【壓縮機網(wǎng)】一家化學(xué)包裝廠(chǎng)幾年前優(yōu)化了壓縮空氣系統，取得了非常好的成果。他們安裝了變頻空氣壓縮機并采取了其他節能措施，但是隨著(zhù)工廠(chǎng)的擴建，生產(chǎn)的需求超出了現有系統的容量?，F在，生產(chǎn)線(xiàn)的壓力較低，導致生產(chǎn)停工，而且工廠(chǎng)的需求還將進(jìn)一步增加。

　　本文討論了系統的優(yōu)化以及為解決工廠(chǎng)問(wèn)題而采取的節能措施。而且改進(jìn)后，該工廠(chǎng)節省了與壓縮空氣相關(guān)的41％的電力成本，并更好地穩定了他們的氣體壓力。

　　工廠(chǎng)流量超過(guò)壓縮空氣系統容量

　　該工廠(chǎng)早在幾年前就已經(jīng)安裝了30匹馬力的單螺桿空壓機，并增加了40匹馬力的變頻空壓機和25匹馬力的定頻空壓機，該措施增加了系統的容量并節省了能源。除了新的空氣壓縮機外，該工廠(chǎng)還安裝了循環(huán)式干燥機、更大的儲罐和壓力/流量控制器，以保持空氣壓縮機正常運行，并將工廠(chǎng)壓力降低至恒定的較低水平，從而節省了人工需求。

　　在早期，生產(chǎn)周期是每周5天，每天8小時(shí)。但是隨著(zhù)工廠(chǎng)產(chǎn)量的增加，工廠(chǎng)將其生產(chǎn)計劃更新為每周5天，每天24小時(shí)。工廠(chǎng)的高峰流量開(kāi)始逐漸增加，直到超過(guò)現有系統的容量為止。此時(shí)，空氣壓縮機無(wú)法提供足夠的壓力，設備壓力有時(shí)會(huì )下降至448.2kpa。最終，工廠(chǎng)經(jīng)理請了當地的壓縮空氣審核員進(jìn)行研究。

　　節能的多個(gè)措施

　　壓縮空氣研究的目標如下：

　　·提供有關(guān)設施中壓縮空氣的運行成本和運行概況。

　　·提供有關(guān)改進(jìn)壓縮空氣相關(guān)生產(chǎn)工藝的潛在機會(huì )和方案。

　　·確定壓縮空氣系統滿(mǎn)足生產(chǎn)需求的程度。

　　·找出可以通過(guò)節能解決的壓縮空氣系統中的問(wèn)題。

　　在測量期間的讀數和觀(guān)察結果表明，與類(lèi)似的優(yōu)化系統相比，壓縮空氣系統在生產(chǎn)峰值運行時(shí)間內的效率較低，而在非生產(chǎn)峰值期間的效率較高?？傮w而言，研究表明，如果現有的或新的空氣壓縮機的運行壓力設置正確，則定頻壓縮機在運行時(shí)不會(huì )發(fā)生頻繁的啟停過(guò)程，運行過(guò)程將更加流暢。也可以將運行壓力設置得足夠高，以提供更高的壓力。

　　數據記錄儀用于檢測壓縮空氣系統輸入的電流，以便計算大約每年的耗電量。數據顯示，壓縮空氣的年能耗約為200600kWh，峰值功率約為50kW。系統平均流量約為2.128m3/min，峰值流量持續在5.6m3/min左右。

　　壓縮空氣系統約占設施年度總電費的18％。根據該設施電費單中的費率，每年壓縮空氣系統的運營(yíng)成本為20000美元，包括繳稅和維護成本。

　　對上述數據進(jìn)行分析后，發(fā)現一些潛在的機會(huì )可改善壓縮空氣系統的運行。它還顯示與壓縮空氣相關(guān)的電氣和維護成本最多可節省基礎成本的37％。

 

　　節能的措施

　　上述分析顯示有很多節能的機會(huì )。對完整的壓縮空氣系統進(jìn)行全面評估后得出以下建議：

　　空氣壓縮機的控制和調節——現有的空氣壓縮機在壓力控制方面存在問(wèn)題。直到壓力降到變頻空氣壓縮機的設定點(diǎn)以下時(shí)，較小的壓縮機才開(kāi)始加載，并且在加載時(shí)以調制模式運行。 這是一個(gè)常見(jiàn)的問(wèn)題，其中變頻壓縮機控制范圍需要保持在定頻壓縮機的控制范圍內，如圖3所示。

　　空氣壓縮機的工作時(shí)間——審核員注意到周末沒(méi)有生產(chǎn)。此時(shí)壓縮空氣系統為一些暖通風(fēng)門(mén)以及消防系統提供壓力，這兩種負載都非常低，可以由小型往復式空氣壓縮機代替，這樣一來(lái)周末就可以關(guān)閉主系統。

　　備用壓縮機——測得系統峰值流量略高于5.6m3/min，但備用空氣壓縮機的功率僅為100hp。如果需要關(guān)閉或維修40hp的變頻壓縮機，系統的可靠性將下降。5.6m3/min的峰值流量意味著(zhù)兩臺空氣壓縮機在需求峰值期間都要運行。

　　減少泄漏——測得的工廠(chǎng)泄漏量為0.7m3/min，占系統平均流量的30％。通過(guò)減少空氣壓縮機的負荷可減少泄漏量并節省能源。

　　減少消耗——確定了四種最終用途并進(jìn)行優(yōu)化：

　　·集塵器脈沖閥——工廠(chǎng)中的集塵器調節不當，因此脈沖閥的爆破時(shí)間僅為0.1秒，而不是建議的0.5秒；爆炸頻率高于最佳頻率，這兩種情況都會(huì )消耗過(guò)多的壓縮空氣。

　　·起重機——使用壓縮空氣為動(dòng)力的起重機搬運產(chǎn)品。這臺起重機每分鐘消耗0.98m3的壓縮空氣。推薦使用電動(dòng)起重機，其消耗的電能大約是氣壓起重機消耗等效電能的十分之一。

　　·吸塵器——鼓式真空吸塵器每分鐘消耗約1.68m3的壓縮空氣，它增加了壓縮空氣的消耗量，如果在高峰生產(chǎn)時(shí)間內使用，還會(huì )增加高峰期間的流量需求。

 

　　
·氮氣系統——在壓力為1034.2kPa實(shí)驗室區域安裝了氮氣系統。工作人員安裝了動(dòng)力增壓器，以將空氣壓力增加到制氮機所需要的水平。增壓器消耗大量恒定流量，建議使用小型往復式空氣壓縮機，以更有效地將空氣增壓至高壓。

　　·空氣干燥器——如果需要安裝干燥器的話(huà)，建議購買(mǎi)循環(huán)式干燥器。

　　·過(guò)濾器——建議加大所有主過(guò)濾器的尺寸，以減少壓力損失。

　　·冷凝水排放口——建議將定時(shí)排放口改為更高效的無(wú)氣排放口。

　　該研究預測，上述措施將使壓縮空氣系統的耗電量減少37％，并改善壓縮空氣質(zhì)量。

 

　　

        工廠(chǎng)管理層決定將安裝更大的75hp空氣壓縮機來(lái)提高系統容量。該裝置的容量很大，因此如果空壓機的運行速度低于最低速度，它將以較低的頻率進(jìn)行起?？刂?。事實(shí)證明，隨著(zhù)泄漏的減少，壓縮機經(jīng)常在此范圍內運行。運行速度低于最低速度時(shí)，壓縮機將無(wú)法積聚足夠的熱量來(lái)除去冷凝在潤滑劑中的水。

　　將壓力范圍設置得很寬并使用大容量?jì)蘅墒箍諝鈮嚎s機在兩次啟動(dòng)之間運行更長(cháng)的時(shí)間，從而更好地加熱空氣壓縮機，但這樣做的代價(jià)是能耗較高。

　　工廠(chǎng)每年節省10000美元的電費

　　數據顯示，該項目節省的費用高于預期。每年可節省電量101000kWh，節省電力成本10000多美元。平均流量降至1.596m3/min，峰值流量為4.2m3/min。這種減少意味著(zhù)以前的系統將能夠為工廠(chǎng)提供足夠的流量，但隨著(zhù)產(chǎn)量增加，工廠(chǎng)購買(mǎi)了更大的空氣壓縮機。電力公司提供了超過(guò)16000美元的財政獎勵，以支持該項目。

　　該項目表明通過(guò)審核員檢測系統是有意義的。我們通常只關(guān)注系統的供應方，而忽視了用途中的浪費和泄漏。評估整個(gè)系統是值得的，減少最終用途的浪費可節省大量成本，減少用電量，還可以得到電力公司的獎金。

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