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浅谈空压节能方法

作者: 发布时间:2020-01-21 14:38:59 阅读: 58 次

摘要:空压的总能消耗在工业生产中所占的比例较高,通过分析空压运行现状,对空压节能的方法进行分析,为企业节能提供依据。

关键词:空压;节能;浪费;方法;

前言:作为工业企业领域应用广泛的动力能源,压缩空气在工业生产中占总能耗的10%35%。压机运行成本由采购成本、维护成本和能源运行成本组成,由全生命周期评价理论,采购成本仅占10% 左右,而能源成本却高达77%。因此空压节能已是企业节能减排的重中之重。

一、空压机运行存在的问题

1、设备使用不当

空压机操作不当,设定的压力过高会导致能源的浪费。压力每增加0.1PSI会使能源消耗增加0.45%,因此排气压力设定过高往往会照成能源的白白浪费而不易察觉。

2、卸载状态下能源消耗严重

空压机的满负荷率不高,由于一般空气压缩机的拖动电机本身不能调速,因此就不能直接使用压力或流量的变动来实现降速调节输出功率的匹配,电机不允许频繁启动,导致在用气量少的时候电机仍然要空载运行。对于螺杆压缩机等以传统调节方式的空压机而言,卸载运行的功率相当于加载时的20%以上,有的甚至达到了40%,浪费十分严重。

3、自动化控制较差

传统空压机的调节是依靠控制调节阀和加卸载阀实现的,这种控制方式反映速度慢、压力不稳、精度低等缺点。

4、干燥机消耗的能源较多

压缩空气中的冷凝水会造成很多气动元件的困扰,因此压缩空气都要经过干燥机的干燥才能供末端设备使用。干燥机选择不合理将会造成很大的能源浪费。

5、压缩空气泄漏

大部分的工厂存在空压气泄漏的情况,有的甚至达到了20%-35%,主要存在于法兰连接、阀门、电磁阀、螺纹连接、气动元件等部位。泄漏造成的能源浪费不可估量,如汽车点焊工位的一个焊渣在气管上造成的一个直径1 mm的小孔,每年电费损失高达3 525 kWh,几乎相当于两个三口之间的全年家庭用电量。

二、节能方法

1、合理使用,加强保养

空压机随排气压力的增加,能耗也相应的增加,在满足工艺生产的要求下尽量降低排气压力。加强维修保养工作,设备带病运行将增加空压机的能耗。

2、设备改造

采用变频调速技术,当流量需要量减少时,就可降低电动机的转速,从而较大幅度减小电动机的运行功率;实现了低频低压的软启动,软停车,使运行更加平衡;启动及加速过程冲击电流小,加速过程中更大启动电流不超过1.5倍额定电流,大大减小了对电网的冲击。改造前,空压机到达卸载压力时开始卸载;改造后,达到卸载压力时空压机并不卸载,而是降低转速来降低产气量来维持更低压力。

3、空压群控技术的应用

空压机群控制系统成为目前空压机群控制节能新技术。该控制系统根据压力需求变化,集中控制不同空压机的启停、加卸载等,保持系统一直有合适数量和容量的压缩机处于运行状态。通过PLC采集空压机的数据,其中包括采集空压机的启停信号,机头压力,油温等等主要参数指标。充分考虑变频空压机的动态调节能力和主导主管路压力的优势,再加上PLC有着灵活控制能力,因此使得空压机的群控成为可能。群控技术的应用大大提高了各台空压机运行的匹配性,当用气量大量增加时可以自动启动下一台空压机来满足工艺要求,当用气量减少时可通过变频机降速、卸载或停掉一台空压机来降低能耗。

4、合理选用干燥机

冷冻式干燥机的能源消耗大约为空压机的1.5%,露点温度为+3℃;MD干燥机的功率大约为0.14KW,露点温度为-30℃。因此选用MD干燥机即节能效果又好。

MD干燥机的工作原理主要是利用分子筛的四分之三的干燥区来吸收空压气中的水分,而四分之一部分再生区利用再生空气(未经过后冷却器的高温压缩气体)驱除留在分子筛中的水分,经过冷却后生成的饱和水分通过疏水器排出。再生空气经冷却后再通过喷嘴周围形成的负压和压缩空气混合再次被干燥后输出,所以没有任何空气损耗。MD干燥机仅有的能耗是用0.14KW的电机通过蜗杆蜗轮驱动分子筛缓慢转动,(每小时大约运转6.57.),它不断地吸收压缩空气中水分并再生。MD干燥机的控制方式为空压机加卸载联动控制,当空压机加载时干燥机的电机启动驱动分子筛转动,空压机卸载时干燥机电机停止运行,从而减少电能的消耗。

5、泄漏、查漏、堵漏

空压气管网长、泄露点多,针对这一特点采取的节能措施有:(1)对主要生产车间的供气管道安装流量计量管理系统 ,确定工艺用量限额。(2)调整工艺用气量,尽可能减少阀门、接头的数量,减少泄漏点。(3)加强管理,使用专业工具定期巡检。总之,企业可以采用一些专业监测设备如并联接人式智能气体泄漏检测仪、泄漏点扫描枪等,采取措施防止压缩空气系统的跑、冒、滴、漏,据此开展维修工作和元器件更换工作。

6、空压机余热回收

根据全生命周期评价,空压机消耗的电能有80% ~90%转化成热的形式散失掉了。空压机的电热消耗除去辐射到环境中和存于压缩空气自身的热量外,剩余 的能量均可以采用余热回收的方式加以利用。余热回收就是通过换热器等合适的手段将空气压缩过程中产生的热量回收用来加热空气或水,典型的使用如辅助采暖、工艺加热和锅炉补水预热等。通过合理改进,50% ~90%的热能可以回收并利用。

 

参考文献:

1】蔡茂林.压缩空气系统的能耗现状及节能潜力[J].中国设备工程,2009(7)4244

2】李莉.提高工业压缩空气系统能效途径的探讨[J].能源技术与管理,2007(3)8789

3】蔡茂林.压缩空气泄漏损失及其对策[J].中国设备工程,2009(4)4850