1 撬裝設(shè)備簡介

介紹撬裝設(shè)備就不得不提到一個專業(yè)名詞—一管道。

管道，與人們的生活息息相關(guān)，但因管道在鋪設(shè)時大多采用埋地的方式，人們經(jīng)常看不到它的存在。在實際中，樓宇的采暖、室內(nèi)的生活用水、換熱站內(nèi)外網(wǎng)的連接、城市給水排水系統(tǒng)、天然氣的供給、污油污水處理等都是通過管道進行輸送的，同時它也是撬裝設(shè)備的重要載體，通過管道才能實現(xiàn)撬塊與撬間的工藝連接。

管道是由管路、管路聯(lián)接件（法蘭、彎頭、異徑管等）、緊固件（螺柱、螺栓）、閥門以及管路附件（支架、管卡）等組成的用于輸送介質(zhì)，以完成某種工藝的裝置。管道基本上分為兩大類，一類是水暖管道，水暖管道通常是給水、排水管道和采暖管道;另一類是工業(yè)管道，工業(yè)管道又分為直接為產(chǎn)品生產(chǎn)輸送主要介質(zhì)的工藝管道，如以氧氣、氮氣、壓縮空氣為介質(zhì)的管道和為生產(chǎn)設(shè)備輸送動力媒介物的動力管道。管道按介質(zhì)壓力高低、介質(zhì)溫度不同、介質(zhì)性質(zhì)（易燃性、易爆性）等。

撬裝有兩個不同的含義，一是指能通過杠桿撬動起來的裝置，在本文中指的是整體的撬裝設(shè)備，即將管道、設(shè)備、機泵、控制柜、電氣儀表等按照一定工藝流程連接成為一個整體，將整體通過焊接、螺栓連接等方法固定在型鋼或其他結(jié)構(gòu)上（稱之為撬座），從而實現(xiàn)不同功能，且不需現(xiàn)場組裝，直接就能應(yīng)用的機電一體化設(shè)備。

撬裝式設(shè)備的生產(chǎn)、組裝都在工廠內(nèi)完成，現(xiàn)場安裝工作量少，只需完成接口管道及外部電氣的連接即可工作，而其功能組件集成于一個整體底座，可以方便整體遷移，撬裝式設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，比傳統(tǒng)安裝方式占地少，一定程度上解決了施工現(xiàn)場的一些技術(shù)難題。

2 常見撬裝設(shè)備及其應(yīng)用

2.1 換熱機組

換熱機組在居民樓的地下室、小區(qū)的停車場等換熱站里發(fā)揮著重要作用，我國北方城市冬季的采暖主要靠它來實現(xiàn)鍋爐與用戶之間冷熱水的循環(huán)。

換熱機組是由熱交換器、循環(huán)泵、補水泵、管道、儀表、控制柜等組成的撬裝設(shè)備，鍋爐輸送來的熱量通過一次網(wǎng)入口（熱側(cè)）進入機組，從一次網(wǎng)出口返回循環(huán)系統(tǒng)，而用戶暖氣的冷水從二次網(wǎng)（冷側(cè)）進入機組，從二次網(wǎng)出口返給用戶，這樣冷熱水之間通過換熱機組這個中間載體完成了能量轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)溫度變化，從而達到供暖的要求。

整體式換熱機組既可用于水-水交換，也可用于汽-水交換，根據(jù)熱交換器種類的不同，可分為板式熱交換機組、渦流熱膜換熱機組、熱敏傳感換熱機組和水水直混式換熱機組，等等。換熱機組的一側(cè)通常設(shè)有電動調(diào)節(jié)閥，根據(jù)室外溫度的不同調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量，實現(xiàn)溫度的控制，水泵的變頻控制可以使系統(tǒng)保持恒定的壓力，因其具有結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便、操作簡單、可實現(xiàn)無人值守等優(yōu)點，在酒店洗浴、食品加工、航空航天、船舶等各個領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。

2.2 過濾裝置

過濾裝置多用于油田鉆井平臺污水、污油的處理。過濾裝置是指將過濾器、反洗泵、提升泵、氣動閥、提供工業(yè)風(fēng)和儀表風(fēng)的配套裝置（本文后面介紹）及儀表、控制柜等根據(jù)工藝條件安裝在插座上，以實現(xiàn)過濾、反洗、吹掃等功能的撬裝設(shè)備。過濾裝置通常由進水干管、出水干管、反洗進水管、反洗出水管、排水管、儀表風(fēng)、工業(yè)風(fēng)七根主要干管連接各過濾器的支管組成，通過控制不同閥門的啟閉實現(xiàn)功能轉(zhuǎn)換。

過濾器根據(jù)介質(zhì)不同選用粒徑與性能不同的濾料，常見的濾料有陶粒、金剛砂、無煙煤、石英砂、石榴石、核桃殼等。根據(jù)濾料不同，過濾撬分為金剛砂過濾撬塊、石英砂過濾撬塊、精細(xì)過濾撬塊等，也有一個撬塊上采用兩種不同濾料的過濾撬，稱其為雙濾料過濾裝置，雙濾料過濾撬采用不同的工藝連接過程，對介質(zhì)進行兩級過濾，以達到對介質(zhì)分類處理的目的。過濾裝置是一種高效、易操作的污水處理設(shè)備，對污水中懸浮物、鐵離子及膠體物等的精細(xì)處理有較好的過濾作用。它具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、自動化程度高、運行平穩(wěn)、設(shè)備濾速大、過濾精度高、截污能力強、反洗徹底及維護方便等特點，且構(gòu)造簡單，使用周期長，反洗可自動化應(yīng)用。因為鉆井平臺多為海上平臺，現(xiàn)場施工難度較大，整撬安裝更突顯其重要性。

2.3 超濾膜裝置

超濾膜是最早開發(fā)的高分子分離膜之一，它是一種孔徑規(guī)格一致，額定孔徑范圍為0.001μm-0.02μm的微孔過濾膜。超濾裝置是一種加壓膜分離技術(shù)，即在一定壓力下，使小分子溶質(zhì)和溶劑穿過一定孔徑的特制的薄膜，而使大分子溶質(zhì)不能透過，留在膜的一邊，從而使大分子物質(zhì)得到部分純化。在膜的一側(cè)施以適當(dāng)壓力，就能篩出小于孔徑的溶質(zhì)分子，以分離分子量大于500道爾頓（原子質(zhì)量單位）、粒徑大于10nm的顆粒。

超濾裝置有很多種，比較常用的是卷式、板式、和中空纖維。卷式超濾裝置含有的膜面積相對來說比較大，結(jié)構(gòu)比較緊湊。中空纖維是單位膜面積最大的裝置方式。這些裝置的工作效率都比較高，占地面積小，具有良好的結(jié)構(gòu)。

超濾技術(shù)是現(xiàn)在水處理中比較成熟的一種技術(shù)，在水處理裝置中應(yīng)用比較普遍，如反滲透給水的預(yù)處理、大中型飲用水廠的深度處理、市政及工業(yè)廢水處理及循環(huán)排污水回用凈化處理等。此外，超濾膜裝置還用在分離、濃縮、純化生物制品、醫(yī)藥制品及食品工業(yè)中。

為充分實現(xiàn)該項技術(shù)，必須通過管道連接，完成工藝過程，膜的清洗是該項技術(shù)的一個可持續(xù)循環(huán)應(yīng)用的保障，將其組裝在撬裝設(shè)備上，并鋪設(shè)沖洗管道，對其進行有效保護。2.4制氮機組

工業(yè)上應(yīng)用的制氮機組分為深冷空分制氮、變壓吸附制氮和膜空分制氮三種。現(xiàn)在國內(nèi)較為常見的制氮機組為變壓吸附式（PSA）制氮機組，即在等溫條件下，利用加壓吸附、減壓解吸的工作方法，從空氣中分離出氮氣。它以空氣為原料，以碳分子篩作為吸附劑，運用變壓吸附原理，利用碳分子篩對氧和氮選擇性吸附而使氮和氧分離的方法，通稱PSA制氮。變壓吸附制氮機組通常由兩個裝有活性炭分子篩的吸附罐、空氣壓縮機、空氣罐、氮氣罐及儀表和控制柜等組成，空氣經(jīng)空氣過濾器清除灰塵和機械雜質(zhì)后進入空氣壓縮機，壓縮至所需壓力，經(jīng)嚴(yán)格的除油、除水、除塵凈化等處理，輸出潔凈的壓縮空氣，目的是確保吸附塔內(nèi)分子篩的使用壽命。壓縮空氣通過管道的工藝連接、電磁閥控制，實現(xiàn)其根據(jù)壓力不同進行吸附和解吸。完成工藝連接的整體可安裝在撬座上，或?qū)⑵浒惭b在留有柜門的箱體中，只將對外接口引出，以增加其美觀性。制氮機組作為配套裝置，多用于氮氣保護、管道吹掃、儀表動力等場合。

PSA制氮機組具有自動化程度高，工藝流程簡單，能耗低，產(chǎn)氣快，產(chǎn)品純度可在一定范圍內(nèi)根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)，運行成本較低，操作維護方便等優(yōu)點，因此，其被廣泛應(yīng)用。

3 總結(jié)

通過從科普的角度介紹幾種常見的機電一體化撬裝設(shè)備，為應(yīng)用整體安裝的工程現(xiàn)場提供借鑒。撬裝設(shè)備既可以單獨使用，也可以和撬塊連接使用，油田鉆井行業(yè)中用于處理泥漿的隨鉆不落地裝置就是由振動篩撬塊、離心機撬塊、地埋罐撬塊、泥漿接收罐撬塊、加藥撬塊、壓濾機撬塊等多個撬裝設(shè)備通過軟管進行撬間連接使用的。隨著科技的發(fā)展，希望能開發(fā)出更多成熟的撬裝設(shè)備，并應(yīng)用于工程實際。