(7)選用節(jié)能效果顯著的三級(jí)離心機(jī),盡量使用高壓電機(jī),減少線損,使空壓站溫升低。
螺桿式空壓機(jī)應(yīng)用廣泛,下面重點(diǎn)對螺桿式空壓機(jī)控制方式進(jìn)行比較總結(jié):
分析當(dāng)前空壓機(jī)加/卸載和恒壓調(diào)節(jié)方式存在的問題,可以得出:
(1)靠機(jī)械方式調(diào)節(jié)進(jìn)氣閥,供氣量無法快速連續(xù)調(diào)節(jié)。當(dāng)用氣量不斷變化時(shí),供氣壓力不可避免地產(chǎn)生較大幅度的波動(dòng)。
(2)單純變頻控制通過加裝變頻器調(diào)節(jié)空壓機(jī)的產(chǎn)氣量,來匹配工廠用氣的波動(dòng)。不足之處在于該系統(tǒng)適用于工廠用氣量波動(dòng)不大的情況(波動(dòng)在單機(jī)產(chǎn)氣量的40%~70%節(jié)能效果最顯著)。
2.2空壓機(jī)群專家控制系統(tǒng)
空壓機(jī)群專家控制系統(tǒng)成為目前空壓機(jī)群控制節(jié)能新技術(shù)。該控制系統(tǒng)根據(jù)壓力需求變化,金鐘控制不同空壓機(jī)的啟停、加卸載等,保持系統(tǒng)一直有合適數(shù)量和容量的壓縮機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)。
專家控制系統(tǒng)通過控制變頻器改變工廠低壓供氣系統(tǒng)中單臺(tái)空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速來控制空壓機(jī)單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)氣量,匹配工廠低壓供氣系統(tǒng)用氣量小的波動(dòng)。一般選擇對哪一臺(tái)空壓機(jī)變頻改造,需要專業(yè)人員對系統(tǒng)進(jìn)行全面的測試計(jì)算才能決定。
通過以上分析比較,可以發(fā)現(xiàn):
(1)我國很多壓縮空氣系統(tǒng)能效有很大的提升空間。
(2)壓縮機(jī)變頻改造只有結(jié)合企業(yè)自身壓縮空氣系統(tǒng)的運(yùn)行情況才能達(dá)到節(jié)能效果,需要經(jīng)過專業(yè)人員全面測試和評估后才能使用。
(3)空壓機(jī)群專家控制系統(tǒng)特別適合于多臺(tái)空壓機(jī)同時(shí)運(yùn)行的場合,實(shí)行階梯組合配置,可以很好滿足企業(yè)需求。
2.3壓縮空氣干燥工藝的改進(jìn)
目前企業(yè)最常用的壓縮空氣干燥處理設(shè)備為冷凍式、無熱再生式和微熱再生復(fù)合式,
主要性能比較如下表所示。
節(jié)能改造防線遵循以下原則:
(1)若原系統(tǒng)對空氣進(jìn)行過高純度處理時(shí),改成較低的匹配的處理方式。
(2)改進(jìn)干燥工藝,減少干燥處理環(huán)節(jié)的壓損(某些系統(tǒng)干燥器處壓損達(dá)0.05~0.1MPa),減少能量消耗。
三.壓縮空氣的輸送
3.1管路系統(tǒng)
管路系統(tǒng)的雅江不應(yīng)超過工作壓力的1.5%。當(dāng)前很多空壓站的輸氣管道沒有主次之分,不必要的彎頭、彎管過多,壓力脈動(dòng)頻繁,壓損嚴(yán)重。氣動(dòng)管道有的埋于地溝,無法監(jiān)測泄漏。為保證任何情況下系統(tǒng)壓力需求,運(yùn)行管理人員提高整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行壓力0.1~0.2MPa,引入人為壓力損失。空壓機(jī)排氣壓力每增加0.1MPa,空壓機(jī)功耗將增加7%~10%。同時(shí)系統(tǒng)壓力的提高,使空氣泄漏量增加。
節(jié)能改造措施:
(1)將支路布置的管線改成環(huán)路布置,實(shí)行高低壓供氣分離,并安裝高低壓精密溢流單元;
(2)節(jié)能改造時(shí)更改局部阻力偏大的管線,降低管道阻力,對管內(nèi)壁酸洗、除銹等凈化處理,保證管壁光滑。
3.2泄漏、檢漏和堵漏
大部分工廠泄漏嚴(yán)重,泄漏量達(dá)到20%~35%,主要發(fā)生在各用氣設(shè)備的閥門、接頭、三聯(lián)件、電磁閥、螺紋連接和氣缸前端蓋等處;有的設(shè)備超壓工作,自動(dòng)卸荷,頻繁排氣。泄漏造成的損失幾乎超出大多數(shù)人的想象。如汽車點(diǎn)焊工位的一個(gè)焊渣在氣管上造成一個(gè)直徑1mm的小孔,每年電費(fèi)損失高達(dá)355kWh,幾乎相當(dāng)于兩個(gè)三口之家的全年家庭用電。
節(jié)能措施:
(1)對主要產(chǎn)生車間的供氣管道安裝流量計(jì)量管理系統(tǒng),確定工藝用量限額。
(2)調(diào)整工藝用氣量,盡可能減少閥門、接頭的數(shù)量,減少泄漏點(diǎn)。
(3)加強(qiáng)管理,使用專業(yè)工具定期巡檢。
總之,企業(yè)可以采用一些專業(yè)檢測設(shè)備如并聯(lián)接入式智能氣體泄漏檢測儀、泄漏點(diǎn)掃描槍等,采取措施防止壓縮空氣系統(tǒng)的跑、冒、滴、漏,據(jù)此開展維修工作和元器件更換工作。
四.壓縮空氣的使用
氣槍在制造加工的精修工序、機(jī)加工等工藝現(xiàn)場被廣泛使用,其耗氣量在某些產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域達(dá)到總供氣量的50%。使用過程中存在供氣管道過長、供給壓力過高、用直銅管做噴嘴以及一線工人擅自提高工作壓力等現(xiàn)象,造成巨大的用氣浪費(fèi)。
在氣動(dòng)設(shè)備中用氣不合理現(xiàn)象也較突出,例如確定工件是否卡到位的氣體背壓檢測、真空發(fā)生器給氣等尊在不工作時(shí)不間斷供氣現(xiàn)象。尤其在化學(xué)藥液槽等用于攪拌的用氣、輪胎制造中的定型充氣等都存在這些問題。
節(jié)能改造措施:使用新型氣動(dòng)噴嘴節(jié)能裝置和脈沖式氣槍。在特定行業(yè)采用專業(yè)氣動(dòng)設(shè)備,如電解鋁行業(yè)推廣使用的打殼缸專用節(jié)氣閥等。
五.空壓機(jī)余熱回收
根據(jù)全生命周期評價(jià),空壓機(jī)消耗的電能有80%~90%轉(zhuǎn)化成熱的形式散失掉了??諌簷C(jī)的電熱消耗分布如下圖所示,除去輻射到環(huán)境中和存于壓縮空氣自身的熱量外,剩余94%的能量均可以采用余熱回收的方式加以利用。
余熱回收就是通過換熱器等合適的手段將空氣壓縮過程中產(chǎn)生的熱量回收用來加熱空氣或水,典型的使用如輔助采暖、工藝加熱和鍋爐補(bǔ)水預(yù)熱等。通過合理改進(jìn),50%~90%的熱能可以回收并利用。安裝熱能回收裝置可以將空壓機(jī)運(yùn)行溫度有效控制在最佳運(yùn)行溫度,使?jié)櫥凸ぷ鳡顟B(tài)更良好,空壓機(jī)排氣量會(huì)增加2%~6%。對于空冷式空壓機(jī),可以停止空壓機(jī)自身的冷卻風(fēng)機(jī),采用循環(huán)水泵回收熱量;水冷式空壓機(jī)可以用來加熱冷水或空間加熱,回收率在50%~60%。余熱回收相對電熱設(shè)備幾乎無需能耗;相對于燃油燃?xì)庠O(shè)備零排放,是清潔環(huán)保的節(jié)能方式。
基于壓縮空氣系統(tǒng)能量損失分析理論,對企業(yè)現(xiàn)存不合理用氣現(xiàn)象和節(jié)能措施作了分析和總結(jié)。在企業(yè)節(jié)能改造時(shí),首先針對不同的系統(tǒng)做詳細(xì)的測試評估,在此基礎(chǔ)上應(yīng)用適合的優(yōu)化措施以達(dá)到節(jié)能目標(biāo),可以提高整個(gè)壓縮空氣系統(tǒng)的運(yùn)行效率。