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噴油螺桿空壓機(jī)能效限定值分析

    【壓縮機(jī)網(wǎng)】摘要:現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)和高品質(zhì)生活都離不開壓縮空氣,空壓機(jī)作為壓縮空氣的搬運工,對于各行各業(yè)的使用者來說非常重要。談?wù)?a href="http://laowu798.com" target="_blank" class="keylink">空壓機(jī)都離不開三大性能參數(shù)(壓力、流量(排氣量)、功率)的表現(xiàn)。由于空壓機(jī)是耗能大戶,且其廣泛使用于工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域,空壓機(jī)的降耗 增效意義非常重大,得到了業(yè)內(nèi)及客戶一致認(rèn)可。筆者從設(shè)計、制造、使用和服務(wù)(售前、中、后)來闡述壓縮空氣節(jié)能秘密。本文主要從噴油螺桿空壓機(jī)在GB 19153-2019《容積式空氣壓縮機(jī)能效限定值及能效等級》能效限定值去了解空壓機(jī)節(jié)能的意義。
  文/上善氣體工作室 梁柳生
 
  一、空壓機(jī)納入全國重點工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)管目錄
  2020年,質(zhì)監(jiān)局對空壓機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)管力度加強(qiáng),在監(jiān)管要求有(見表1):
噴油螺桿空壓機(jī)能效限定值分析
噴油螺桿空壓機(jī)能效限定值分析
 
  ①市場準(zhǔn)入制度:能效標(biāo)識;
  ②其危害程度:嚴(yán)重;
 ?、郾O(jiān)督抽檢合格率:低;
  風(fēng)險等級:Ⅱ級。
  2020年空壓機(jī)抽檢情況堪憂,不合格率高達(dá)22.4%,意味著5臺就有1臺中標(biāo)。不合格項目為:“機(jī)組輸入比功率,能效標(biāo)識”。(見表2)
噴油螺桿空壓機(jī)能效限定值分析
  國標(biāo)GB19153-2009《容積式空氣壓縮機(jī)能效限定值及能效等級》已施行10年。據(jù)此標(biāo)準(zhǔn),容積式空氣壓縮機(jī)共分為三個符合性等級,即一、二、三級能效。其中,一級能效為最高能效等級,即最節(jié)能;二級能效為節(jié)能級,三級能效為市場準(zhǔn)入級,低于三級能效不得生產(chǎn)和銷售。
  容積式空氣壓縮機(jī)特別是市場上量最大的螺桿空壓機(jī),一級能效成為各個品牌爭奪的目標(biāo),就像奧運會爭取金牌一樣。因此可見,螺桿空壓機(jī)能效限定值及能效等級是空壓系統(tǒng)設(shè)備相關(guān)人員(買方和賣方)最關(guān)注的指標(biāo)之一。
 
  二、GB19153標(biāo)準(zhǔn)解讀
  1.首先,我們先了解標(biāo)準(zhǔn)前幾個字母的含義:
  GB是強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn),必須時時刻刻執(zhí)行和被監(jiān)管, 不符合強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品,禁止生產(chǎn)、 銷售和進(jìn)口。(見圖1左)
  GB/T 是推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)(T-推薦)推薦性國標(biāo)是指生產(chǎn)、交換、使用等方面,通過經(jīng)濟(jì)手段或市場調(diào)節(jié)而自愿采用的國家標(biāo)準(zhǔn),如果納入合同,具有法律上的約束性。(見圖1中)
  JB/T是機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn);(T-推薦),一旦納入合同,也具有法律效力。(見圖1右)
噴油螺桿空壓機(jī)能效限定值分析
  GB 19153-2019 《容積式空氣壓縮機(jī)能效限定值及能效等級》根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)及市場需求,在2009版基礎(chǔ)上進(jìn)行修訂,于2020年7月1日執(zhí)行。
噴油螺桿空壓機(jī)能效限定值分析
  2.我們從該標(biāo)準(zhǔn)的名稱可以知道,其主要有兩個方面規(guī)定:
 ?、?ldquo;能效限定值”是指在規(guī)定工況下,空壓機(jī)組所允許的最大“機(jī)組輸入比功率”值不大于3級的規(guī)定,低于三級能效限定值的產(chǎn)品屬于國家明令淘汰的產(chǎn)品。在標(biāo)準(zhǔn)中屬于強(qiáng)制性條款,是市場準(zhǔn)入指標(biāo),等同于技術(shù)法規(guī)。限定值是以具體數(shù)量的方式體現(xiàn),在空壓機(jī)中以機(jī)組比功率值體現(xiàn)。(見表3)
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  ②“能效等級”是對同類產(chǎn)品能效范圍內(nèi)劃分出的若干個效率等級。是國家實施能效標(biāo)識制度的依據(jù),是引導(dǎo)消費者購買節(jié)能型產(chǎn)品的直觀參考標(biāo)準(zhǔn)。空壓機(jī)能效等級分為3級,其中1級能效最高,3級能效最低??諌簷C(jī)節(jié)能評價值不大于2級規(guī)定。
噴油螺桿空壓機(jī)能效限定值分析
 
  3.2019版標(biāo)準(zhǔn)有哪些變化?
  GB 19153—2009《容積式空氣壓縮機(jī)能效限定值及能效等級》從2009-12-01實施,所有中國市場上銷售的容積式空氣壓縮機(jī)產(chǎn)品必須達(dá)到該標(biāo)準(zhǔn)的能效等級要求,備案能效等級并粘貼能效標(biāo)識。共計有17488條能效等級備案信息(含新備案、變更、擴(kuò)展)。在十年的標(biāo)準(zhǔn)貫徹過程中,越來越多的的品牌加人執(zhí)行并提高。
噴油螺桿空壓機(jī)能效限定值分析
  GB 19153—2019《容積式空氣壓縮機(jī)能效限定值及能效等級》相比十年前的標(biāo)準(zhǔn),做了4大改進(jìn):
 ?、僬{(diào)整了適用范圍:增加了0.3MPa和0.5MPa能效限定值及能效等級
噴油螺桿空壓機(jī)能效限定值分析
 ?、谔岣吡瞬糠之a(chǎn)品的能效指標(biāo):
  比如37kW/0.7MPa/風(fēng)冷/1級比功率值由6.8提升到6.2,提升了8.8%。
  比如37kW/0.7MPa/風(fēng)冷/3級比功率值(能效限定值)由8.3提升到7.4,提升了10.8%。
噴油螺桿空壓機(jī)能效限定值分析
 
  ③增加了變速噴油回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的能效評價:
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  變速噴油回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)除了有限定值外,還有比功率計算方法。
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  同樣為1級能效22kW/0.7MPa螺桿空壓機(jī),工頻為6.4,變頻限定值7.8,相差22%。
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 ?、茉黾訖C(jī)組比功率與機(jī)組等焓效率,輸功效率的計算。
  a)空氣壓縮機(jī)機(jī)組比功率(SER)計算增加吸氣溫度修正系數(shù):
  evc(kW/(m3/min))=K14*Pcorr/qv.corr  公式(1)
  組比功率吸氣溫度修正系數(shù):
  K14=  Tk/293.2                    公式(2)
  從標(biāo)準(zhǔn)公式描述,可以看見:空壓機(jī)的機(jī)組吸氣溫度Tk,機(jī)組功率Pcorr和容積流量qv.corr是決定機(jī)組比功率大還是小的主要因數(shù)。其中Tk主要是進(jìn)氣溫度影響;qv.corr主要由環(huán)境溫度,進(jìn)氣壓力,相對濕度影響;Pcorr則跟電機(jī)效率、螺桿主機(jī)效率、傳動效率、壓降損失及電箱有關(guān)。
  通常我們可以從空壓機(jī)主機(jī)效率曲線圖看出,在使用該主機(jī)時是否節(jié)能。如果不在主機(jī)的最佳轉(zhuǎn)數(shù)范圍內(nèi),空壓機(jī)是不可能節(jié)能的。(見圖7)
噴油螺桿空壓機(jī)能效限定值分析
  b)機(jī)組比功率與等熵效率的計算。
噴油螺桿空壓機(jī)能效限定值分析
  空氣壓縮機(jī)機(jī)組等熵效率是按絕熱壓縮來計算的,干式無油空壓機(jī)可以適用這個公式。下面我們可以看看絕熱壓縮計算公式。
  空氣壓縮機(jī)絕熱壓縮主機(jī)軸比功率計算公式:
噴油螺桿空壓機(jī)能效限定值分析
  從而導(dǎo)出空氣壓縮機(jī)機(jī)組等熵效率ηisen即為其主機(jī)軸絕熱功率Pad與機(jī)組功率P機(jī)組的比值。主要衡量空壓機(jī)主機(jī)的效率。
噴油螺桿空壓機(jī)能效限定值分析
  從其主機(jī)軸絕熱功率Pad公式可以看出,空壓機(jī)主機(jī)軸功率P軸與絕熱效率ηad有關(guān),在以后的文章中會專門講解絕熱效率。
噴油螺桿空壓機(jī)能效限定值分析
  從等熵效率計算值來看,兩級壓縮確實要比單級壓縮效率高。(見表7)
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  但是噴油螺桿空壓機(jī)既不是等溫壓縮,也不是絕熱壓縮,由于有油參與,多變壓縮才是實際壓縮過程。因此,只能作為主機(jī)參考和比較,不能拿來作為整機(jī)效率評定。
  c)機(jī)組比功率與輸功效率計算
噴油螺桿空壓機(jī)能效限定值分析
  空壓機(jī)輸功效率ηwc為空壓機(jī)輸出壓縮空氣中具有的有效能與其產(chǎn)生壓縮空氣所消耗的電能的比值。這個在《壓縮空氣站能效分級指南》中就非常有用。
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  三、能效限定值分析
  1.從表8中可以看出,標(biāo)準(zhǔn)在規(guī)定能效限定值及能效等級中,壓力越高,比功率值和能效限定值越大;功率越高,比功率值和能效限定值越小。
噴油螺桿空壓機(jī)能效限定值分析
  2.表9可看出:能效等級越高,要求機(jī)組比功率值越低!液冷比風(fēng)冷機(jī)組比功率值和能效限定值低。
噴油螺桿空壓機(jī)能效限定值分析
  3.同功率同壓力情況下,在各級能效等級中,變頻比工頻的機(jī)組比功率值高。(見表10)
噴油螺桿空壓機(jī)能效限定值分析
  4.如果2009版達(dá)到1級能效,螺桿空壓機(jī)就不做改變,在2019版只能達(dá)到2級能效了。(見表11)
噴油螺桿空壓機(jī)能效限定值分析
  5.如果2009版達(dá)到2級能效,螺桿空壓機(jī)就不做改變,在2019版只能達(dá)到3級能效了。(見表12)
噴油螺桿空壓機(jī)能效限定值分析
  6.如果按2009版?zhèn)浒纲Y料中超1級能效,兩級壓縮螺桿空壓機(jī)就不做改變,在2019版只能剛剛達(dá)到1級能效了。(見表13):
噴油螺桿空壓機(jī)能效限定值分析
 
  四、能效等級及標(biāo)識
  能效標(biāo)識是中國節(jié)能減排官方行動。
  1.標(biāo)識為藍(lán)白背景的彩色標(biāo)識,長度最小為80mm,寬度最小為54mm。
  2.標(biāo)識名稱為:中國能效標(biāo)識(英文名稱為CHINA ENERGY LABEL),包括以下內(nèi)容:
 ?。?)生產(chǎn)者名稱(或簡稱);
 ?。?)產(chǎn)品型號規(guī)格;
 ?。?)能源效率等級;
 ?。?)機(jī)組輸入比功率[kW/(m3/min)];
 ?。?)依據(jù)的能源效率國家標(biāo)準(zhǔn)編號。
  3.按GB19153-2019的規(guī)定:空氣壓縮機(jī)能效限定值應(yīng)不大于3級(即入市標(biāo)準(zhǔn)),2級和1級為節(jié)能。(見圖9)
噴油螺桿空壓機(jī)能效限定值分析
 
  能效標(biāo)識必須粘貼在機(jī)器上(見圖10)。
噴油螺桿空壓機(jī)能效限定值分析
 
  5.統(tǒng)一網(wǎng)上備案可查
 ?、偕a(chǎn)者或進(jìn)口商應(yīng)當(dāng)按產(chǎn)品型號規(guī)格逐一備案。型號規(guī)格不同但產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、驅(qū)動電機(jī)額定功率和額定排氣壓力相同,機(jī)組輸入比功率一致的產(chǎn)品在備案時可不再提交檢測報告。
 ?、谏a(chǎn)者或進(jìn)口商應(yīng)當(dāng)自使用標(biāo)識之日起30日內(nèi)完成備案,通過信函等方式提交《容積式空氣壓縮機(jī)能源效率標(biāo)識備案表》以及《辦法》所規(guī)定的相關(guān)備案材料,并同時在“中國能效標(biāo)識網(wǎng)”(www.energylabel.gov.cn)上填寫相關(guān)備案信息。
 ?、蹅浒覆牧蠎?yīng)完備、真實。
 ?、墚a(chǎn)品備案信息發(fā)生變化時,應(yīng)向授權(quán)機(jī)構(gòu)重新備案。
噴油螺桿空壓機(jī)能效限定值分析
  6.產(chǎn)品能效等級應(yīng)通過官方實驗室或已通過官方認(rèn)可的實驗室測試。
噴油螺桿空壓機(jī)能效限定值分析
  7.樣本、合同、網(wǎng)上備案、機(jī)器銘牌和標(biāo)識必須統(tǒng)一。
噴油螺桿空壓機(jī)能效限定值分析
  夠用就好,無需一定追求1級能效
噴油螺桿空壓機(jī)能效限定值分析
  深入了解“噴油螺桿空壓機(jī)能效限定值分析”不僅可以讓我們更好地為客戶提供服務(wù),同時在激烈的市場競爭中占得先機(jī)。學(xué)習(xí)理論,領(lǐng)先同行!
 
  作者簡介
  梁柳生,1968年,廣西柳州,大學(xué)本科。
  ①高級工程師,1990開始從事空壓機(jī)行業(yè)工作;有在國企、合資及外企工作經(jīng)歷,其中22年在AC集團(tuán)工作。先后從事過空壓機(jī)及后處理設(shè)備的產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品工藝、生產(chǎn)管理、產(chǎn)品質(zhì)量跟蹤服務(wù)等及全國銷售總監(jiān)并有在歐洲學(xué)習(xí)和工作的經(jīng)歷。2017年創(chuàng)辦上善氣體工作室,專業(yè)從事壓縮空氣系統(tǒng)研究,精益生產(chǎn)管理及銷售的培訓(xùn)工作
  ②國家標(biāo)準(zhǔn)JBT10526-2005《一般用冷凍式壓縮空氣干燥器》第一起草人
 ?、廴珖鴫嚎s機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會委員
 

來源:本站原創(chuàng)

標(biāo)簽: 能效噴油空壓機(jī)  

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