【壓縮機網(wǎng)】空壓機是通用機械產(chǎn)品中應用量大面廣的動(dòng)力設備之一,隨著(zhù)行業(yè)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步,其在國民生產(chǎn)與經(jīng)濟活動(dòng)中扮演著(zhù)越來(lái)越重要的角色。但與此同時(shí),空壓機又是耗電耗能大戶(hù)。
據統計,空壓機的耗電量約占全國發(fā)電總量的9%。多年來(lái),國家一直將空壓機與電機、水泵、變壓器和風(fēng)機一起,排在重點(diǎn)用能產(chǎn)品設備能效提升專(zhuān)項監察范圍之列。加之,長(cháng)期以來(lái),空壓機應用行業(yè)一直存在“大馬拉小車(chē)”、跑冒滴漏、故障率高等不良現象,造成電能浪費嚴重,運行成本高企。

本文試探討,如何提高空壓機運行效率,降低生產(chǎn)成本,以助廣大用戶(hù)節能降耗,提高經(jīng)濟效益。
1、提高空壓機的運行效率
?。?)合理選型
不可否認,現階段空壓機市場(chǎng)以高能效、低能耗為主打賣(mài)點(diǎn),但是,空壓機的選型,能效等級并非s*要條件。但事實(shí)上,空壓機的選型基本準則是先安全性、再可靠性和z*后是經(jīng)濟性,然后在此基礎上展開(kāi)具體的選型。
比較科學(xué)的選型步驟為:工作壓力—容積流量—供電容量。第一,工作壓力。確定用氣端所需工作壓力是空壓機選型s*要考慮的內容。需考慮到的是管路以及后處理設備造成的壓力損耗降低;第二,容積流量。s*先,全面系統地了解所有用氣設備的容積流量。并將所有設備的容積流量乘以1.2;第三,供電容量??諌簷C的容積流量與工作壓力與空壓機的功率變化無(wú)關(guān),與轉速變化情況相關(guān)??諌簷C轉速發(fā)生改變之后,排氣量也會(huì )相應發(fā)生變化??諌簷C選型之前,需要著(zhù)重考慮容積流量和工作壓力,并選則空壓機的功率。同時(shí),供電容量需滿(mǎn)足空壓機的使用功率要求。
目前看來(lái),很多企業(yè)需要更新改造舊設備?,F在很多工廠(chǎng),尤其是成立十年以上的大中型企業(yè),使用的空壓機設備型號較雜,有一部分老舊產(chǎn)品,耗電量高,配件儲備困難,維修量大。不少在運行老設備運行效率不足額定排氣量的60%,更不用與z*新的節能型空壓機相比。但由于多臺設備并聯(lián)問(wèn)題不突出而得不到重視。還有的企業(yè)認為,降低企業(yè)生產(chǎn)成本就是削減設備維護、更新投入,而不愿更新改造舊設備。
豈不知,空壓機的運行成本由三項組成:初始采購成本、維護成本和能源成本。其中能源成本大約占空壓機運行成本的77%。如果能把目前在役的老舊設備更新成高效節能空壓機,電能節約量將十分可觀(guān)。z*不濟,也可對空壓機進(jìn)行必要的節能改造,這樣一來(lái)不僅能減少設備空載運行時(shí)間,而且能減少對空壓機的沖擊和電機軸承的磨損,降低維護和維修量,大大降低運行成本。
?。?)提高空壓機運行效率
與有些企業(yè)不更新?lián)Q代新型節能空壓機相對應的是,盡管有些企業(yè)選用了高能效等級的空壓機,但不注意維護和保養,也不能保持良好的設備操作習慣,這肯定不能保證空壓機高效率地運行。要提高空壓機的運行效率,主要是加強設備的維護和檢修。堅持做好每天、每月、每季度、每年以及大修保養工作,注意設備清潔與易損件的更換。要按操作規程使用機器,勤檢查、勤調查,及時(shí)處理故障。同時(shí)要密切注意空壓機的冷卻效果,進(jìn)氣溫度不可太高。經(jīng)實(shí)踐測試,進(jìn)氣溫度每升高3℃,空壓機的效率將降低1%。如果能夠保證空壓機始終處于良好的潤滑狀態(tài),可以降低摩擦阻力,有效減少因機械摩擦而引起的功率損失。
2、降低空壓機附屬設備的故障率
空壓機的附屬設備主要指冷卻水、電控設備等。降低這些附屬設備的故障率,提高節電運行,對提高空壓機運行效率、降低運行成本有非常積極的意義。
空壓機的冷卻系統主要有風(fēng)冷和水冷兩種。對水冷系統來(lái)說(shuō),冷卻水的溫度、壓力、清潔度、以及水的硬度都會(huì )影響冷卻系統的效果。一般采用冷卻塔提供冷卻水,并經(jīng)過(guò)濾后由水泵循環(huán)供給空壓機使用。需要注意的是,冷卻塔要根據現場(chǎng)的環(huán)境決定清理的時(shí)間間隔,如果現場(chǎng)灰塵大則需縮短清晰冷卻塔的時(shí)間。
同時(shí),一般要求進(jìn)水溫度不超過(guò)30℃,出水溫度不超過(guò)40℃。但是有些企業(yè)圖便宜,采購的水泵效率較低,耗電量卻很大,這就可能對提高空壓機運行的經(jīng)濟效益產(chǎn)生一定的不良影響,所以建議用戶(hù)選擇效率較高的冷卻水泵。
3、減少壓縮空氣管路損失
壓縮空氣在通過(guò)管路到達各用氣點(diǎn)的過(guò)程中,風(fēng)流與管路及其附件會(huì )產(chǎn)生磨擦,形成阻力,不可避免地造成壓縮空氣壓力的損失,這就需要提高空壓機排氣壓力以彌補管路中的壓降損失,間接提高了空壓機的運行成本。
一般情況下,管路通徑大小與空壓機壓力損失成反比關(guān)系,轉彎點(diǎn)大小與空壓機壓力損失成正比關(guān)系。因此,當空壓機與用氣終端距離太遠時(shí),需適當放大主管路的通徑。在條件許可的情況下,可以就近安裝空壓機。
除阻力外,壓縮空氣泄漏幾乎是終端用戶(hù)z*常見(jiàn)的一種能源浪費。據統計,平均壓縮空氣的泄漏量占整個(gè)壓縮空氣量的30%。在工廠(chǎng)里,有些泄漏非常明顯,它不但發(fā)出很大的呲呲呲噪聲,甚至可以通過(guò)觸覺(jué)和視覺(jué)發(fā)現已經(jīng)泄漏。而有些泄漏就非常隱蔽了,除了微小的不容易聽(tīng)到聲響之外,“隱蔽”的泄漏往往被工作場(chǎng)所背景較大的噪聲所掩蓋。
根據美國能源部(DOE)相關(guān)調查結果和行業(yè)專(zhuān)業(yè)人士長(cháng)年經(jīng)驗總結,每一套壓縮空氣系統都有泄漏現象存在,而有近60%的工廠(chǎng)對于空氣系統中的泄漏未采取任何有效措施。
壓縮空氣泄漏通常發(fā)生在以下部位:管道接頭、快插接頭;壓力調節器(FRL);經(jīng)常打開(kāi)的冷凝水排放閥;破損的軟管,破裂的管道。因此需要用戶(hù)加強管路維修,保持管道接頭不漏氣,管道接頭盡量采用焊接方法;適當增設油水分離器,使管路中沒(méi)有積水,提高氣體流動(dòng)性。
在實(shí)際應用中,必不可少的會(huì )出現一些當地形限制和管路控制的需要,但是在管路中設置三通、彎頭、閘閥等附件,會(huì )造成很大的壓力損失。據研究發(fā)現,一個(gè)直徑50mm的彎角閥壓力損失相當于13m相同直徑的直管壓力損失。因此,這些附件必須盡量少用,所有附件的壓力損失不得超過(guò)管路的10%~20%。
在管路必須加長(cháng)、支路較多、附件又不可缺少時(shí),可以加大管道的直徑,以減少壓力損失,減輕空壓機的負擔(壓力損失與管徑的平方成反比),要不然空壓機可能會(huì )長(cháng)期處于滿(mǎn)載甚至超載狀態(tài),降低設備使用壽命。
但是,一個(gè)工廠(chǎng)徹底消除泄漏幾乎是不可能的,我們能夠做的就是努力將壓縮空氣的泄漏控制在一個(gè)合理的范圍內。這個(gè)“合理”的范圍和工廠(chǎng)的規模與新舊有很大的關(guān)系:對于新建系統(少于1年)或小型工廠(chǎng),泄漏率控制在5%到7%之間;對于2~5年的系統或中型工廠(chǎng),泄漏率在7%到10%之間;對于超過(guò)10年的系統或大型工廠(chǎng),泄漏率在10%到12%之間。
4、人與制度提升相結合
要提高空壓機的運行效率,降低運行成本,除了從設備本身挖掘潛力外,還需從多方面努力。其一就是提高操作、維保人員的職業(yè)素養,只有擁有過(guò)硬的空壓機專(zhuān)業(yè)知識以及相關(guān)的設備操作、管理經(jīng)驗,才能從根本上保證空壓機的良好運轉。
而制度提升就是通過(guò)制定相關(guān)的培訓制度,檢修制度、值班制度、備品備件庫存制度以及獎懲制度等等,間接提升空壓機的設備綜合效率,降低運行成本以及由于故障產(chǎn)生的經(jīng)濟損失等。
【壓縮機網(wǎng)】空壓機是通用機械產(chǎn)品中應用量大面廣的動(dòng)力設備之一,隨著(zhù)行業(yè)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步,其在國民生產(chǎn)與經(jīng)濟活動(dòng)中扮演著(zhù)越來(lái)越重要的角色。但與此同時(shí),空壓機又是耗電耗能大戶(hù)。
據統計,空壓機的耗電量約占全國發(fā)電總量的9%。多年來(lái),國家一直將空壓機與電機、水泵、變壓器和風(fēng)機一起,排在重點(diǎn)用能產(chǎn)品設備能效提升專(zhuān)項監察范圍之列。加之,長(cháng)期以來(lái),空壓機應用行業(yè)一直存在“大馬拉小車(chē)”、跑冒滴漏、故障率高等不良現象,造成電能浪費嚴重,運行成本高企。

本文試探討,如何提高空壓機運行效率,降低生產(chǎn)成本,以助廣大用戶(hù)節能降耗,提高經(jīng)濟效益。
1、提高空壓機的運行效率
?。?)合理選型
不可否認,現階段空壓機市場(chǎng)以高能效、低能耗為主打賣(mài)點(diǎn),但是,空壓機的選型,能效等級并非s*要條件。但事實(shí)上,空壓機的選型基本準則是先安全性、再可靠性和z*后是經(jīng)濟性,然后在此基礎上展開(kāi)具體的選型。
比較科學(xué)的選型步驟為:工作壓力—容積流量—供電容量。第一,工作壓力。確定用氣端所需工作壓力是空壓機選型s*要考慮的內容。需考慮到的是管路以及后處理設備造成的壓力損耗降低;第二,容積流量。s*先,全面系統地了解所有用氣設備的容積流量。并將所有設備的容積流量乘以1.2;第三,供電容量??諌簷C的容積流量與工作壓力與空壓機的功率變化無(wú)關(guān),與轉速變化情況相關(guān)??諌簷C轉速發(fā)生改變之后,排氣量也會(huì )相應發(fā)生變化??諌簷C選型之前,需要著(zhù)重考慮容積流量和工作壓力,并選則空壓機的功率。同時(shí),供電容量需滿(mǎn)足空壓機的使用功率要求。
目前看來(lái),很多企業(yè)需要更新改造舊設備?,F在很多工廠(chǎng),尤其是成立十年以上的大中型企業(yè),使用的空壓機設備型號較雜,有一部分老舊產(chǎn)品,耗電量高,配件儲備困難,維修量大。不少在運行老設備運行效率不足額定排氣量的60%,更不用與z*新的節能型空壓機相比。但由于多臺設備并聯(lián)問(wèn)題不突出而得不到重視。還有的企業(yè)認為,降低企業(yè)生產(chǎn)成本就是削減設備維護、更新投入,而不愿更新改造舊設備。
豈不知,空壓機的運行成本由三項組成:初始采購成本、維護成本和能源成本。其中能源成本大約占空壓機運行成本的77%。如果能把目前在役的老舊設備更新成高效節能空壓機,電能節約量將十分可觀(guān)。z*不濟,也可對空壓機進(jìn)行必要的節能改造,這樣一來(lái)不僅能減少設備空載運行時(shí)間,而且能減少對空壓機的沖擊和電機軸承的磨損,降低維護和維修量,大大降低運行成本。
?。?)提高空壓機運行效率
與有些企業(yè)不更新?lián)Q代新型節能空壓機相對應的是,盡管有些企業(yè)選用了高能效等級的空壓機,但不注意維護和保養,也不能保持良好的設備操作習慣,這肯定不能保證空壓機高效率地運行。要提高空壓機的運行效率,主要是加強設備的維護和檢修。堅持做好每天、每月、每季度、每年以及大修保養工作,注意設備清潔與易損件的更換。要按操作規程使用機器,勤檢查、勤調查,及時(shí)處理故障。同時(shí)要密切注意空壓機的冷卻效果,進(jìn)氣溫度不可太高。經(jīng)實(shí)踐測試,進(jìn)氣溫度每升高3℃,空壓機的效率將降低1%。如果能夠保證空壓機始終處于良好的潤滑狀態(tài),可以降低摩擦阻力,有效減少因機械摩擦而引起的功率損失。
2、降低空壓機附屬設備的故障率
空壓機的附屬設備主要指冷卻水、電控設備等。降低這些附屬設備的故障率,提高節電運行,對提高空壓機運行效率、降低運行成本有非常積極的意義。
空壓機的冷卻系統主要有風(fēng)冷和水冷兩種。對水冷系統來(lái)說(shuō),冷卻水的溫度、壓力、清潔度、以及水的硬度都會(huì )影響冷卻系統的效果。一般采用冷卻塔提供冷卻水,并經(jīng)過(guò)濾后由水泵循環(huán)供給空壓機使用。需要注意的是,冷卻塔要根據現場(chǎng)的環(huán)境決定清理的時(shí)間間隔,如果現場(chǎng)灰塵大則需縮短清晰冷卻塔的時(shí)間。
同時(shí),一般要求進(jìn)水溫度不超過(guò)30℃,出水溫度不超過(guò)40℃。但是有些企業(yè)圖便宜,采購的水泵效率較低,耗電量卻很大,這就可能對提高空壓機運行的經(jīng)濟效益產(chǎn)生一定的不良影響,所以建議用戶(hù)選擇效率較高的冷卻水泵。
3、減少壓縮空氣管路損失
壓縮空氣在通過(guò)管路到達各用氣點(diǎn)的過(guò)程中,風(fēng)流與管路及其附件會(huì )產(chǎn)生磨擦,形成阻力,不可避免地造成壓縮空氣壓力的損失,這就需要提高空壓機排氣壓力以彌補管路中的壓降損失,間接提高了空壓機的運行成本。
一般情況下,管路通徑大小與空壓機壓力損失成反比關(guān)系,轉彎點(diǎn)大小與空壓機壓力損失成正比關(guān)系。因此,當空壓機與用氣終端距離太遠時(shí),需適當放大主管路的通徑。在條件許可的情況下,可以就近安裝空壓機。
除阻力外,壓縮空氣泄漏幾乎是終端用戶(hù)z*常見(jiàn)的一種能源浪費。據統計,平均壓縮空氣的泄漏量占整個(gè)壓縮空氣量的30%。在工廠(chǎng)里,有些泄漏非常明顯,它不但發(fā)出很大的呲呲呲噪聲,甚至可以通過(guò)觸覺(jué)和視覺(jué)發(fā)現已經(jīng)泄漏。而有些泄漏就非常隱蔽了,除了微小的不容易聽(tīng)到聲響之外,“隱蔽”的泄漏往往被工作場(chǎng)所背景較大的噪聲所掩蓋。
根據美國能源部(DOE)相關(guān)調查結果和行業(yè)專(zhuān)業(yè)人士長(cháng)年經(jīng)驗總結,每一套壓縮空氣系統都有泄漏現象存在,而有近60%的工廠(chǎng)對于空氣系統中的泄漏未采取任何有效措施。
壓縮空氣泄漏通常發(fā)生在以下部位:管道接頭、快插接頭;壓力調節器(FRL);經(jīng)常打開(kāi)的冷凝水排放閥;破損的軟管,破裂的管道。因此需要用戶(hù)加強管路維修,保持管道接頭不漏氣,管道接頭盡量采用焊接方法;適當增設油水分離器,使管路中沒(méi)有積水,提高氣體流動(dòng)性。
在實(shí)際應用中,必不可少的會(huì )出現一些當地形限制和管路控制的需要,但是在管路中設置三通、彎頭、閘閥等附件,會(huì )造成很大的壓力損失。據研究發(fā)現,一個(gè)直徑50mm的彎角閥壓力損失相當于13m相同直徑的直管壓力損失。因此,這些附件必須盡量少用,所有附件的壓力損失不得超過(guò)管路的10%~20%。
在管路必須加長(cháng)、支路較多、附件又不可缺少時(shí),可以加大管道的直徑,以減少壓力損失,減輕空壓機的負擔(壓力損失與管徑的平方成反比),要不然空壓機可能會(huì )長(cháng)期處于滿(mǎn)載甚至超載狀態(tài),降低設備使用壽命。
但是,一個(gè)工廠(chǎng)徹底消除泄漏幾乎是不可能的,我們能夠做的就是努力將壓縮空氣的泄漏控制在一個(gè)合理的范圍內。這個(gè)“合理”的范圍和工廠(chǎng)的規模與新舊有很大的關(guān)系:對于新建系統(少于1年)或小型工廠(chǎng),泄漏率控制在5%到7%之間;對于2~5年的系統或中型工廠(chǎng),泄漏率在7%到10%之間;對于超過(guò)10年的系統或大型工廠(chǎng),泄漏率在10%到12%之間。
4、人與制度提升相結合
要提高空壓機的運行效率,降低運行成本,除了從設備本身挖掘潛力外,還需從多方面努力。其一就是提高操作、維保人員的職業(yè)素養,只有擁有過(guò)硬的空壓機專(zhuān)業(yè)知識以及相關(guān)的設備操作、管理經(jīng)驗,才能從根本上保證空壓機的良好運轉。
而制度提升就是通過(guò)制定相關(guān)的培訓制度,檢修制度、值班制度、備品備件庫存制度以及獎懲制度等等,間接提升空壓機的設備綜合效率,降低運行成本以及由于故障產(chǎn)生的經(jīng)濟損失等。


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