空壓機能耗分析及解決辦法

空壓機在工業生產中有著廣泛地應用,它擔負著為所有氣動元件,包括各種氣動閥門,提供氣源的職責。因此它執行的好壞直接影響生產工藝。空壓機的種類主要有活塞式、螺桿式,但其供氣控制方式幾乎都是採用加、解除安裝控制方式。

電機原理及空壓機加、解除安裝供氣控制方式存在的電能浪費

空壓機能耗分析

加、解除安裝控制方式使得壓縮氣體的壓力在Pmin~Pmax之間來回變化。Pmin是最低壓力值,即能夠保證使用者正常工作的最低壓力。一般情況下,Pmax、Pmin之間關係可以用下式來表示: Pmax=(1+δ)Pmin ;δ是一個百分數,其數值大致在15%~30%之間。

在加、解除安裝供氣控制方式下的空壓機,所浪費的能量主要在2個部分:

1、載入時的電能消耗

在壓力達到最小值後,原控制方式決定其壓力會繼續上升直到最大壓力值。在加壓過程中,一定要向外界釋放更多的熱量,從而導致電能損失。另一方面,高於壓力最大值的氣體在進入氣動元件前,其壓力需要經過減壓閥減壓,這一過程同樣是一個耗能過程。

2、解除安裝時電能的消耗

當壓力達到壓力最大值時,螺桿空壓機透過如下方法來降壓解除安裝:關閉進氣閥使電機處於空轉狀態,同時將分離罐中多餘的壓縮空氣透過放空閥放空。這種調節方法要造成很大的能量浪費。據我們測算,

空壓機解除安裝時的能耗約佔空壓機滿載執行時的10%~25%

(這還是在解除安裝時間所佔比例不大的情況下)。換言之,該空壓機20%的時間處於空載狀態,在作無用功。很明顯在加解除安裝供氣控制方式下,空壓機電機存在很大的節能空間。

空壓機能耗分析及解決辦法

空壓機能耗分析及解決辦法

影響空壓機能耗的因素

1.等溫效率提高,功耗降低。

空氣壓縮機的等溫效率與操作條件密切相關。因此,在操作中,重點是保證各級冷卻器中壓縮氣體的充分冷卻,使空氣壓縮機的工作狀態儘可能接近等溫壓縮,有效提高壓縮機的等溫效率,降低空氣壓縮機的功耗。

2.如果環境溫度降低,功耗就會降低。

環境溫度屬於自然條件,受人為因素影響較小,基本可視為常數。工廠在使用中能做的就是保證空氣壓縮機的環境通風,儘量降低空氣壓縮機房的溫度,降低不必要的能耗。

3.提高機械效率,降低功耗。

空氣壓縮機的機械效率主要取決於空氣壓縮機的設計、製造和安裝。當壓縮機正常執行時,引數變化不大。

4.如果進氣壓力升高,功耗就會降低。

進氣壓力由當地大氣壓力和空氣壓縮機吸氣系統的阻力(主要是過濾器的阻力)決定,因此採用高效過濾器。定期除灰也是空氣壓縮機節能的重要途徑。

5.如果排氣壓力降低,功耗就會降低

從理論計算可以看出,對於空氣壓縮機機組,在其他引數不變的情況下,空氣壓縮排氣壓力降低,空氣壓縮機功耗降低,節能效果明顯。根據空氣壓縮機的特點曲線,排氣量會增加,從而達到增產降耗的雙重作用。空氣壓縮機的排氣壓力是由蒸餾塔的壓力和空氣系統的阻力決定的,因此如何在滿足正常工作壓力的前提下最佳化工藝。有效降低系統阻力是空氣壓縮機系統節能的重要途徑。

6.如果排氣量降低,功耗就會降低。

但是,為了滿足生產需要,在正常生產條件下不可能大幅度調整排氣量;通常,為了充分發揮空分的生產潛力,往往需要儘可能多的空氣來滿足空分的生產。當空分產品過剩需要減負時,也可以適當關閉空壓機的導葉,減少空氣量,降低功耗。但由於喘振區的限制,空氣調節有限;此外,導葉關閉後,空壓機的吸入阻力會增加,不利於節電。因此,空氣量的調節只能是空壓機的調節手段之一,但不是節能降耗的有效途徑。

空壓機節能降耗的產品

1、空壓機智控系統

空壓機智控系統是利用先進的物聯網技術和大資料分析技術對工業企業空壓機站房進行智慧化集中聯控的一套軟硬體整合系統,

幫助工業企業建立一套具有實時監控、自動執行、精細管理、能效分析、節能降本、故障趨勢、實時報警、健康評估、智慧分析、模擬畫面、手機檢視、大屏展示等功能的空壓站智慧系統。

透過現場集中控制櫃有線連線空壓站房的空壓機、乾燥機、各種儀器儀表等,對需要監控的資料全部進行實時採集,一目瞭然的呈現整個空壓站的執行狀態。採用節能最佳化模型、多引數多約束條件控制演算法技術、窄帶恆壓技術深度融合,系統根據實時用氣量,自動匹配對應滿足供氣要求的裝置執行,實現次序控制、均衡使用、安全穩定、無人值守全自動化管理。

基於人工智慧及大資料技術,為空壓站系統提供完全自主化的智慧決策支援,幫助管理人員更方便的管理空壓站,更節能的滿足車間用氣需求,更科學的進行裝置管理維護。透過物聯的技術,將空壓站的資料透過手機(移動端)、電腦(Web端)、大屏(智彗展示端)呈現出來,實現空壓站的完全智慧化遠端監管。

空壓機能耗分析及解決辦法

2、空莊機餘熱回收機組

空莊機餘熱回收機組是一種木用床縮機高溫油氣熱能,透過熱交換將熱能充分利用的節能裝置。它透過能量交換,收集空壓機執行過程中產生的熱能,主要用於解決員工的生活用水、工業用熱水等問題,同時改善空壓機的執行工況,延長空壓機的“消耗品”的更換週期。

是一種高效廢熱利用、零成本執行的節能裝置。不僅低碳、環保,同時降低工廠的能耗。

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