【壓縮機網(wǎng)】摘要：現代化工業(yè)生產(chǎn)和高品質(zhì)生活都離不開(kāi)壓縮空氣，空壓機作為壓縮空氣的搬運工，對于各行各業(yè)的使用者來(lái)說(shuō)非常重要。談?wù)?a href="http://www.668qz.com" target="_blank" class="keylink">空壓機都離不開(kāi)三大性能參數（壓力、流量（排氣量）、功率）的表現。由于空壓機是耗能大戶(hù)，且其廣泛使用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，空壓機的降耗　增效意義非常重大，得到了業(yè)內及客戶(hù)一致認可。筆者從設計、制造、使用和服務(wù)（售前、中、后）來(lái)闡述壓縮空氣節能秘密。本文主要從噴油螺桿空壓機在GB 19153-2019《容積式空氣壓縮機能效限定值及能效等級》能效限定值去了解空壓機節能的意義。

　　文/上善氣體工作室 梁柳生

 

　　一、空壓機納入全國重點(diǎn)工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量安全監管目錄

　　2020年，質(zhì)監局對空壓機產(chǎn)品質(zhì)量的監管力度加強，在監管要求有（見(jiàn)表1）：

 

　?、偈袌?chǎng)準入制度：能效標識；

　?、谄湮：Τ潭龋簢乐?；

　?、郾O督抽檢合格率：低；

　　風(fēng)險等級：Ⅱ級。

　　2020年空壓機抽檢情況堪憂(yōu)，不合格率高達22.4%，意味著(zhù)5臺就有1臺中標。不合格項目為：“機組輸入比功率，能效標識”。（見(jiàn)表2）

　　國標GB19153-2009《容積式空氣壓縮機能效限定值及能效等級》已施行10年。據此標準，容積式空氣壓縮機共分為三個(gè)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，即最節能；二級能效為節能級，三級能效為市場(chǎng)準入級，低于三級能效不得生產(chǎn)和銷(xiāo)售。

　　容積式空氣壓縮機特別是市場(chǎng)上量最大的螺桿空壓機，一級能效成為各個(gè)品牌爭奪的目標，就像奧運會(huì )爭取金牌一樣。因此可見(jiàn)，螺桿空壓機能效限定值及能效等級是空壓系統設備相關(guān)人員（買(mǎi)方和賣(mài)方）最關(guān)注的指標之一。

 

　　二、GB19153標準解讀

　　1.首先，我們先了解標準前幾個(gè)字母的含義：

　　GB是強制性國家標準，必須時(shí)時(shí)刻刻執行和被監管， 不符合強制性標準的產(chǎn)品，禁止生產(chǎn)、 銷(xiāo)售和進(jìn)口。（見(jiàn)圖1左）

　　GB/T 是推薦性國家標準（T-推薦）推薦性國標是指生產(chǎn)、交換、使用等方面，通過(guò)經(jīng)濟手段或市場(chǎng)調節而自愿采用的國家標準，如果納入合同，具有法律上的約束性。（見(jiàn)圖1中）

　　JB/T是機械行業(yè)標準；（T－推薦），一旦納入合同，也具有法律效力。（見(jiàn)圖1右）

　　GB 19153-2019 《容積式空氣壓縮機能效限定值及能效等級》根據國際標準及市場(chǎng)需求，在2009版基礎上進(jìn)行修訂，于2020年7月1日執行。

　　2.我們從該標準的名稱(chēng)可以知道，其主要有兩個(gè)方面規定：

　?、?ldquo;能效限定值”是指在規定工況下，空壓機組所允許的最大“機組輸入比功率”值不大于3級的規定，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。在標準中屬于強制性條款，是市場(chǎng)準入指標，等同于技術(shù)法規。限定值是以具體數量的方式體現，在空壓機中以機組比功率值體現。（見(jiàn)表3）

　?、?ldquo;能效等級”是對同類(lèi)產(chǎn)品能效范圍內劃分出的若干個(gè)效率等級。是國家實(shí)施能效標識制度的依據，是引導消費者購買(mǎi)節能型產(chǎn)品的直觀(guān)參考標準?？諌簷C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節能評價(jià)值不大于2級規定。

 

　　3.2019版標準有哪些變化？

　　GB 19153—2009《容積式空氣壓縮機能效限定值及能效等級》從2009-12-01實(shí)施，所有中國市場(chǎng)上銷(xiāo)售的容積式空氣壓縮機產(chǎn)品必須達到該標準的能效等級要求，備案能效等級并粘貼能效標識。共計有17488條能效等級備案信息（含新備案、變更、擴展）。在十年的標準貫徹過(guò)程中，越來(lái)越多的的品牌加人執行并提高。

　　GB 19153—2019《容積式空氣壓縮機能效限定值及能效等級》相比十年前的標準，做了4大改進(jìn)：

　?、僬{整了適用范圍：增加了0.3MPa和0.5MPa能效限定值及能效等級

　?、谔岣吡瞬糠之a(chǎn)品的能效指標：

　　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%。

 

　?、墼黾恿俗兯?lài)娪突剞D壓縮機的能效評價(jià)：

　　變速?lài)娪突剞D壓縮機除了有限定值外，還有比功率計算方法。

　　同樣為1級能效22kW/0.7MPa螺桿空壓機，工頻為6.4，變頻限定值7.8，相差22%。

　?、茉黾訖C組比功率與機組等焓效率，輸功效率的計算。

　　a)空氣壓縮機機組比功率（SER）計算增加吸氣溫度修正系數：

　　evc(kW/(m3/min))=K14*Pcorr/qv.corr  公式(1)

　　組比功率吸氣溫度修正系數：

　　K14=  Tk/293.2                    公式(2)

　　從標準公式描述，可以看見(jiàn):空壓機的機組吸氣溫度Tk，機組功率Pcorr和容積流量qv.corr是決定機組比功率大還是小的主要因數。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則跟電機效率、螺桿主機效率、傳動(dòng)效率、壓降損失及電箱有關(guān)。

　　通常我們可以從空壓機主機效率曲線(xiàn)圖看出，在使用該主機時(shí)是否節能。如果不在主機的最佳轉數范圍內，空壓機是不可能節能的。（見(jiàn)圖7）

　　b)機組比功率與等熵效率的計算。

　　空氣壓縮機機組等熵效率是按絕熱壓縮來(lái)計算的，干式無(wú)油空壓機可以適用這個(gè)公式。下面我們可以看看絕熱壓縮計算公式。

　　空氣壓縮機絕熱壓縮主機軸比功率計算公式：

　　從而導出空氣壓縮機機組等熵效率ηisen即為其主機軸絕熱功率Pad與機組功率P機組的比值。主要衡量空壓機主機的效率。

　　從其主機軸絕熱功率Pad公式可以看出，空壓機主機軸功率P軸與絕熱效率ηad有關(guān)，在以后的文章中會(huì )專(zhuān)門(mén)講解絕熱效率。

　　從等熵效率計算值來(lái)看，兩級壓縮確實(shí)要比單級壓縮效率高。（見(jiàn)表7）

　　但是噴油螺桿空壓機既不是等溫壓縮，也不是絕熱壓縮，由于有油參與，多變壓縮才是實(shí)際壓縮過(guò)程。因此，只能作為主機參考和比較，不能拿來(lái)作為整機效率評定。

　　c)機組比功率與輸功效率計算

　　空壓機輸功效率ηwc為空壓機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(gè)在《壓縮空氣站能效分級指南》中就非常有用。

　　三、能效限定值分析

　　1.從表8中可以看出，標準在規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。

　　2.表9可看出：能效等級越高，要求機組比功率值越低！液冷比風(fēng)冷機組比功率值和能效限定值低。

　　3.同功率同壓力情況下，在各級能效等級中，變頻比工頻的機組比功率值高。（見(jiàn)表10）

　　4.如果2009版達到1級能效，螺桿空壓機就不做改變，在2019版只能達到2級能效了。（見(jiàn)表11）

　　5.如果2009版達到2級能效，螺桿空壓機就不做改變，在2019版只能達到3級能效了。（見(jiàn)表12）

　　6.如果按2009版備案資料中超1級能效，兩級壓縮螺桿空壓機就不做改變，在2019版只能剛剛達到1級能效了。（見(jiàn)表13）：

 

　　四、能效等級及標識

　　能效標識是中國節能減排官方行動(dòng)。

　　1.標識為藍白背景的彩色標識，長(cháng)度最小為80mm，寬度最小為54mm。

　　2.標識名稱(chēng)為：中國能效標識（英文名稱(chēng)為CHINA ENERGY LABEL）,包括以下內容：

　?。?）生產(chǎn)者名稱(chēng)（或簡(jiǎn)稱(chēng)）；

　?。?）產(chǎn)品型號規格；

　?。?）能源效率等級；

　?。?）機組輸入比功率[kW/(m3/min)]；

　?。?）依據的能源效率國家標準編號。

　　3.按GB19153-2019的規定：空氣壓縮機能效限定值應不大于3級（即入市標準），2級和1級為節能。（見(jiàn)圖9）

 

　　能效標識必須粘貼在機器上（見(jiàn)圖10）。

 

　　5.統一網(wǎng)上備案可查

　?、偕a(chǎn)者或進(jìn)口商應當按產(chǎn)品型號規格逐一備案。型號規格不同但產(chǎn)品結構、驅動(dòng)電機額定功率和額定排氣壓力相同，機組輸入比功率一致的產(chǎn)品在備案時(shí)可不再提交檢測報告。

　?、谏a(chǎn)者或進(jìn)口商應當自使用標識之日起30日內完成備案，通過(guò)信函等方式提交《容積式空氣壓縮機能源效率標識備案表》以及《辦法》所規定的相關(guān)備案材料，并同時(shí)在“中國能效標識網(wǎng)”(www.energylabel.gov.cn)上填寫(xiě)相關(guān)備案信息。

　?、蹅浒覆牧蠎陚?、真實(shí)。

　?、墚a(chǎn)品備案信息發(fā)生變化時(shí)，應向授權機構重新備案。

　　6.產(chǎn)品能效等級應通過(guò)官方實(shí)驗室或已通過(guò)官方認可的實(shí)驗室測試。

　　7.樣本、合同、網(wǎng)上備案、機器銘牌和標識必須統一。

　　夠用就好，無(wú)需一定追求1級能效

　　深入了解“噴油螺桿空壓機能效限定值分析”不僅可以讓我們更好地為客戶(hù)提供服務(wù)，同時(shí)在激烈的市場(chǎng)競爭中占得先機。學(xué)習理論，領(lǐng)先同行！

 

　　作者簡(jiǎn)介

　　梁柳生，1968年，廣西柳州，大學(xué)本科。

　?、俑呒壒こ處?，1990開(kāi)始從事空壓機行業(yè)工作；有在國企、合資及外企工作經(jīng)歷，其中22年在A(yíng)C集團工作。先后從事過(guò)空壓機及后處理設備的產(chǎn)品設計、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(xiāo)售總監并有在歐洲學(xué)習和工作的經(jīng)歷。2017年創(chuàng )辦上善氣體工作室，專(zhuān)業(yè)從事壓縮空氣系統研究，精益生產(chǎn)管理及銷(xiāo)售的培訓工作

　?、趪覙藴蔎BT10526-2005《一般用冷凍式壓縮空氣干燥器》第一起草人

　?、廴珖鴫嚎s機標準化技術(shù)委員會(huì )委員

 

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