1 撬裝設備簡介

介紹撬裝設備就不得不提到一個專業名詞—一管道。

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

管道是由管路、管路聯接件（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，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;另一類是工業管道，工業管道又分為直接為產品生產輸送主要介質的工藝管道，如以氧氣、氮氣、壓縮空氣為介質的管道和為生產設備輸送動力媒介物的動力管道。管道按介質壓力高低、介質溫度不同、介質性質（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備，即將管道、設備、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構上（稱之為撬座），從而實現不同功能，且不需現場組裝，直接就能應用的機電一體化設備。

撬裝式設備的生產、組裝都在工廠內完成，現場安裝工作量少，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，撬裝式設備結構緊湊，比傳統安裝方式占地少，一定程度上解決了施工現場的一些技術難題。

2 常見撬裝設備及其應用

2.1 換熱機組

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

換熱機組是由熱交換器、循環泵、補水泵、管道、儀表、控制柜等組成的撬裝設備，鍋爐輸送來的熱量通過一次網入口（熱側）進入機組，從一次網出口返回循環系統，而用戶暖氣的冷水從二次網（冷側）進入機組，從二次網出口返給用戶，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換，實現溫度變化，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。換熱機組的一側通常設有電動調節閥，根據室外溫度的不同調節介質的流量，實現溫度的控制，水泵的變頻控制可以使系統保持恒定的壓力，因其具有結構緊湊、安裝方便、操作簡單、可實現無人值守等優點，在酒店洗浴、食品加工、航空航天、船舶等各個領域被廣泛應用。

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、提供工業風和儀表風的配套裝置（本文后面介紹）及儀表、控制柜等根據工藝條件安裝在插座上，以實現過濾、反洗、吹掃等功能的撬裝設備。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、工業風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功能轉換。

過濾器根據介質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，對介質進行兩級過濾，以達到對介質分類處理的目的。過濾裝置是一種高效、易操作的污水處理設備，對污水中懸浮物、鐵離子及膠體物等的精細處理有較好的過濾作用。它具有結構緊湊、操作方便、自動化程度高、運行平穩、設備濾速大、過濾精度高、截污能力強、反洗徹底及維護方便等特點，且構造簡單，使用周期長，反洗可自動化應用。因為鉆井平臺多為海上平臺，現場施工難度較大，整撬安裝更突顯其重要性。

2.3 超濾膜裝置

超濾膜是最早開發的高分子分離膜之一，它是一種孔徑規格一致，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，即在一定壓力下，使小分子溶質和溶劑穿過一定孔徑的特制的薄膜，而使大分子溶質不能透過，留在膜的一邊，從而使大分子物質得到部分純化。在膜的一側施以適當壓力，就能篩出小于孔徑的溶質分子，以分離分子量大于500道爾頓（原子質量單位）、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，結構比較緊湊。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，具有良好的結構。

超濾技術是現在水處理中比較成熟的一種技術，在水處理裝置中應用比較普遍，如反滲透給水的預處理、大中型飲用水廠的深度處理、市政及工業廢水處理及循環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、醫藥制品及食品工業中。

為充分實現該項技術，必須通過管道連接，完成工藝過程，膜的清洗是該項技術的一個可持續循環應用的保障，將其組裝在撬裝設備上，并鋪設沖洗管道，對其進行有效保護。2.4制氮機組

工業上應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。現在國內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，空氣經空氣過濾器清除灰塵和機械雜質后進入空氣壓縮機，壓縮至所需壓力，經嚴格的除油、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，實現其根據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，或將其安裝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，產氣快，產品純度可在一定范圍內根據需要進行調節，運行成本較低，操作維護方便等優點，因此，其被廣泛應用。

3 總結

通過從科普的角度介紹幾種常見的機電一體化撬裝設備，為應用整體安裝的工程現場提供借鑒。撬裝設備既可以單獨使用，也可以和撬塊連接使用，油田鉆井行業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備通過軟管進行撬間連接使用的。隨著科技的發展，希望能開發出更多成熟的撬裝設備，并應用于工程實際。