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空压机能耗分析及解决办法

发布时间:2025/1/17 12:40:50   

空压机在工业生产中有着广泛地应用,它担负着为所有气动元件,包括各种气动阀门,提供气源的职责。因此它运行的好坏直接影响生产工艺。空压机的种类主要有活塞式、螺杆式,但其供气控制方式几乎都是采用加、卸载控制方式。

电机原理及空压机加、卸载供气控制方式存在的电能浪费

空压机能耗分析

加、卸载控制方式使得压缩气体的压力在Pmin~Pmax之间来回变化。Pmin是最低压力值,即能够保证用户正常工作的最低压力。一般情况下,Pmax、Pmin之间关系可以用下式来表示:Pmax=(1+δ)Pmin;δ是一个百分数,其数值大致在15%~30%之间。

在加、卸载供气控制方式下的空压机,所浪费的能量主要在2个部分:

1、加载时的电能消耗

在压力达到最小值后,原控制方式决定其压力会继续上升直到最大压力值。在加压过程中,一定要向外界释放更多的热量,从而导致电能损失。另一方面,高于压力最大值的气体在进入气动元件前,其压力需要经过减压阀减压,这一过程同样是一个耗能过程。

2、卸载时电能的消耗

当压力达到压力最大值时,螺杆空压机通过如下方法来降压卸载:关闭进气阀使电机处于空转状态,同时将分离罐中多余的压缩空气通过放空阀放空。这种调节方法要造成很大的能量浪费。据我们测算,空压机卸载时的能耗约占空压机满载运行时的10%~25%(这还是在卸载时间所占比例不大的情况下)。换言之,该空压机20%的时间处于空载状态,在作无用功。很明显在加卸载供气控制方式下,空压机电机存在很大的节能空间。

影响空压机能耗的因素

1.等温效率提高,功耗降低。

空气压缩机的等温效率与操作条件密切相关。因此,在操作中,重点是保证各级冷却器中压缩气体的充分冷却,使空气压缩机的工作状态尽可能接近等温压缩,有效提高压缩机的等温效率,降低空气压缩机的功耗。

2.如果环境温度降低,功耗就会降低。

环境温度属于自然条件,受人为因素影响较小,基本可视为常数。工厂在使用中能做的就是保证空气压缩机的环境通风,尽量降低空气压缩机房的温度,降低不必要的能耗。

3.提高机械效率,降低功耗。

空气压缩机的机械效率主要取决于空气压缩机的设计、制造和安装。当压缩机正常运行时,参数变化不大。

4.如果进气压力升高,功耗就会降低。

进气压力由当地大气压力和空气压缩机吸气系统的阻力(主要是过滤器的阻力)决定,因此采用高效过滤器。定期除灰也是空气压缩机节能的重要途径。

5.如果排气压力降低,功耗就会降低。

从理论计算可以看出,对于空气压缩机机组,在其他参数不变的情况下,空气压缩排气压力降低,空气压缩机功耗降低,节能效果明显。根据空气压缩机的特点曲线,排气量会增加,从而达到增产降耗的双重作用。空气压缩机的排气压力是由蒸馏塔的压力和空气系统的阻力决定的,因此如何在满足正常工作压力的前提下优化工艺。有效降低系统阻力是空气压缩机系统节能的重要途径。

6.如果排气量降低,功耗就会降低。

但是,为了满足生产需要,在正常生产条件下不可能大幅度调整排气量;通常,为了充分发挥空分的生产潜力,往往需要尽可能多的空气来满足空分的生产。当空分产品过剩需要减负时,也可以适当关闭空压机的导叶,减少空气量,降低功耗。但由于喘振区的限制,空气调节有限;此外,导叶关闭后,空压机的吸入阻力会增加,不利于节电。因此,空气量的调节只能是空压机的调节手段之一,但不是节能降耗的有效途径。

空压机节能降耗的产品

1、空压机智控系统

空压机智控系统是利用先进的物联网技术和大数据分析技术对工业企业空压机站房进行智能化集中联控的一套软硬件集成系统,帮助工业企业建立一套具有实时监控、自动运行、精细管理、能效分析、节能降本、故障趋势、实时报警、健康评估、智能分析、模拟画面、手机查看、大屏展示等功能的空压站智能系统。

通过现场集中控制柜有线连接空压站房的空压机、干燥机、各种仪器仪表等,对需要监控的数据全部进行实时采集,一目了然的呈现整个空压站的运行状态。采用节能优化模型、多参数多约束条件控制算法技术、窄带恒压技术深度融合,系统根据实时用气量,自动匹配对应满足供气要求的设备运行,实现次序控制、均衡使用、安全稳定、无人值守全自动化管理。

基于人工智能及大数据技术,为空压站系统提供完全自主化的智能决策支持,帮助管理人员更方便的管理空压站,更节能的满足车间用气需求,更科学的进行设备管理维护。通过物联的技术,将空压站的数据通过手机(移动端)、电脑(Web端)、大屏(智彗展示端)呈现出来,实现空压站的完全智能化远程监管。

2、空庄机余热回收机组

空庄机余热回收机组是一种木用床缩机高温油气热能,通过热交换将热能充分利用的节能设备。它通过能量交换,收集空压机运行过程中产生的热能,主要用于解决员工的生活用水、工业用热水等问题,同时改善空压机的运行工况,延长空压机的“消耗品”的更换周期。是一种高效废热利用、零成本运行的节能设备。不仅低碳、环保,同时降低工厂的能耗。



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