【壓縮機(jī)網(wǎng)】螺桿式空氣壓縮機(jī)是目前市場(chǎng)占有率最高的空壓機(jī),也是運(yùn)行故障相對(duì)較少的一款機(jī)型。螺桿式空壓機(jī)可以制取壓縮空氣,制成高壓空氣,以提供氣體壓力能的機(jī)械,是工業(yè)廠礦單位的主要?jiǎng)恿υ础5强諌簷C(jī)在帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時(shí)也是耗費(fèi)大量的能源,特別是電能的一種機(jī)械設(shè)備,也造成環(huán)境的污染和資源的一種浪費(fèi),這一問(wèn)題是行業(yè)內(nèi)比較普遍關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題。螺桿式空壓機(jī)在我國(guó)使用時(shí)間不長(zhǎng),在這十幾年的使用中,大家都做過(guò)一些節(jié)能改造,以解決空壓機(jī)的耗能問(wèn)題。本文主要是將筆者公司對(duì)空壓機(jī)所做的一些節(jié)能改造技術(shù)加以提煉綜合,淺析其節(jié)能方法。
1.空壓機(jī)的能耗現(xiàn)狀
根據(jù)筆者公司節(jié)能辦公室近幾個(gè)月的能耗統(tǒng)計(jì),空壓機(jī)因24小時(shí)不停機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn),其每個(gè)月的在生產(chǎn)過(guò)程中壓縮空氣系統(tǒng)所消耗的電量約占動(dòng)力中心總用電量的17%~29% 不等。空壓機(jī)的壽命周期所需要的成本中(前期投入、維護(hù)、能源消耗)能耗占據(jù)了總成本的72%,但是同行業(yè)的空壓機(jī)的平均使用負(fù)荷卻僅僅只有68%,形成了大馬拉小車的現(xiàn)象。在運(yùn)行過(guò)程中,僅涉及運(yùn)行這一部分的功率消耗能源就高達(dá)13%,由此可見(jiàn),筆者公司所生產(chǎn)出來(lái)的壓縮空氣沒(méi)有大部分被用于制造過(guò)程中,所消耗的壓縮空氣的大部分據(jù)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn),被用于吹掃零件。中午高峰用氣大多在9點(diǎn)以后到12之間,下午在13半到17點(diǎn)半之間,其余時(shí)間空壓機(jī)大多數(shù)時(shí)間處于開啟30分鐘,就可以滿足整個(gè)園區(qū)的生產(chǎn)用氣狀態(tài)。由此可判斷出電機(jī)系統(tǒng)與系統(tǒng)的匹配不合理,設(shè)備在非正常上班期間運(yùn)行處于低負(fù)荷運(yùn)行,存在系統(tǒng)控制方式落后問(wèn)題。
2.空壓機(jī)節(jié)能運(yùn)行與優(yōu)化的措施
2.1節(jié)能改造方案
?。?)變頻調(diào)速節(jié)能。采用變頻調(diào)速方式是降低空壓機(jī)電動(dòng)機(jī)的軸功率的輸出,主要是通過(guò)在電網(wǎng)與電動(dòng)機(jī)之間安裝變頻器,通過(guò)變頻器改變電壓和電動(dòng)機(jī)頻率,來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)調(diào)速,從而調(diào)節(jié)能量,滿足輕載的運(yùn)行需要,讓排氣量和用氣量相匹配。
?。?)多機(jī)組群控節(jié)能。對(duì)多臺(tái)空壓機(jī)采取集中控制的方式,根據(jù)系統(tǒng)的壓力和流量等參數(shù)的變化,選擇運(yùn)行適宜數(shù)量和容量的空壓機(jī),使得盡可能少的空壓機(jī)處于部分負(fù)荷狀態(tài),同時(shí)使各臺(tái)空壓機(jī)的運(yùn)行時(shí)間降低,減少空壓機(jī)的運(yùn)行和耗能。多機(jī)群控技術(shù)就是采用信息技術(shù)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),將獨(dú)立的單臺(tái)設(shè)備通過(guò)傳感器和控制單元將其結(jié)合起來(lái),發(fā)揮每臺(tái)機(jī)組的功能,將設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)焦芾碚叩氖种?,可以檢測(cè)設(shè)備的故障信息,停開機(jī)狀態(tài),使得日常管理工作強(qiáng)度大幅降低。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將能源消耗情況也每月生產(chǎn)報(bào)表形式反饋給上級(jí)能源管理階層,使其一目了然的了解到每月的生產(chǎn)情況,能源分析有理有據(jù)。
?。?)空壓機(jī)的余熱回收利用。利用熱能轉(zhuǎn)換的原理,使空壓機(jī)的高溫油通過(guò)熱轉(zhuǎn)換器把熱量回收利用到冷卻水中,冷卻水吸收了熱量加熱后,流入保溫儲(chǔ)水桶中,熱水可以供給生產(chǎn)和生活使用。
?。?)提高轉(zhuǎn)動(dòng)效率節(jié)能。一方面選擇高質(zhì)量,精度的帶輪膠帶,負(fù)載不均勻時(shí)及時(shí)更換膠帶,安裝時(shí)認(rèn)真調(diào)整中心距,保證所有膠帶收到相同的張緊力,可以有效的提高傳動(dòng)效率;另一方面,使用轉(zhuǎn)子與電動(dòng)機(jī)同軸結(jié)構(gòu)能夠徹底解決傳動(dòng)上的能量損失這一問(wèn)題,還增加了風(fēng)量運(yùn)行,在全范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的控制。
?。?)減少空壓機(jī)壓力損失、摩擦耗能。對(duì)于空壓機(jī)本身的情況,一是需要減少壓力損傷,例如,在新建的廠房中,盡可能少安裝閥門,使用大口徑的管道進(jìn)行氣路設(shè)計(jì),低轉(zhuǎn)速的送氣方式,減少設(shè)備內(nèi)外泄露,降低余隙容積。同時(shí)在設(shè)備使用過(guò)程中,做好日常的保養(yǎng)管理工作,進(jìn)行定期檢修維護(hù),確保氣路系統(tǒng)安全可靠。定期對(duì)空壓機(jī)的外圍條件進(jìn)行梳理,風(fēng)冷式空壓機(jī)對(duì)冷卻風(fēng)扇定期進(jìn)行除灰清潔,對(duì)散熱器進(jìn)行除塵。對(duì)水冷式空壓機(jī)定期檢測(cè)冷卻水套,發(fā)現(xiàn)結(jié)垢或堵塞情況,及時(shí)進(jìn)行疏通,保證循環(huán)水水質(zhì)的穩(wěn)定。
2.2具體改造后效益和評(píng)價(jià)
?。?)變頻器控制空壓機(jī)和傳統(tǒng)的空壓機(jī)相比較,提高了空壓機(jī)控制精度,使得空壓機(jī)產(chǎn)生的輸出和制造所需要的氣量相匹配,節(jié)約了運(yùn)行成本,節(jié)約了經(jīng)濟(jì)成本,讓系統(tǒng)受到的運(yùn)行壓力保持在最小范圍內(nèi),減少了機(jī)械部件造成的沖擊,延長(zhǎng)了空壓機(jī)的使用壽命。
(2)多機(jī)組群控技術(shù)是在同時(shí)多臺(tái)空壓機(jī)運(yùn)行條件下實(shí)現(xiàn)節(jié)能的有效方法之一,它根據(jù)實(shí)際用氣量選擇運(yùn)行適宜數(shù)量和容量的空壓機(jī),消除了不必要的能量浪費(fèi)情況,具有顯著的節(jié)能效應(yīng)。
?。?)空壓機(jī)余熱利用技術(shù)具有一次性投資長(zhǎng)期回報(bào)的優(yōu)勢(shì),使用低運(yùn)行的成本,充分利用壓縮機(jī)余熱,這樣不僅使得空壓機(jī)機(jī)組的運(yùn)行溫度得以降低,提高空壓機(jī)運(yùn)行效率,延長(zhǎng)空壓機(jī)潤(rùn)滑油使用壽命,而且生產(chǎn)的熱水水溫不高可用于生產(chǎn)線用熱水,還可以給給員工生活用水。
3.結(jié)語(yǔ)
在進(jìn)行螺桿式空壓機(jī)的節(jié)能改造過(guò)程中,我們?nèi)娣治隽斯居脷馇闆r,綜合考慮空壓機(jī)耗電量,根據(jù)需要的生產(chǎn)目標(biāo)和基本要求,選擇先進(jìn)的技術(shù)和合理可行的方法對(duì)空壓機(jī)進(jìn)行功能性改造和功率利用率提升,把變頻調(diào)速技術(shù)和方法、多機(jī)群控技術(shù)應(yīng)用于近年來(lái)比較新的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)上,做了空壓機(jī)的適應(yīng)性改造。同時(shí)在日常運(yùn)行管理中,做好設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)工作,確??諌簷C(jī)節(jié)能,穩(wěn)定安全的運(yùn)行,在保障生產(chǎn)基礎(chǔ)上提高設(shè)備運(yùn)行中的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的雙層最大化。
1.空壓機(jī)的能耗現(xiàn)狀
根據(jù)筆者公司節(jié)能辦公室近幾個(gè)月的能耗統(tǒng)計(jì),空壓機(jī)因24小時(shí)不停機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn),其每個(gè)月的在生產(chǎn)過(guò)程中壓縮空氣系統(tǒng)所消耗的電量約占動(dòng)力中心總用電量的17%~29% 不等。空壓機(jī)的壽命周期所需要的成本中(前期投入、維護(hù)、能源消耗)能耗占據(jù)了總成本的72%,但是同行業(yè)的空壓機(jī)的平均使用負(fù)荷卻僅僅只有68%,形成了大馬拉小車的現(xiàn)象。在運(yùn)行過(guò)程中,僅涉及運(yùn)行這一部分的功率消耗能源就高達(dá)13%,由此可見(jiàn),筆者公司所生產(chǎn)出來(lái)的壓縮空氣沒(méi)有大部分被用于制造過(guò)程中,所消耗的壓縮空氣的大部分據(jù)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn),被用于吹掃零件。中午高峰用氣大多在9點(diǎn)以后到12之間,下午在13半到17點(diǎn)半之間,其余時(shí)間空壓機(jī)大多數(shù)時(shí)間處于開啟30分鐘,就可以滿足整個(gè)園區(qū)的生產(chǎn)用氣狀態(tài)。由此可判斷出電機(jī)系統(tǒng)與系統(tǒng)的匹配不合理,設(shè)備在非正常上班期間運(yùn)行處于低負(fù)荷運(yùn)行,存在系統(tǒng)控制方式落后問(wèn)題。
2.空壓機(jī)節(jié)能運(yùn)行與優(yōu)化的措施
2.1節(jié)能改造方案
?。?)變頻調(diào)速節(jié)能。采用變頻調(diào)速方式是降低空壓機(jī)電動(dòng)機(jī)的軸功率的輸出,主要是通過(guò)在電網(wǎng)與電動(dòng)機(jī)之間安裝變頻器,通過(guò)變頻器改變電壓和電動(dòng)機(jī)頻率,來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)調(diào)速,從而調(diào)節(jié)能量,滿足輕載的運(yùn)行需要,讓排氣量和用氣量相匹配。
?。?)多機(jī)組群控節(jié)能。對(duì)多臺(tái)空壓機(jī)采取集中控制的方式,根據(jù)系統(tǒng)的壓力和流量等參數(shù)的變化,選擇運(yùn)行適宜數(shù)量和容量的空壓機(jī),使得盡可能少的空壓機(jī)處于部分負(fù)荷狀態(tài),同時(shí)使各臺(tái)空壓機(jī)的運(yùn)行時(shí)間降低,減少空壓機(jī)的運(yùn)行和耗能。多機(jī)群控技術(shù)就是采用信息技術(shù)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),將獨(dú)立的單臺(tái)設(shè)備通過(guò)傳感器和控制單元將其結(jié)合起來(lái),發(fā)揮每臺(tái)機(jī)組的功能,將設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)焦芾碚叩氖种?,可以檢測(cè)設(shè)備的故障信息,停開機(jī)狀態(tài),使得日常管理工作強(qiáng)度大幅降低。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將能源消耗情況也每月生產(chǎn)報(bào)表形式反饋給上級(jí)能源管理階層,使其一目了然的了解到每月的生產(chǎn)情況,能源分析有理有據(jù)。
?。?)空壓機(jī)的余熱回收利用。利用熱能轉(zhuǎn)換的原理,使空壓機(jī)的高溫油通過(guò)熱轉(zhuǎn)換器把熱量回收利用到冷卻水中,冷卻水吸收了熱量加熱后,流入保溫儲(chǔ)水桶中,熱水可以供給生產(chǎn)和生活使用。
?。?)提高轉(zhuǎn)動(dòng)效率節(jié)能。一方面選擇高質(zhì)量,精度的帶輪膠帶,負(fù)載不均勻時(shí)及時(shí)更換膠帶,安裝時(shí)認(rèn)真調(diào)整中心距,保證所有膠帶收到相同的張緊力,可以有效的提高傳動(dòng)效率;另一方面,使用轉(zhuǎn)子與電動(dòng)機(jī)同軸結(jié)構(gòu)能夠徹底解決傳動(dòng)上的能量損失這一問(wèn)題,還增加了風(fēng)量運(yùn)行,在全范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的控制。
?。?)減少空壓機(jī)壓力損失、摩擦耗能。對(duì)于空壓機(jī)本身的情況,一是需要減少壓力損傷,例如,在新建的廠房中,盡可能少安裝閥門,使用大口徑的管道進(jìn)行氣路設(shè)計(jì),低轉(zhuǎn)速的送氣方式,減少設(shè)備內(nèi)外泄露,降低余隙容積。同時(shí)在設(shè)備使用過(guò)程中,做好日常的保養(yǎng)管理工作,進(jìn)行定期檢修維護(hù),確保氣路系統(tǒng)安全可靠。定期對(duì)空壓機(jī)的外圍條件進(jìn)行梳理,風(fēng)冷式空壓機(jī)對(duì)冷卻風(fēng)扇定期進(jìn)行除灰清潔,對(duì)散熱器進(jìn)行除塵。對(duì)水冷式空壓機(jī)定期檢測(cè)冷卻水套,發(fā)現(xiàn)結(jié)垢或堵塞情況,及時(shí)進(jìn)行疏通,保證循環(huán)水水質(zhì)的穩(wěn)定。
2.2具體改造后效益和評(píng)價(jià)
?。?)變頻器控制空壓機(jī)和傳統(tǒng)的空壓機(jī)相比較,提高了空壓機(jī)控制精度,使得空壓機(jī)產(chǎn)生的輸出和制造所需要的氣量相匹配,節(jié)約了運(yùn)行成本,節(jié)約了經(jīng)濟(jì)成本,讓系統(tǒng)受到的運(yùn)行壓力保持在最小范圍內(nèi),減少了機(jī)械部件造成的沖擊,延長(zhǎng)了空壓機(jī)的使用壽命。
(2)多機(jī)組群控技術(shù)是在同時(shí)多臺(tái)空壓機(jī)運(yùn)行條件下實(shí)現(xiàn)節(jié)能的有效方法之一,它根據(jù)實(shí)際用氣量選擇運(yùn)行適宜數(shù)量和容量的空壓機(jī),消除了不必要的能量浪費(fèi)情況,具有顯著的節(jié)能效應(yīng)。
?。?)空壓機(jī)余熱利用技術(shù)具有一次性投資長(zhǎng)期回報(bào)的優(yōu)勢(shì),使用低運(yùn)行的成本,充分利用壓縮機(jī)余熱,這樣不僅使得空壓機(jī)機(jī)組的運(yùn)行溫度得以降低,提高空壓機(jī)運(yùn)行效率,延長(zhǎng)空壓機(jī)潤(rùn)滑油使用壽命,而且生產(chǎn)的熱水水溫不高可用于生產(chǎn)線用熱水,還可以給給員工生活用水。
3.結(jié)語(yǔ)
在進(jìn)行螺桿式空壓機(jī)的節(jié)能改造過(guò)程中,我們?nèi)娣治隽斯居脷馇闆r,綜合考慮空壓機(jī)耗電量,根據(jù)需要的生產(chǎn)目標(biāo)和基本要求,選擇先進(jìn)的技術(shù)和合理可行的方法對(duì)空壓機(jī)進(jìn)行功能性改造和功率利用率提升,把變頻調(diào)速技術(shù)和方法、多機(jī)群控技術(shù)應(yīng)用于近年來(lái)比較新的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)上,做了空壓機(jī)的適應(yīng)性改造。同時(shí)在日常運(yùn)行管理中,做好設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)工作,確??諌簷C(jī)節(jié)能,穩(wěn)定安全的運(yùn)行,在保障生產(chǎn)基礎(chǔ)上提高設(shè)備運(yùn)行中的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的雙層最大化。
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