【壓縮機網(wǎng)】經(jīng)過(guò)對那些以壓縮空氣作為動(dòng)力能源的工廠(chǎng)的統計,其消耗的電費中,空氣壓縮機的電耗占工廠(chǎng)整體電耗的25%左右。單就空壓機的整體運行成本來(lái)說(shuō),其電費高達整體運行成本的80%以上。正因為如此,許多企業(yè)都開(kāi)始熱衷于進(jìn)行空壓機的節能改造,孰不知影響空壓機能耗居高不下的原因有許多,單單去解決空壓機本身的問(wèn)題,只能是杯水車(chē)薪,而且未必能達到預想的效果。
我們大家對2008年北京奧運會(huì )還記憶猶新吧!當時(shí),北京推廣“節能燈”項目,它是在中央財政補貼50%基礎上,市級財政補貼30%,區財政補貼10%,居民只支付10%的價(jià)格。也就是說(shuō)老百姓只需花一元錢(qián)就可以買(mǎi)到一只節能燈。國家大張旗鼓地宣傳使用節能燈,其節電和環(huán)保效果大家可以從媒體上看到或查到,在此不再贅述。
然而,從“節能燈”這件事中我們可以得到什么啟示呢?我們的氣動(dòng)元器件可不可以看作是節能燈,我們的管路可以不可以比作供電線(xiàn)路,我們的儲氣罐可不可以比作儲能器和穩壓器,干燥系統和精密過(guò)濾器不就是濾波裝置嗎?如果真可以,那我們的空壓機組就好像是整個(gè)發(fā)電機組,換句話(huà)說(shuō),空壓機組、后處理設備(儲氣罐、壓縮空氣干燥系統和精密過(guò)濾器)、減壓閥及氣動(dòng)組件和管路乖組成的整個(gè)系統不就是壓縮空氣系統嗎?節能燈節電的道理我們大家都非常清楚了。
誠然,在購買(mǎi)空壓機的時(shí)候要不要考慮空壓機設備本身的節能問(wèn)題,答案是肯定的。這個(gè)部分需要空壓機的生產(chǎn)商來(lái)考慮,國家標準《GB19153-2009容積式空氣壓縮機能效限定值及能效等級》第4.3條和第4.4條,也已經(jīng)明確闡述了 ,限于篇幅,不再贅述。本篇只討論企業(yè)購買(mǎi)空壓機后,整個(gè)壓縮空氣系統如何節能的問(wèn)題。
氣動(dòng)元器件的氣蝕造成耗氣量增大
許多氣動(dòng)元件的通氣孔都是由小孔構成的。眾所周知水滴石穿的道理,脈動(dòng)的含有一定水份或油份的高壓氣流通過(guò)小孔,小孔邊緣的材料會(huì )逐漸被氣“吹掉”,也就是我們常說(shuō)的氣蝕的結果就是小孔會(huì )逐漸變大,而耗氣量又與小孔直徑的平方成正比,所以同樣完成一個(gè)動(dòng)作其耗氣量隨著(zhù)孔徑的變大而大大提高,導致提供壓縮空氣的空壓機要源源不斷的供給更多的壓縮空氣才能滿(mǎn)足要求。因此,一定要及時(shí)更換被氣蝕了的零部件,從而節省壓縮空氣的浪費。
氣動(dòng)工具的不合理使用
許多氣動(dòng)工具設計時(shí)就沒(méi)有考慮節氣的問(wèn)題。譬如吹槍在許多企業(yè)都用到,大多吹槍前端就是一根直管,此種做法讓管內壓力損失大,吹力也很難達到要求。理論上來(lái)講,吹力與噴嘴出口前壓力和流速成正比。舉一個(gè)不是很恰當的例子,小時(shí)候打水仗,為了使膠皮管中的水打得遠一點(diǎn),我們用手捏住管端,使其管口縮小,水量沒(méi)有變化,水壓增大流速加快,水打得就遠。同樣的道理,我們可以將吹管加粗,并在吹管前端增加一個(gè)小孔噴嘴,這樣不僅可以加大吹力、減少了壓損,與直管相比在相同的條件下也節省了氣源。
工藝流程設計不合理造成壓縮空氣浪費
譬如,在噴涂行業(yè),為了使涂料槽內的涂料不凝固結塊,氣動(dòng)攪拌器不停地工作,無(wú)論有沒(méi)有工件在噴涂,氣動(dòng)攪拌器都以一個(gè)恒定的速度攪拌。如果我們將氣動(dòng)回路加以改造,當工件沒(méi)有在噴涂工位上時(shí),我們減少供氣量,使氣動(dòng)攪拌器以z*低的速度攪拌涂料;當工件進(jìn)入噴涂工位時(shí),氣動(dòng)攪拌器又恢復到正常的供氣狀態(tài),使其按通常的速度進(jìn)行攪拌。無(wú)疑,通過(guò)上述技術(shù)改造可以節省供氣需求。
再譬如,有許多企業(yè)中,由于生產(chǎn)工藝的要求,氣動(dòng)元器件是間歇工作的。當氣動(dòng)元器件工作時(shí)壓縮空氣需求量很大,但工作時(shí)間很短,面間歇的時(shí)間相對很長(cháng)。這種情況下我們可以采用在氣動(dòng)元器件附近的管路上安裝一個(gè)適當大的儲氣罐(即緩沖罐),以瞬時(shí)滿(mǎn)足壓縮空氣的需求量,緩解那一時(shí)刻空壓機的負荷。選擇儲氣罐的大??梢詮南旅娴墓街杏嬎愕贸?,并按國標調整:
V=(Q0-Q外)*t/P1-P2
其中:VC儲氣罐的z*小容積M3;
Q0 - 氣動(dòng)系統保持正常工作需要的容積流量(自由狀態(tài)下)m3/min;
Q外 - 管網(wǎng)向罐內供氣(自由狀態(tài)下,可依據經(jīng)驗取值)m3/min;
t - 工作時(shí)間min;
P1 - 儲氣罐內貯存的氣體壓力(絕壓)bar;
P2 - 儲氣罐內氣體降至的z*低壓力(絕壓)bar;

壓縮空氣主管路過(guò)細造成壓力損失過(guò)大
壓縮空氣主管路過(guò)細,是許多企業(yè)用戶(hù)的通病,一是在空壓機站設計時(shí)注就沒(méi)有考慮好;二是隨著(zhù)企業(yè)生產(chǎn)規模的擴大新增加了空壓機,而主管路改造卻被忽略。由于末端壓力不夠,導致很多人往往以為是空壓機供氣不足,故再增加空壓機,這種“頭痛醫頭腳痛醫腳”的做法不但沒(méi)有解決問(wèn)題,反而加大了能耗。
通過(guò)“氣動(dòng)功率計算表”我們可以得出,當管路壓力從8bar降至末端5bar時(shí),每單位標準工況下的體積流量通過(guò)時(shí),氣動(dòng)功率損失為0.68kW,損失了18.5%當管路壓力從10bar降至末端6bar時(shí),每單位標準工況下的體積流量通過(guò)時(shí),氣動(dòng)功率損失為0.75kW,損失了18.8%。
通過(guò)上述實(shí)例我們看到,管損造成的能量損失是可觀(guān)的。如果確定是管路的問(wèn)題,長(cháng)痛不如短痛,盡快改造管路加粗,否則后患無(wú)窮。
壓縮空氣泄漏
由于壓縮空氣無(wú)污染,退伍泄漏也很難發(fā)現,就是發(fā)現了也沒(méi)有人去重視,不重視是認為不值錢(qián)。它不像油、水和蒸氣一旦跑冒滴漏就會(huì )被人發(fā)現,引起上層領(lǐng)導的重視,其實(shí)壓縮空氣并不不便宜,直徑1mm的小孔在工作壓力0.7MPa下泄漏68升/分(自由狀態(tài)下),氣動(dòng)功率損失236W,如果每天工作16小時(shí),每年工作300天,每度電0.78元計算,1mm小孔每年損失至少約900元,這還沒(méi)折算到空壓機的耗電當中,我們每個(gè)企業(yè)可以自查一下,可能會(huì )讓您大吃一驚,壓縮空氣的泄漏幾乎每個(gè)企業(yè)都有,只是嚴重程序不同而已。
舉個(gè)例子,當年在江蘇有一家很大的電子公司,某天公司休息,空壓機站為幾臺40m3/min(0.8MPa)做保養,保養完后試機運行一臺,開(kāi)機運行一段時(shí)間壓力始終上不去(無(wú)卸載現象),將通往主管路的閥門(mén)關(guān)閉后工作壓力正常,空壓機運行良好。設備主管到各個(gè)車(chē)間巡查發(fā)現許多閥門(mén)、管路鏈接部位、三聯(lián)組合處等都在漏氣,有個(gè)別車(chē)間為了在管路末端泄放冷凝水而將閥門(mén)小開(kāi)著(zhù)—這種無(wú)形的浪費大家已習以為常,熟視無(wú)睹了。
我們大家對2008年北京奧運會(huì )還記憶猶新吧!當時(shí),北京推廣“節能燈”項目,它是在中央財政補貼50%基礎上,市級財政補貼30%,區財政補貼10%,居民只支付10%的價(jià)格。也就是說(shuō)老百姓只需花一元錢(qián)就可以買(mǎi)到一只節能燈。國家大張旗鼓地宣傳使用節能燈,其節電和環(huán)保效果大家可以從媒體上看到或查到,在此不再贅述。
然而,從“節能燈”這件事中我們可以得到什么啟示呢?我們的氣動(dòng)元器件可不可以看作是節能燈,我們的管路可以不可以比作供電線(xiàn)路,我們的儲氣罐可不可以比作儲能器和穩壓器,干燥系統和精密過(guò)濾器不就是濾波裝置嗎?如果真可以,那我們的空壓機組就好像是整個(gè)發(fā)電機組,換句話(huà)說(shuō),空壓機組、后處理設備(儲氣罐、壓縮空氣干燥系統和精密過(guò)濾器)、減壓閥及氣動(dòng)組件和管路乖組成的整個(gè)系統不就是壓縮空氣系統嗎?節能燈節電的道理我們大家都非常清楚了。
誠然,在購買(mǎi)空壓機的時(shí)候要不要考慮空壓機設備本身的節能問(wèn)題,答案是肯定的。這個(gè)部分需要空壓機的生產(chǎn)商來(lái)考慮,國家標準《GB19153-2009容積式空氣壓縮機能效限定值及能效等級》第4.3條和第4.4條,也已經(jīng)明確闡述了 ,限于篇幅,不再贅述。本篇只討論企業(yè)購買(mǎi)空壓機后,整個(gè)壓縮空氣系統如何節能的問(wèn)題。
氣動(dòng)元器件的氣蝕造成耗氣量增大
許多氣動(dòng)元件的通氣孔都是由小孔構成的。眾所周知水滴石穿的道理,脈動(dòng)的含有一定水份或油份的高壓氣流通過(guò)小孔,小孔邊緣的材料會(huì )逐漸被氣“吹掉”,也就是我們常說(shuō)的氣蝕的結果就是小孔會(huì )逐漸變大,而耗氣量又與小孔直徑的平方成正比,所以同樣完成一個(gè)動(dòng)作其耗氣量隨著(zhù)孔徑的變大而大大提高,導致提供壓縮空氣的空壓機要源源不斷的供給更多的壓縮空氣才能滿(mǎn)足要求。因此,一定要及時(shí)更換被氣蝕了的零部件,從而節省壓縮空氣的浪費。
氣動(dòng)工具的不合理使用
許多氣動(dòng)工具設計時(shí)就沒(méi)有考慮節氣的問(wèn)題。譬如吹槍在許多企業(yè)都用到,大多吹槍前端就是一根直管,此種做法讓管內壓力損失大,吹力也很難達到要求。理論上來(lái)講,吹力與噴嘴出口前壓力和流速成正比。舉一個(gè)不是很恰當的例子,小時(shí)候打水仗,為了使膠皮管中的水打得遠一點(diǎn),我們用手捏住管端,使其管口縮小,水量沒(méi)有變化,水壓增大流速加快,水打得就遠。同樣的道理,我們可以將吹管加粗,并在吹管前端增加一個(gè)小孔噴嘴,這樣不僅可以加大吹力、減少了壓損,與直管相比在相同的條件下也節省了氣源。
工藝流程設計不合理造成壓縮空氣浪費
譬如,在噴涂行業(yè),為了使涂料槽內的涂料不凝固結塊,氣動(dòng)攪拌器不停地工作,無(wú)論有沒(méi)有工件在噴涂,氣動(dòng)攪拌器都以一個(gè)恒定的速度攪拌。如果我們將氣動(dòng)回路加以改造,當工件沒(méi)有在噴涂工位上時(shí),我們減少供氣量,使氣動(dòng)攪拌器以z*低的速度攪拌涂料;當工件進(jìn)入噴涂工位時(shí),氣動(dòng)攪拌器又恢復到正常的供氣狀態(tài),使其按通常的速度進(jìn)行攪拌。無(wú)疑,通過(guò)上述技術(shù)改造可以節省供氣需求。
再譬如,有許多企業(yè)中,由于生產(chǎn)工藝的要求,氣動(dòng)元器件是間歇工作的。當氣動(dòng)元器件工作時(shí)壓縮空氣需求量很大,但工作時(shí)間很短,面間歇的時(shí)間相對很長(cháng)。這種情況下我們可以采用在氣動(dòng)元器件附近的管路上安裝一個(gè)適當大的儲氣罐(即緩沖罐),以瞬時(shí)滿(mǎn)足壓縮空氣的需求量,緩解那一時(shí)刻空壓機的負荷。選擇儲氣罐的大??梢詮南旅娴墓街杏嬎愕贸?,并按國標調整:
V=(Q0-Q外)*t/P1-P2
其中:VC儲氣罐的z*小容積M3;
Q0 - 氣動(dòng)系統保持正常工作需要的容積流量(自由狀態(tài)下)m3/min;
Q外 - 管網(wǎng)向罐內供氣(自由狀態(tài)下,可依據經(jīng)驗取值)m3/min;
t - 工作時(shí)間min;
P1 - 儲氣罐內貯存的氣體壓力(絕壓)bar;
P2 - 儲氣罐內氣體降至的z*低壓力(絕壓)bar;

壓縮空氣主管路過(guò)細造成壓力損失過(guò)大
壓縮空氣主管路過(guò)細,是許多企業(yè)用戶(hù)的通病,一是在空壓機站設計時(shí)注就沒(méi)有考慮好;二是隨著(zhù)企業(yè)生產(chǎn)規模的擴大新增加了空壓機,而主管路改造卻被忽略。由于末端壓力不夠,導致很多人往往以為是空壓機供氣不足,故再增加空壓機,這種“頭痛醫頭腳痛醫腳”的做法不但沒(méi)有解決問(wèn)題,反而加大了能耗。
通過(guò)“氣動(dòng)功率計算表”我們可以得出,當管路壓力從8bar降至末端5bar時(shí),每單位標準工況下的體積流量通過(guò)時(shí),氣動(dòng)功率損失為0.68kW,損失了18.5%當管路壓力從10bar降至末端6bar時(shí),每單位標準工況下的體積流量通過(guò)時(shí),氣動(dòng)功率損失為0.75kW,損失了18.8%。
通過(guò)上述實(shí)例我們看到,管損造成的能量損失是可觀(guān)的。如果確定是管路的問(wèn)題,長(cháng)痛不如短痛,盡快改造管路加粗,否則后患無(wú)窮。
壓縮空氣泄漏
由于壓縮空氣無(wú)污染,退伍泄漏也很難發(fā)現,就是發(fā)現了也沒(méi)有人去重視,不重視是認為不值錢(qián)。它不像油、水和蒸氣一旦跑冒滴漏就會(huì )被人發(fā)現,引起上層領(lǐng)導的重視,其實(shí)壓縮空氣并不不便宜,直徑1mm的小孔在工作壓力0.7MPa下泄漏68升/分(自由狀態(tài)下),氣動(dòng)功率損失236W,如果每天工作16小時(shí),每年工作300天,每度電0.78元計算,1mm小孔每年損失至少約900元,這還沒(méi)折算到空壓機的耗電當中,我們每個(gè)企業(yè)可以自查一下,可能會(huì )讓您大吃一驚,壓縮空氣的泄漏幾乎每個(gè)企業(yè)都有,只是嚴重程序不同而已。
舉個(gè)例子,當年在江蘇有一家很大的電子公司,某天公司休息,空壓機站為幾臺40m3/min(0.8MPa)做保養,保養完后試機運行一臺,開(kāi)機運行一段時(shí)間壓力始終上不去(無(wú)卸載現象),將通往主管路的閥門(mén)關(guān)閉后工作壓力正常,空壓機運行良好。設備主管到各個(gè)車(chē)間巡查發(fā)現許多閥門(mén)、管路鏈接部位、三聯(lián)組合處等都在漏氣,有個(gè)別車(chē)間為了在管路末端泄放冷凝水而將閥門(mén)小開(kāi)著(zhù)—這種無(wú)形的浪費大家已習以為常,熟視無(wú)睹了。


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