【壓縮機網(wǎng)】對于一家生產(chǎn)制造工廠(chǎng)，排生產(chǎn)計劃是司空見(jiàn)慣的事情，但生產(chǎn)主管部門(mén)更多考慮的是生產(chǎn)線(xiàn)主設備的問(wèn)題，而往往忽略了氣輔設備——壓縮空氣系統也有一套運行原則。事實(shí)上，主設備決定了工廠(chǎng)是否賺錢(qián)，而氣輔設備很大程度上決定了賺多少，畢竟壓縮空氣系統是一只“電老虎”。

　　任何工業(yè)企業(yè)都有生產(chǎn)淡季和旺季，即便在一天當中，用氣需求也有大有小，而了解這些需求變化對整個(gè)壓縮空氣系統的影響，是確保供氣設備——空壓機能夠保持預期功能和效率的關(guān)鍵。不管生產(chǎn)負荷如何，確保壓縮空氣系統以最佳性能運行，是廣大空壓機用戶(hù)，以及設備供應商不懈追求的目標。對此，本文提出一些具有普遍參考價(jià)值的運行原則和思維模式，供用戶(hù)借鑒。

　　秉持最低供應原則

　　空壓站在設計、建設之初，必然留有一定裕量以應對滿(mǎn)載需求和可能出現的額外需求。但是，當處于生產(chǎn)淡季，或者其它用氣需求減少的情況時(shí)，空壓機仍然滿(mǎn)負荷運行必然導致極大的能源浪費。生產(chǎn)淡季往往是壓縮空氣系統最重要的節能機會(huì )。因此，我們在滿(mǎn)足生產(chǎn)用氣需求的基礎上，必須千方百計地減少壓縮空氣的生產(chǎn)，降低壓縮空氣沒(méi)有經(jīng)濟效益的產(chǎn)出與消耗?？刹捎玫姆椒òǎ?/p>

　　1.減少空載運行時(shí)間。我們知道，為了保證高速運行的空壓機設備不會(huì )重復啟動(dòng)和停機，一般約有10分鐘左右的停機延遲，也就是空載?？蛰d期間空壓機機頭不打氣，電機處于無(wú)負荷空轉狀態(tài)，但是電機空轉時(shí)也會(huì )耗電，其用電約等于負載時(shí)的25%（不同型式、品牌、功率空壓機的性能各不相同，此數據僅做說(shuō)明之用）。如果壓縮系統中存在泄漏，空壓機可能偶爾切換到負載運行，那將消耗更多的電力來(lái)生產(chǎn)壓縮空氣。在絕大多數工廠(chǎng)，尤其是非連續性的生產(chǎn)場(chǎng)合，下游工況對壓縮空氣的需求是波動(dòng)的。因此可以利用這種波動(dòng)的需求來(lái)減少空壓機空載運行時(shí)間，提高能源應用效率。

　　減少空載運行的有效方式之一是采用可靠的空壓機控制系統，并進(jìn)行科學(xué)、合理的參數設置。如果是單臺空壓機，控制系統主要操縱的是設備的加卸載；如果有多臺空壓機聯(lián)機，控制系統一般被設置為自動(dòng)進(jìn)行各臺空壓機的加卸載。此時(shí)，如果設置不當，即便每次相差3-5秒，壓力相差0.1MPa，日積月累，多產(chǎn)生的壓縮空氣耗電量也非常大。

　　在某些規模較大的空壓站，徹底關(guān)閉一至數臺空壓機，是減少能耗的重要途徑之一。有很多用戶(hù)習慣于生產(chǎn)期間，讓眾多空壓機隨時(shí)“待命”，事實(shí)上，這一習慣在很多時(shí)候沒(méi)有必要，反而造成了巨大的浪費。生產(chǎn)時(shí)間越短，通過(guò)關(guān)閉空壓機而不是讓其空載運行，可以節省更多的電力成本。如果生產(chǎn)用氣需求減少但我們的供氣成本沒(méi)有減少，就要考慮將工廠(chǎng)中不必要的壓縮空氣管道區域通過(guò)閘閥關(guān)閉、隔離，以減少壓縮空氣壓力浪費。

　　如果生產(chǎn)線(xiàn)已經(jīng)停止，一定要手動(dòng)停止空壓機，即使它被集成到一個(gè)中央控制器。否則，機器可能會(huì )小幅運行，以補償壓縮空氣管網(wǎng)中小泄漏造成的失壓，而這會(huì )造成不必要的能源浪費。

　　2.消除漏氣現象。很多用戶(hù)現場(chǎng)有很多耳朵都能聽(tīng)到的泄露，但是都沒(méi)有被維修，因為很多用戶(hù)認為這么一點(diǎn)點(diǎn)泄露修了也解決不了問(wèn)題，或者覺(jué)得這么一點(diǎn)小泄漏無(wú)足輕重。事實(shí)上，這種想法大錯特錯，壓縮空氣泄露造成的能源浪費在各種浪費因素中居于首位，占20%至50%。比如，在供氣壓力為0.7MPa下的氣管中一個(gè)直徑1mm的泄漏小孔，每年導致的損失高達約3525度電，幾乎相當于兩個(gè)三口之家的全年家庭用電，而且絕大多數泄漏是人耳無(wú)法聽(tīng)到的。

　　除了直接泄漏的壓縮空氣造成能源浪費外，泄漏還會(huì )造成整個(gè)壓縮空氣系統壓力下降。如果要保證壓力，就需要提高空壓機排氣壓力或者額外啟動(dòng)其它供氣設備，進(jìn)一步提高能耗成本。

　　泄露對于壓縮空氣系統的損害不僅僅是能源浪費。存在泄露的干燥壓縮空氣系統就像海綿一樣，會(huì )源源不斷地吸收大氣中的水分，從而影響壓縮空氣品質(zhì)。管道內部濕度變大，腐蝕加劇，泄露會(huì )變得更加嚴重，形成惡性循環(huán)。

　　根據現場(chǎng)經(jīng)驗，當對壓縮空氣管網(wǎng)進(jìn)行系統化地解決泄露時(shí)，第一期維修補漏工作完成后，有可能出現泄露率不降反升的情況。原因是維修泄露點(diǎn)后，我們對空壓機的排氣壓力一般并不會(huì )特別調整，這就導致整個(gè)系統壓力上升，之前本來(lái)沒(méi)有泄露的地方在過(guò)高壓力下開(kāi)始泄露了。這時(shí)需要再進(jìn)行一輪查漏補漏，泄露率才會(huì )真正開(kāi)始下降，然后通過(guò)調整空壓機排氣壓力，將壓縮空氣系統壓力調整至最經(jīng)濟狀態(tài)。

　　3.降低供氣壓力。由于管道壓力損失不確定，設備啟動(dòng)存在流量高峰等原因，空壓機的供氣壓力常常比用氣端要求壓力高出0.2MPa～0.3MPa，在泄漏量大的時(shí)候壓力會(huì )更高。而末端設備每提高0.1MPa，空壓機的耗電就提高4%～8%。有時(shí)會(huì )為了少數幾臺壓力要求高的設備，而調高整個(gè)供氣管網(wǎng)系統的壓力，導致能源浪費嚴重。

　　據美國數據統計，每減少1%的PSI將有2%的能源節省。所以我們在保證用氣需求的基礎上，要盡可能的調低供氣壓力，并盡量壓縮最低與最高壓力之間的范圍。這可以通過(guò)自動(dòng)控制系統來(lái)實(shí)現，如有必要，可以設置不同的壓力檔，以滿(mǎn)足不同的用氣需求。

　　4.余熱回收。壓縮空氣雖然用途廣泛，卻是一種“奢侈”的能源，其生產(chǎn)過(guò)程中消耗了大量的能源。根據美國能源署統計，空壓機在運行時(shí)，真正用于增加空氣勢能所消耗的電能，在空壓機總耗電量中只占很小的一部分，約為15%，大約85%的電能轉化為熱量，通過(guò)風(fēng)冷或者水冷的方式排放到空氣中。這些損失的熱量中有70-94%是可以被回收利用的，折合壓縮機的軸功率約為60-80%?？諌簷C可以回收的余熱取決于設備的大小和運行時(shí)間。從壓縮空氣中回收熱量可以減少外購能源，如煤炭、電力、天然氣、暖氣、熱水等的需求，從而降低運營(yíng)成本和二氧化碳排放量。在國家能耗“雙減控”和碳交易的大背景下，可產(chǎn)生更大的經(jīng)濟與社會(huì )效益。

　　5.選購變頻空壓機。相對于工頻空壓機，變頻空壓機的出現不是為了全速連續運行。它做的不僅僅是加載和卸載，而是可以精確地將壓縮空氣輸出與需求相匹配。因此，變頻空壓機是有波動(dòng)需求的企業(yè)的理想選擇。壓縮空氣的需求在不同工作崗位之間存在顯著(zhù)差異；需求隨班次、工作日或季節性波動(dòng)，如果工廠(chǎng)是這種工況，推薦優(yōu)先考慮變頻空壓機。還可以考慮將工頻空壓機和變頻空壓機結合在一起的解決方案，工頻空壓機提供基本負載，一個(gè)或多個(gè)變頻空壓機“微調”以滿(mǎn)足用戶(hù)需求變化。

　　須有系統性思維

　　首先，壓縮空氣系統為整個(gè)工廠(chǎng)的生產(chǎn)提供動(dòng)力，沒(méi)有壓縮空氣，生產(chǎn)就無(wú)法正常進(jìn)行! 所以將壓縮空氣設備列在生產(chǎn)計劃之中通盤(pán)考慮非常重要。其次，壓縮空氣系統核心是空壓機，但抓住了核心不等于可以忽略其它，所以要重視空壓機以外的設備與要素，比如后處理設備等。

　　當生產(chǎn)擴大，需要增加供氣量時(shí)，我們要考慮目前的空壓機是否有能力滿(mǎn)足產(chǎn)量增加帶來(lái)的用氣需求？是否要購買(mǎi)一臺額外的空壓機來(lái)跟上增加的需求？保留舊的空壓機作為備用機，可能會(huì )節省購買(mǎi)一臺大型空壓機的費用。

　　當接入壓縮空氣系統的空壓機增加后，更多的壓縮空氣=更多的下游水分。生產(chǎn)系統是否準備好處理因壓縮空氣量增加而產(chǎn)生的額外水分？濕氣會(huì )對壓縮空氣裝置和終端工藝造成損害。在增加壓縮空氣供應之前，建議先確定原有的干燥方法/配置是否能夠有效處理系統中增加的水分。

　　當接入壓縮空氣系統的空壓機增加時(shí)，也須考慮是否有足夠的存儲空間。儲氣罐具有穩定氣壓和儲存空氣的作用。使用儲氣罐可以把氣壓控制在合適的范圍內，消除管路中氣流的脈動(dòng)，滿(mǎn)足用氣設備突然用氣量加大的需求，確保更穩定地用氣，從而避免空壓機頻繁啟停，達到節能的目的。

　　當確定需要增加空壓機設備以提高產(chǎn)氣量時(shí)，我們要優(yōu)先考慮新技術(shù)。在過(guò)去十多年中，壓縮空氣技術(shù)取得了巨大的進(jìn)步，衍生出很多新概念、新理念和新產(chǎn)品。那么，在采購時(shí)，我們就不能抱著(zhù)固有的陳舊理念去選型。

　　當空壓機的使用時(shí)間超過(guò)10年，即便設備完好，我們也要考慮其能效水平，如有必要可進(jìn)行節能置換。畢竟設備初期投資只占15%，使用期間的維護、管理成本占15%，70%的成本源于能源消耗。

　　相信專(zhuān)業(yè)，用數字說(shuō)話(huà)

　　任何投資都應該有明確的回報和投資回報率，壓縮空氣系統同樣如此，這是商業(yè)行為的本質(zhì)。但要實(shí)現高額回報，不應依賴(lài)直覺(jué)和“大概、或許、可能”，而是要用數字說(shuō)話(huà)，精確地計算成本、產(chǎn)出和利潤以及效率。

　　數字化背后是被行業(yè)劃歸到整機、后處理、潤滑油之后的計量、監控行業(yè)以及物聯(lián)網(wǎng)、大數據。事實(shí)上，隨著(zhù)工業(yè)科技的發(fā)展，壓縮空氣系統能效等級的提升、產(chǎn)氣品質(zhì)的提升，僅靠簡(jiǎn)單的用眼看、用手摸、用耳聽(tīng)已無(wú)法滿(mǎn)足“錙銖必較”的利潤提升需求，必須要用更加科學(xué)、智能、全面、實(shí)時(shí)的專(zhuān)業(yè)工具和專(zhuān)精的服務(wù)來(lái)幫助用戶(hù)確定效率基準線(xiàn)，找到擴張的方法，或在需求放緩時(shí)確保效率。換句話(huà)說(shuō)，就是要相信專(zhuān)業(yè)人員、企業(yè)和工具的力量，用數字說(shuō)話(huà)。

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