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空壓機系統節能,至少有十幾種方法!最后一種不花錢

時間:2020-02-24 13:16:08來源:紫氣壓縮機作者: 胡譯鑫點擊數:
  據統計,空壓系統電能消耗占工業能耗的8~10%左右,2018年全國空壓機耗電量約為4200億kW?h/a,其中有效能耗只占66%,其余34%的能量(約1420.4億kW?h/a)被白白浪費掉,空壓系統節能

  據統計,空壓系統電能消耗占工業能耗的8~10%左右,2018年全國空壓機耗電量約為4200億kW?h/a,其中有效能耗只占66%,其余34%的能量(約1420.4億kW?h/a)被白白浪費掉,空壓系統節能亟待高效開展。

  眾所周知,空壓站主要包括三大塊:供氣設備、供氣管道系統、用氣設備;用氣設備屬于耗能部分,所以我們的節能的重點就剩下了供氣設備和供氣管道系統??瓷先ズ唵蔚膬刹糠制鋵嵅⒉缓唵?,這里消耗的電費可高達工廠全部電費的40%以上。

  經過長期的跟蹤調查,發現有很大一部分用戶的用氣都有40%~80%的波動;為了降低用戶空壓機能耗,提高生產率,降低生產成本,我們特別推薦以下常用的空壓機系統節能方案。

  更換節能型空氣壓縮機在當今的工業領域,螺桿壓縮機由于堅固耐用、便于維護的特性,成為保有量最大的壓縮機類型,用途非常廣泛。然而,螺桿壓縮機的能源利用率仍然在低位徘徊,輸入給螺桿壓縮機的電力只有大約20%轉化為有效的壓縮空氣動力,其余全部轉化為熱。如果將螺桿壓縮機自身的效率提高,實現節能型螺桿壓縮機,那么將獲得巨大的效益。

  可通過選型與計算,選擇更高能效等級的螺桿壓縮機或離心壓縮機等,但此種方式投資量比較大,除非用戶企業有意向,否則不推薦。

  

空壓機系統節能,至少有十幾種方法!最后一種不花錢

  氣體傳輸管路和末梢優化節能壓縮空氣一經產生,需要經過儲氣罐和管路輸送到使用場合,而在輸送過程中,管路常常存在問題,這些問題增大了能源消耗,造成了無謂的浪費。通過管路和末梢用氣環節優化的節能手段,能夠實現壓縮機系統的大幅節能。本章對常見的管路問題進行講解,并對解決方案進行簡單的介紹。

  1.儲氣罐容量不足

  在應用現場中,常常發生的問題是儲氣罐容量不足,由于容量較小,儲能作用較差,氣壓波動大,造成壓縮機反復加載和卸載,形成大量的能源浪費。通過增大儲氣罐,單次卸載時間超過一定時長,那么壓縮機的卸載功耗會下降,形成節能效果。

  2.直角彎頭

  管路駁接處的直角彎頭對能效具有很大的破壞作用,其原因:

  a、直角彎頭形成氣體沖擊,局部壓力增大,造成壓縮機持續運行于高氣壓狀態,且容易卸載。

  b、直角彎頭造成流動阻力加大,形成附加的做功點。

  對于壓縮機輸出口的直角彎頭,嚴重時可空耗0.5bar的壓力,如現場采用6.5bar壓力系統,則直角彎頭的能量損失占到了7%以上,其危害程度可見一斑。對管路駁接點進行合理優化,能夠顯著降低能源損耗,該部分損耗幾乎消除。

  3.管路走向不良

  壓縮空氣從統一的儲氣罐送出之后,經過各條管路向用氣環節輸送,高效的輸送形式有單點菊花鏈狀、多點環狀。但是一般的用戶現場因為一次性投資的節省等原因,空氣管路的走向往往不合理,造成壓力損失過大,導致必須供應更高的氣體壓力。例如,一般氣動現場末端氣壓只要大于4.5bar就可以穩定工作,但是由于管路走向不佳,導致壓縮機必須供應6.5bar壓力,如果進行管路走向優化,只需要供應5.8bar壓力即可,節能率可以達到10%左右。

  4.末梢儲能不足

  在一條生產線中,有不同類型的用氣環節,例如:

  a、持續用氣環節,例如氣動馬達(手持式磨削機)等,要求壓力持續可靠;b、小規模脈沖式用氣環節,例如氣動螺絲刀、氣動活塞等,要求壓力持續可靠;c、大規模脈沖式用氣環節,例如氣除灰、噴吹設備等,要求儲能量大;d、敞口用氣環節,例如玻璃冷卻、吹掃環節等,要求流量大,對壓力無明確要求。

  由于上述各種用氣環節常常共存于同一段管道上,脈沖用氣設備需要瞬時較大的氣體供應,它們勢必拉低管路氣壓,導致持續用氣環節得不到充足的氣壓,這就要求供氣端供應更大的氣壓,從而導致壓縮機能耗大幅度增大。

  可通過氣壓、氣流偵測,在準確位置部署儲氣罐,增大局部儲能量,改善局部氣壓,使得整體供氣壓力下降,實現了較好的節能效果。

  5.采取分壓供氣

  在部分領域,廠內壓縮空氣的供應需求分為幾種,如前面章節所述。例如,儀表供氣末端需要4.5bar壓力,要求壓縮機供應6bar壓力,而吹掃和冷卻用氣只需要流量,對于壓力只要高于2bar就會很好。那么,如果全廠統一供應6bar壓力,就會導致大量的浪費。合理設計分壓供氣回路,可實現大幅度節能,部分現場甚至節能50%以上。

  6.氣體部件更換和漏點偵測

  壓縮機系統是一個持續運行的整體,各個氣體部件和接頭在長期運行過程中,都可能出現性能下降、漏氣等不良現象,對企業的各個用氣點進行檢測,找到其中效率較低的環節,并進行更換,實現最大程度的節能。

  


  壓縮機附屬干燥機節能在化工等場合,對壓縮空氣的含水率要求較高,因此采用冷干機或者吸干機來對壓縮后的空氣進行干燥處理,同時也會帶來附加的能源消耗。

  1.冷干機聯動

  在部分現場,冷干機常年運行,運行方式較為粗放。評估壓縮空氣的濕度(露點),對冷干機進行聯動,實現較好的節電效果。

  2.吸干機優化

  一般的吸附式干燥機具有兩種能耗:

  a、對壓縮空氣的損耗;

  b、再生加熱的用電損耗;

  在部分現場,吸干機的損耗較大,通過優化的吸干機,能夠大幅度降低耗氣量和耗電量,消除無謂的損耗,實現節能。

  3.智能疏水閥

  在較多的現場,為了實現排水,疏水閥都沒有經過仔細的控制,長期開啟,存在持續的泄漏,此種工作方式能耗很高,看似不大的一個泄漏,由于壓縮機的產氣效率本身就不高,壓縮空氣比較寶貴,所以引起的耗電量是相當驚人的。通過智能疏水閥控制,使得疏水閥的開啟時間大幅縮短,杜絕了持續的泄漏,此技術的投資回收期非常短。

  壓縮機余熱利用節能壓縮空氣的產生過程是較為復雜的,在氣體壓縮的過程中,發熱程度較高,常達到100攝氏度左右,壓縮機消耗的電能只有約20%轉換為壓縮空氣動力,其余80%皆轉換為熱量。故壓縮機的余熱利用價值常常較高。

  1.壓縮機余熱制熱水

  使用壓縮機運行過程中的熱油、熱空氣進行換熱,將熱量傳遞到軟水介質中,然后再將軟水介質的熱量再次換熱,傳遞到用戶所用的熱水中,雙級換熱,實現余熱的利用。

  這種余熱利用方式主要針對具有較多壓縮機、且具有較多熱水需求的場合。

  例如,南方的各家企業,具有壓縮機長期運行,并且員工宿舍需要洗浴熱水;煤礦,具有大量壓縮機運行,并且工人洗浴熱水量較大。

  2.壓縮機余熱制冷

  使用壓縮機運行過程中的熱能,產生高溫熱水,然后使用高溫熱水作為熱源,驅動溴化鋰機組制冷,能夠產生冷凍水供應生產環節。例如,制藥企業,利用離心壓縮機的余熱,產生熱水,驅動溴化鋰機組制冷,彌補冷凍水的不足,大幅降低制冷壓縮機的使用率,節能效果顯著。電子企業,利用壓縮機的余熱,產生熱水,驅動溴化鋰制冷,產生的冷凍水供應企業生產車間空調和生產線。

  提高空壓機的運行效率

  提高空壓機運行效益的關鍵,是提高空壓機的排氣量。影響空壓機排氣量的因素很多,通過運行實踐,可以從下面幾方面著手,取得很明顯的效果。

  1.保證良好的吸氣環境和冷卻條件。

  加強吸氣點的通風,定期清洗更換吸氣過濾網,既能減少阻力又能有效地阻止大氣中的粉塵進入氣缸,防止粉塵加劇磨損而導致內漏。因為任何一級的吸氣溫度提高1℃,排氣量就減少2%左右,而功率并不減少,所以冷卻水最好采用經加氯、加藥處理的循環水或軟化水,保證熱交換器的冷卻效果,并確??諌簷C所需的冷卻水量和水壓。

  2.搞好維護保養,合理確定維修周期,嚴格要求維修質量。

  定期清洗空氣過濾網、空壓機冷卻系統,定期修理或更換氣閥;并由專業技術人員進行維修質量檢查。

  3.加強運行管理,將檢查落實到實處。

  操作人員要求對各級冷凝器、各輔助設備及時排水、排油和排塵,確保各吹除閥不漏氣;要及時檢查和調節冷卻水水壓和水量,保證冷卻水進出水溫差;要仔細檢查各氣閥工作狀態,發現問題及時處理或匯報。


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