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螺杆压缩机五大主流节能方式简议

佚名   点击:
   在全球气候变暖的大背景下,节能减排、保护环境成为每个国家、每个企业、每个公民应尽的责任。我国政府为了兑现向全世界做出的节能减排的郑重承诺,采取了一系列的措施,加大节能减排的力度,其中也包括在工业领域属于高耗电设备的空气压缩机,因新技术的不断应用,该设备在节能方面大有潜力。本文主要介绍几种常见的节能方式。
 
螺杆压缩机五大主流节能方式简议
 
  一、变频节能改造或使用变频空压机
 
  空压机变频是根据负载变化,控制输入的电压频率,保持压力、流量、温度等参数的稳定,从而提高空压机的工作性能。具体来看,具有以下几个好处:
 
  (1)延长空压机的使用寿命
 
  空压机变频节能改造从0Hz起动空压机,它的起动加速时间可以调整,从而减少起动时对空压机的电器部件和机械部件所造成的冲击,增强系统的可靠性,使空压机的使用寿命延长。此外,变频控制能够减少机组起动时电流波动,这一波动电流会影响电网和其它设备的用电,变频器能够有效的将起动电流的峰值减少到最低程度。
 
  (2)运行成本降低
 
  传统空压机的运行成本由三项组成:初始采购成本、维护成本和能源成本。其中能源成本大约占空压机运行成本的77%。通过能源成本降低44.3%,再加上空压机变频节能改造后对设备的冲击减少,维护和维修量也会随之减少,所以运行成本将大大降低。
 
  (3)提高压力控制精度
 
  变频控制系统具有精确的压力控制能力,使空压机的空气压力输出与用户空气系统所需的气量相匹配。变频控制压缩机的输出气量随着电机转速的改变而改变。由于变频控制电机速度的精度提高,所以它可以使管网的系统压力变化保持在3Pisg变化范围,也就是0.2bar范围内,有效地提高了工况质量。
 
  (4)降低空压机噪音
 
  根据空压机的工况要求,空压机变频节能改造后,电机运转速度明显减慢,因此有效地降低了空压机运行时的噪音。现场测定表明,噪音与原系统比较下降约3至7分贝。
 
  变频技术在中国算是一种成熟的节能技术,近年来随着同步永磁变频空压机的出现,已经取代了原来的外挂变频技术,并且同普通变频器比较具有以下明显优势:
 
  1.变频范围从普通变频器的30-100%提高到20%-100%,变频范围提高了10%,变频范围更大了。
 
  2.普通变频器由于变频器消耗3-5%电耗损,再加上都是使用异步电动机,所以跟普通变频空压机比较,永磁同步空压机可以提高节能量10-30%。
 
  3.由于合理的磁场设计,工作频率范围更广,运行噪音更低,结构紧凑,体积小、重量轻,压力实现恒定。
 
  二、低压螺杆空压机和分级供压应用
 
  螺杆空压机在早些时候,只提供压力为0.7MPa,0.8MPa,1.0MPa,1.3MPa几种常规机型,在压力选型时候提供的范围有限。其次大部分设计院做选型设计的时候,都是考虑使用设备最高压力和压力损耗来进行选型的,很多选型都是压力选的比较高。但是在使用过程中压力每升高0.1MPa,大约多消耗7-8%的电能。在实际使用过程中,每个行业每个设备使用压力会不一样,所以建议选用不同机型,分级供压。如:
 
  1.玻璃瓶行业吹瓶用气和纺织行业前纺的加弹机一般压力在0.25-0.3MPa,一般建议选0.3-0.35MPa压力空压机。
 
  2.水泥输送、泡沫行业的成型机、纺织行业的织纱一般压力在0.40-0.45MPa,一般建议选0.5-0.55MPa压力空压机。动力用气一般使用压力在0.50-0.60MPa,一般建议选0.70-0.75MPa压力空压机。
 
  其它非常少量的特殊用气,建议选用增压机或者单独增加一条小型高压力空压机。
 
  三、合理的气量和集中控制方式运用
 
  气量的选择是一个比较复杂的问题,一般都是按所有用气设备气量的总和再乘以15%-20%的余量。但是根据设备的使用情况,间断还是连续用气,高峰和低谷气量也会有很大变化。这个要想做的比较节能,最好根据实际经验和使用情况,对空压机进行搭配。如果气量比较大最好选用多台,集中控制方式。对多台空气压缩机采取集中控制方式,根据用气情况自动控制空气压缩机的运行台数,其中搭配变频比较好,尽量减少空压机卸载消耗的电力。
 
螺杆压缩机五大主流节能方式简议
 
  四、治理管道泄漏节能
 
  空气压缩机可解决泄漏和用气方式,达到节能目的。首先,空气压缩机解决泄漏和用气方式就可以达到节能目的。据权威机构的检测,空气压缩机所消耗的电能仅有10%转换为压缩空气,而90%转化为热能,可见压缩空气比电能贵得多。
 
  但是,在人们心目中,并没有认识到这一点,这主要表现为:不重视管路管道上的泄漏,在管道上首先发生的是隐漏,然后才是显漏。当送气管上出现1mm的孔,压缩空气的压力为0.714MPa时,泄漏量为1.5L/s,相当于压缩机损耗的功率为0.4kW。
 
  那么如何判断压缩空气系统存在泄漏呢?
 
  1. 可以听到“它”
 
  当巡查人员走查过系统时,大量的漏气会被听到。花点时间并且经常走查压缩空气系统,以确保大量的泄漏不会存在。
 
  2. 即使不使用压缩空气也会丢失压缩空气
 
  当压缩空气不被使用时,仅仅是填补泄露也是丢失。如果发生这种情况可能有许多小的泄露导致空气损失。这可能是多个较小泄漏的组合在一起,它们可以叠加。
 
  3. 经历了不寻常的压力损失
 
  系统出现压力下降了吗?压缩机是否需要提高加载时间或者压力才能提供与之前相同的压力和气流?如果有,那可能存在泄漏。
 
  4. 管道系统使用至少5年以上
 
  五年以上管道系统的泄漏率已高达百分之二十五。如果管道旧了,请考虑升级到新的易于安装的铝系统。
 
  五、空压机热能回收
 
  1、水冷型
 
  空压机余热回收是一项非常环保的节能方式,也是目前备受推崇的节能方式。空压机余热回收是将空压机的高温油经过热交换等技术处理把热量传递到冷水中,冷水被加热后流到保温贮水桶中,这样就可达到热能回收的目的。
 
  因为空压机百分之七十三的热能都在油中,而对油进行技术处理换热,达到的结果就会产生源源不断的热水,既能达到空压机在恒温状态下工作,又能满足工厂或者生活所需要的热水,一举两得。而且利用空压机余热回收技术产生的热水不需要任何额外费用,减少了工厂为了制造热水的投资。
 
  ①温度较低时,热水可用于员工的生活方面,如洗澡、食堂用水等;
 
  ②温度较高时水可用于生产线,例如:PCB生产厂家如蚀刻生产线的蚀刻缸需要加热到55℃;杀虫气雾剂在出厂前的水温试验、锅炉的补水等。虽然各厂家生产的空气压缩机结构形式和使用的滑润油的种类不同,但对排气温度的要求大体是一致的,即标准的运行温度范围为70℃~95℃,最理想的运行温度为80℃~90℃之间。这么高的油温就给冷却水加热到75℃提供了可靠的条件。试验表明,在保持空气压缩机运行在理想工况的前提下,热能回收装置完全可以将冷却水加热到75℃。
 
  2、风冷型
 
  1.热风直接回收利用
 
  风冷空压机的冷却系统由空压机内置油冷却器、气冷却器、排风扇换热器等组成。冷却用空气通过强制对流的方式对油和气进行冷却,从而保证空压机的正常运行。由于机组的散热,冷却排风温度通常比进风温度高10℃~15℃。空压站房设计时,空压机冷却热风通常经风管接至室外,将该热风经风管直接送至需加热的场所是常用的余热直接回收利用方式。
 
  ① 热风用于车间的冬季辅助加热。
 
  当空压站贴临厂房建设时,空压机的冷却热风可直接排放到车间内,用于车间的冬季辅助加热。该余热利用方式存在如下特点:建设或改造简单,投资很小;余热的利用存在季节性。该种余热利用方式特别适用于中部地区,如江浙一带,冬季车间不采暖,但气温又比较低。这种余热利用方式在使用过程中应该注意噪声对车间的影响。
 
  ② 热风用于特殊房间的工艺加热
 
  在工业领域存在着需常年加热的场所,如后处理车间的油漆房、烘干房等,且其使用时间和空压站的启停同步,此时可将冷却热风引至需加热房间。此时余热利用效率较高,不存在季节性。需注意的是,此时排热风管一般较长,需另设引风机进行引风,且应在厂房建设时同步实施。
 
  2.热量间接回收利用
 
  热量的间接回收是指对空压机内部的冷却系统进行改造,并通过换热的方式将余热进行回收。与热风直接回收相比,间接回收应用范围更广,利用效果更好,不仅可以用于风冷型空压机,也可以用于水冷式空压机。
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