【壓縮機網(wǎng)】壓縮空氣雖然是排在水、電之后的第三大工業(yè)動(dòng)力源,但卻是最為昂貴的能量形式,其總成本中最昂貴的部分是能源,即電力消耗。
一臺空壓機從采購、安裝、運行與維護管理,到完全報廢停止使用的整個(gè)過(guò)程,用戶(hù)的所有支出成本稱(chēng)之為設備生命周期成本。實(shí)踐證明,大多數客戶(hù)支出的成本組成中,設備初期投資占15%,使用期間的維護、管理成本占15%,其余70%的成本來(lái)源于能源消耗。也就是說(shuō),在典型的壓縮機使用壽命期間,能源成本通常是壓縮機購買(mǎi)價(jià)格的數倍。即便近些年永磁變頻、兩級壓縮等超一級能效空壓機出現,但是空壓機生命周期成本中各比例也未出現顛覆性的變化。因而,絕大多數客戶(hù)對于空壓機生命周期成本最低化訴求的關(guān)鍵點(diǎn)在于有效的能效管控。很多時(shí)候,更換更高能效等級的空壓機設備只是迫不得已和經(jīng)過(guò)仔細考量之后的決定,但即便更換高效設備,能效管控仍是必不可少的工作之一,否則只會(huì )事與愿違。
進(jìn)行能效管控,降低壓縮空氣能源成本的第一步就是測量和監控壓縮空氣系統的能耗、流量和工作氣壓。在此基礎之上,可以采取一些行之有效的措施來(lái)優(yōu)化壓縮空氣系統,進(jìn)而并節省能源成本。
1.及時(shí)關(guān)閉設備
一周有168小時(shí),但大多數壓縮空氣系統僅在60-100小時(shí)之間以或接近滿(mǎn)負荷運行。中小型工廠(chǎng)或是一些生產(chǎn)波動(dòng)性大的行業(yè),在淡季時(shí)可能有效運行時(shí)間更短。根據實(shí)際生產(chǎn)排班情況,在晚間和周末視情況關(guān)閉部分或全部壓縮機可以減少高達20%的能源費用。
2.亡羊補牢—修復現有漏洞
通常情況下,工廠(chǎng)的壓縮空氣泄漏量在10%-30%,如果管道系統時(shí)間在五年以上,泄漏量超過(guò)25%的可能性非常高,甚至可以達到50%。在0.7MPa壓力下,一個(gè)0.6mm直徑的孔洞將會(huì )因壓縮空氣泄漏,每年浪費超過(guò)2500度電。因為產(chǎn)生壓縮空氣需要消耗電力,所以任何泄漏的壓縮空氣都是在浪費金錢(qián),增加生產(chǎn)成本。
既然壓縮空氣泄漏治理如此重要,那是不是得到了廣大用戶(hù)的重視呢?事實(shí)并非如此,因為大約80%的空氣泄漏是聽(tīng)不見(jiàn)的。如果在嘈雜的工廠(chǎng)背景下可以聽(tīng)見(jiàn)“嘶嘶嘶”的漏氣聲,那說(shuō)明泄漏已經(jīng)很?chē)乐亓?。為了盡量減少目視耳聽(tīng)監測方法的局限,可能需要第三方幫助檢測這些泄漏,或者借助專(zhuān)業(yè)的氣體泄漏監測工具。
3.防患未然—防治新泄漏
《黃帝內經(jīng)》曰:“上工治未病,不治已病,此之謂也”?!爸巍?,為治理管理的意思?!爸挝床 奔床扇∠鄳拇胧?,防止疾病的發(fā)生發(fā)展。同理,壓縮空氣系統管理要積極主動(dòng)的檢查管道系統,干凈、干燥的管道表明空氣質(zhì)量良好且沒(méi)有腐蝕問(wèn)題。管道中的灰塵是由壓縮空氣中的顆粒引起的,如果壓縮空氣沒(méi)有經(jīng)過(guò)過(guò)濾,或者過(guò)濾器被堵塞,就會(huì )出現壓降,最終產(chǎn)品污染的風(fēng)險也會(huì )增加。壓縮空氣管道系統中的灰塵和油泥會(huì )很快引起腐蝕,并會(huì )大大增加泄漏點(diǎn)的數量和擴大泄漏孔洞直徑。所以,要采取主動(dòng)措施,在壓縮空氣泄漏高發(fā)位置,如閥門(mén)、法蘭、接頭、彎管等處,進(jìn)行泄漏檢查。由于有些用戶(hù)管網(wǎng)密布復雜,線(xiàn)路長(cháng),檢查起來(lái)難度大,周期長(cháng),因此有必要在管道合適的位置安裝壓力監測裝置,同時(shí)要及時(shí)做好設備保養,保持管道清潔。
4.減壓運行
為了應對突然增大的用氣需求、系統泄露、系統效率衰減等因素,在設計之初,壓縮空氣系統壓力往往留有一定壓力裕量。但是,系統壓力每降低0.1MPa可將能耗降低1%,而系統何時(shí)會(huì )因效率衰減、泄漏等因素導致壓力自然損失0.1MPa則未知,可能需要一年,也可能需要兩三年。而在這個(gè)過(guò)程中,會(huì )產(chǎn)生大量的能源浪費。我們要檢查系統壓力,并抵制因管道問(wèn)題或過(guò)濾器堵塞而導致的泄漏或壓力下降而提高壓力的沖動(dòng)。良好的生產(chǎn)計劃與可靠的空壓站智能物聯(lián)網(wǎng)系統應用,可以大大降低操作壓力并有效地協(xié)調壓縮空氣生產(chǎn)。
5.零氣耗排水
經(jīng)空壓機壓縮過(guò)后的壓縮空氣中含有大量水分,分離出來(lái)的水不及時(shí)排出就會(huì )帶到用氣末端,容易損壞末端設備和儀器儀表等,這不僅會(huì )導致瑕疵品出現,而且會(huì )造成空壓機維修量大,使用壽命短等問(wèn)題。同時(shí),排水不當就會(huì )造成壓縮空氣浪費。冷凝水排放口應定期調整,以確保它們按預期打開(kāi)或不會(huì )卡在打開(kāi)狀態(tài)。建議用戶(hù)用零氣耗排水器替換定時(shí)排水器,以節省壓縮空氣。
6.優(yōu)化管道與就近供氣
管道系統設計應優(yōu)化壓縮空氣在所需流量和壓力下到使用點(diǎn)的傳輸。最理想的狀態(tài)是就近供氣和直線(xiàn)輸氣。但是,在實(shí)際應用中,因各種原因導致壓縮空氣管道并非按照最短距離安裝,若是經(jīng)過(guò)合理優(yōu)化,縮短空氣必須行進(jìn)的距離可以進(jìn)一步減少約20-40%的壓降。另外,將管道尺寸從DN50增加到DN80可以將壓降降低多達50%。
通過(guò)管道的流量越多,壓降就越大。管道中的壓降隨流量增加的平方而增加,這意味著(zhù)如果流量增加一倍,壓降將增加四倍。因此,空氣分配管道的直徑應足夠大,以盡量減少壓降。
7.系統性看待過(guò)濾器
壓縮空氣系統中,過(guò)濾器的重要性不言而喻。過(guò)濾器的更換參照一般是時(shí)間,但時(shí)間并不是唯一要素,最重要的是過(guò)濾器的過(guò)濾效果,直觀(guān)的反應是壓差。如果壓差過(guò)大,即便沒(méi)到更換時(shí)間,也得對過(guò)濾器進(jìn)行保養或者更換。過(guò)濾器堵塞,不僅僅使產(chǎn)氣量下降,還會(huì )增大電流,導致電耗增高。因此,要系統地檢查和更換過(guò)濾器,以確??諝赓|(zhì)量并防止壓力下降。
8.余熱回收利用
空壓機的產(chǎn)氣量會(huì )隨著(zhù)機組運行溫度的升高而降低。在實(shí)際使用中,空壓機的機械效率不會(huì )穩定在80℃標定的區間工作,溫度每上升1℃,產(chǎn)氣量就下降0.5%,溫度升高10℃,產(chǎn)氣量就下降5%。一般風(fēng)冷散熱的空壓機都在88~96℃間運行,其降幅在4~8%,夏天更甚。如果進(jìn)行余熱回收改造,使空壓機組排氣運行溫度和油溫均控制在最佳溫度范圍以?xún)?,降低散熱風(fēng)扇運轉時(shí)間,就可以節約大量電能,同時(shí)更好的保證出氣量??諌簷C運行散發(fā)的熱量中高達90% 的熱量可以回收利用,可以為洗手間、洗澡間以及其它工藝生產(chǎn)熱水或將熱空氣引流到生活區、工作區、倉庫等。
9.轉變維修觀(guān)念
從財務(wù)角度說(shuō),維修所消耗的資金一般被定義為成本和費用。但是,在德國威士巴登召開(kāi)第一屆歐洲維修團體聯(lián)盟國際會(huì )議時(shí),曾經(jīng)將“維修——為了未來(lái)的投資!”作為大會(huì )的口號提出。因為從投入與產(chǎn)出的角度看,維修投入是不斷以離散形式補償設備的磨損、老化和性能劣化,不斷恢復設備青春活力的投入。如果失去這一投入,設備的產(chǎn)出可能是零或負值,如果投入不足,設備的產(chǎn)出會(huì )因故障停機多、精度或者質(zhì)量缺陷而受到負面影響。因此,與大多數工業(yè)機械一樣,如果維護得當,壓縮機的運行效率會(huì )更高。適當的維護保養可將能源成本降低約1%,并有助于防止計劃外停機和耽誤生產(chǎn)的大故障出現。
來(lái)源:本站原創(chuàng )
【壓縮機網(wǎng)】壓縮空氣雖然是排在水、電之后的第三大工業(yè)動(dòng)力源,但卻是最為昂貴的能量形式,其總成本中最昂貴的部分是能源,即電力消耗。
一臺空壓機從采購、安裝、運行與維護管理,到完全報廢停止使用的整個(gè)過(guò)程,用戶(hù)的所有支出成本稱(chēng)之為設備生命周期成本。實(shí)踐證明,大多數客戶(hù)支出的成本組成中,設備初期投資占15%,使用期間的維護、管理成本占15%,其余70%的成本來(lái)源于能源消耗。也就是說(shuō),在典型的壓縮機使用壽命期間,能源成本通常是壓縮機購買(mǎi)價(jià)格的數倍。即便近些年永磁變頻、兩級壓縮等超一級能效空壓機出現,但是空壓機生命周期成本中各比例也未出現顛覆性的變化。因而,絕大多數客戶(hù)對于空壓機生命周期成本最低化訴求的關(guān)鍵點(diǎn)在于有效的能效管控。很多時(shí)候,更換更高能效等級的空壓機設備只是迫不得已和經(jīng)過(guò)仔細考量之后的決定,但即便更換高效設備,能效管控仍是必不可少的工作之一,否則只會(huì )事與愿違。
進(jìn)行能效管控,降低壓縮空氣能源成本的第一步就是測量和監控壓縮空氣系統的能耗、流量和工作氣壓。在此基礎之上,可以采取一些行之有效的措施來(lái)優(yōu)化壓縮空氣系統,進(jìn)而并節省能源成本。
1.及時(shí)關(guān)閉設備
一周有168小時(shí),但大多數壓縮空氣系統僅在60-100小時(shí)之間以或接近滿(mǎn)負荷運行。中小型工廠(chǎng)或是一些生產(chǎn)波動(dòng)性大的行業(yè),在淡季時(shí)可能有效運行時(shí)間更短。根據實(shí)際生產(chǎn)排班情況,在晚間和周末視情況關(guān)閉部分或全部壓縮機可以減少高達20%的能源費用。
2.亡羊補牢—修復現有漏洞
通常情況下,工廠(chǎng)的壓縮空氣泄漏量在10%-30%,如果管道系統時(shí)間在五年以上,泄漏量超過(guò)25%的可能性非常高,甚至可以達到50%。在0.7MPa壓力下,一個(gè)0.6mm直徑的孔洞將會(huì )因壓縮空氣泄漏,每年浪費超過(guò)2500度電。因為產(chǎn)生壓縮空氣需要消耗電力,所以任何泄漏的壓縮空氣都是在浪費金錢(qián),增加生產(chǎn)成本。
既然壓縮空氣泄漏治理如此重要,那是不是得到了廣大用戶(hù)的重視呢?事實(shí)并非如此,因為大約80%的空氣泄漏是聽(tīng)不見(jiàn)的。如果在嘈雜的工廠(chǎng)背景下可以聽(tīng)見(jiàn)“嘶嘶嘶”的漏氣聲,那說(shuō)明泄漏已經(jīng)很?chē)乐亓?。為了盡量減少目視耳聽(tīng)監測方法的局限,可能需要第三方幫助檢測這些泄漏,或者借助專(zhuān)業(yè)的氣體泄漏監測工具。
3.防患未然—防治新泄漏
《黃帝內經(jīng)》曰:“上工治未病,不治已病,此之謂也”?!爸巍?,為治理管理的意思?!爸挝床 奔床扇∠鄳拇胧?,防止疾病的發(fā)生發(fā)展。同理,壓縮空氣系統管理要積極主動(dòng)的檢查管道系統,干凈、干燥的管道表明空氣質(zhì)量良好且沒(méi)有腐蝕問(wèn)題。管道中的灰塵是由壓縮空氣中的顆粒引起的,如果壓縮空氣沒(méi)有經(jīng)過(guò)過(guò)濾,或者過(guò)濾器被堵塞,就會(huì )出現壓降,最終產(chǎn)品污染的風(fēng)險也會(huì )增加。壓縮空氣管道系統中的灰塵和油泥會(huì )很快引起腐蝕,并會(huì )大大增加泄漏點(diǎn)的數量和擴大泄漏孔洞直徑。所以,要采取主動(dòng)措施,在壓縮空氣泄漏高發(fā)位置,如閥門(mén)、法蘭、接頭、彎管等處,進(jìn)行泄漏檢查。由于有些用戶(hù)管網(wǎng)密布復雜,線(xiàn)路長(cháng),檢查起來(lái)難度大,周期長(cháng),因此有必要在管道合適的位置安裝壓力監測裝置,同時(shí)要及時(shí)做好設備保養,保持管道清潔。
4.減壓運行
為了應對突然增大的用氣需求、系統泄露、系統效率衰減等因素,在設計之初,壓縮空氣系統壓力往往留有一定壓力裕量。但是,系統壓力每降低0.1MPa可將能耗降低1%,而系統何時(shí)會(huì )因效率衰減、泄漏等因素導致壓力自然損失0.1MPa則未知,可能需要一年,也可能需要兩三年。而在這個(gè)過(guò)程中,會(huì )產(chǎn)生大量的能源浪費。我們要檢查系統壓力,并抵制因管道問(wèn)題或過(guò)濾器堵塞而導致的泄漏或壓力下降而提高壓力的沖動(dòng)。良好的生產(chǎn)計劃與可靠的空壓站智能物聯(lián)網(wǎng)系統應用,可以大大降低操作壓力并有效地協(xié)調壓縮空氣生產(chǎn)。
5.零氣耗排水
經(jīng)空壓機壓縮過(guò)后的壓縮空氣中含有大量水分,分離出來(lái)的水不及時(shí)排出就會(huì )帶到用氣末端,容易損壞末端設備和儀器儀表等,這不僅會(huì )導致瑕疵品出現,而且會(huì )造成空壓機維修量大,使用壽命短等問(wèn)題。同時(shí),排水不當就會(huì )造成壓縮空氣浪費。冷凝水排放口應定期調整,以確保它們按預期打開(kāi)或不會(huì )卡在打開(kāi)狀態(tài)。建議用戶(hù)用零氣耗排水器替換定時(shí)排水器,以節省壓縮空氣。
6.優(yōu)化管道與就近供氣
管道系統設計應優(yōu)化壓縮空氣在所需流量和壓力下到使用點(diǎn)的傳輸。最理想的狀態(tài)是就近供氣和直線(xiàn)輸氣。但是,在實(shí)際應用中,因各種原因導致壓縮空氣管道并非按照最短距離安裝,若是經(jīng)過(guò)合理優(yōu)化,縮短空氣必須行進(jìn)的距離可以進(jìn)一步減少約20-40%的壓降。另外,將管道尺寸從DN50增加到DN80可以將壓降降低多達50%。
通過(guò)管道的流量越多,壓降就越大。管道中的壓降隨流量增加的平方而增加,這意味著(zhù)如果流量增加一倍,壓降將增加四倍。因此,空氣分配管道的直徑應足夠大,以盡量減少壓降。
7.系統性看待過(guò)濾器
壓縮空氣系統中,過(guò)濾器的重要性不言而喻。過(guò)濾器的更換參照一般是時(shí)間,但時(shí)間并不是唯一要素,最重要的是過(guò)濾器的過(guò)濾效果,直觀(guān)的反應是壓差。如果壓差過(guò)大,即便沒(méi)到更換時(shí)間,也得對過(guò)濾器進(jìn)行保養或者更換。過(guò)濾器堵塞,不僅僅使產(chǎn)氣量下降,還會(huì )增大電流,導致電耗增高。因此,要系統地檢查和更換過(guò)濾器,以確??諝赓|(zhì)量并防止壓力下降。
8.余熱回收利用
空壓機的產(chǎn)氣量會(huì )隨著(zhù)機組運行溫度的升高而降低。在實(shí)際使用中,空壓機的機械效率不會(huì )穩定在80℃標定的區間工作,溫度每上升1℃,產(chǎn)氣量就下降0.5%,溫度升高10℃,產(chǎn)氣量就下降5%。一般風(fēng)冷散熱的空壓機都在88~96℃間運行,其降幅在4~8%,夏天更甚。如果進(jìn)行余熱回收改造,使空壓機組排氣運行溫度和油溫均控制在最佳溫度范圍以?xún)?,降低散熱風(fēng)扇運轉時(shí)間,就可以節約大量電能,同時(shí)更好的保證出氣量??諌簷C運行散發(fā)的熱量中高達90% 的熱量可以回收利用,可以為洗手間、洗澡間以及其它工藝生產(chǎn)熱水或將熱空氣引流到生活區、工作區、倉庫等。
9.轉變維修觀(guān)念
從財務(wù)角度說(shuō),維修所消耗的資金一般被定義為成本和費用。但是,在德國威士巴登召開(kāi)第一屆歐洲維修團體聯(lián)盟國際會(huì )議時(shí),曾經(jīng)將“維修——為了未來(lái)的投資!”作為大會(huì )的口號提出。因為從投入與產(chǎn)出的角度看,維修投入是不斷以離散形式補償設備的磨損、老化和性能劣化,不斷恢復設備青春活力的投入。如果失去這一投入,設備的產(chǎn)出可能是零或負值,如果投入不足,設備的產(chǎn)出會(huì )因故障停機多、精度或者質(zhì)量缺陷而受到負面影響。因此,與大多數工業(yè)機械一樣,如果維護得當,壓縮機的運行效率會(huì )更高。適當的維護保養可將能源成本降低約1%,并有助于防止計劃外停機和耽誤生產(chǎn)的大故障出現。
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