保障生產安全。
- 典型場景：
- 消防系統：氣動消防炮、消防閥門需壓縮空氣驅動，需根據消防設備規格及覆蓋范圍計算。
- 緊急切斷：氣動緊急切斷閥在事故時快速關閉管道，需確保瞬間供氣量充足。
- 應急呼吸：為工作人員提供清潔空氣（如正壓式空氣呼吸器），需根據人員數量及使用時間計算。
- 計算要點：安全用氣量需按最不利情況（如同時觸發多個安全設備）設計，并預留足夠余量。
用氣量計算方法與注意事項
- 分項計算：將上述各類用氣量分別計算后匯總，得到總用氣量。
- 同時使用系數：考慮不同設備或工藝同時運行時的用氣重疊，適當降低總用氣量（如取0.7-0.9的系數）。
- 儲氣罐容量：根據用氣波動性配置儲氣罐，平衡供需矛盾（如用氣高峰時儲氣罐補氣）。
- 空壓機選型：根據總用氣量、壓力要求（如0.6-1.0MPa）及用氣品質（如無油、干燥）選擇空壓機型號及數量。
- 節能優化：通過變頻控制、余熱回收等技術降低能耗，提高用氣效率。
