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螺桿式空壓機節能措施淺議

   【壓縮機網螺桿式空氣壓縮機是目前市場占有率最高的空壓機,也是運行故障相對較少的一款機型。螺桿空壓機可以制取壓縮空氣,制成高壓空氣,以提供氣體壓力能的機械,是工業廠礦單位的主要動力源。但是空壓機在帶動產業發展的同時也是耗費大量的能源,特別是電能的一種機械設備,也造成環境的污染和資源的一種浪費,這一問題是行業內比較普遍關注的一個問題。螺桿式空壓機在我國使用時間不長,在這十幾年的使用中,大家都做過一些節能改造,以解決空壓機的耗能問題。本文主要是將筆者公司對空壓機所做的一些節能改造技術加以提煉綜合,淺析其節能方法。
  1.空壓機的能耗現狀
  根據筆者公司節能辦公室近幾個月的能耗統計,空壓機因24小時不停機的運轉,其每個月的在生產過程中壓縮空氣系統所消耗的電量約占動力中心總用電量的17%~29% 不等。空壓機的壽命周期所需要的成本中(前期投入、維護、能源消耗)能耗占據了總成本的72%,但是同行業的空壓機的平均使用負荷卻僅僅只有68%,形成了大馬拉小車的現象。在運行過程中,僅涉及運行這一部分的功率消耗能源就高達13%,由此可見,筆者公司所生產出來的壓縮空氣沒有大部分被用于制造過程中,所消耗的壓縮空氣的大部分據監測發現,被用于吹掃零件。中午高峰用氣大多在9點以后到12之間,下午在13半到17點半之間,其余時間空壓機大多數時間處于開啟30分鐘,就可以滿足整個園區的生產用氣狀態。由此可判斷出電機系統與系統的匹配不合理,設備在非正常上班期間運行處于低負荷運行,存在系統控制方式落后問題。
 
  2.空壓機節能運行與優化的措施
  2.1節能改造方案
  (1)變頻調速節能。采用變頻調速方式是降低空壓機電動機的軸功率的輸出,主要是通過在電網與電動機之間安裝變頻器,通過變頻器改變電壓和電動機頻率,來實現電動機調速,從而調節能量,滿足輕載的運行需要,讓排氣量和用氣量相匹配。
  (2)多機組群控節能。對多臺空壓機采取集中控制的方式,根據系統的壓力和流量等參數的變化,選擇運行適宜數量和容量的空壓機,使得盡可能少的空壓機處于部分負荷狀態,同時使各臺空壓機的運行時間降低,減少空壓機的運行和耗能。多機群控技術就是采用信息技術中物聯網技術,將獨立的單臺設備通過傳感器和控制單元將其結合起來,發揮每臺機組的功能,將設備運轉信息實時傳輸到管理者的手中,可以檢測設備的故障信息,停開機狀態,使得日常管理工作強度大幅降低。物聯網技術將能源消耗情況也每月生產報表形式反饋給上級能源管理階層,使其一目了然的了解到每月的生產情況,能源分析有理有據。
  (3)空壓機的余熱回收利用。利用熱能轉換的原理,使空壓機的高溫油通過熱轉換器把熱量回收利用到冷卻水中,冷卻水吸收了熱量加熱后,流入保溫儲水桶中,熱水可以供給生產和生活使用。
  (4)提高轉動效率節能。一方面選擇高質量,精度的帶輪膠帶,負載不均勻時及時更換膠帶,安裝時認真調整中心距,保證所有膠帶收到相同的張緊力,可以有效的提高傳動效率;另一方面,使用轉子與電動機同軸結構能夠徹底解決傳動上的能量損失這一問題,還增加了風量運行,在全范圍內實現轉速的控制。
  (5)減少空壓機壓力損失、摩擦耗能。對于空壓機本身的情況,一是需要減少壓力損傷,例如,在新建的廠房中,盡可能少安裝門,使用大口徑的管道進行氣路設計,低轉速的送氣方式,減少設備內外泄露,降低余隙容積。同時在設備使用過程中,做好日常的保養管理工作,進行定期檢修維護,確保氣路系統安全可靠。定期對空壓機的外圍條件進行梳理,風冷式空壓機對冷卻風扇定期進行除灰清潔,對散熱器進行除塵。對水冷式空壓機定期檢測冷卻水套,發現結垢或堵塞情況,及時進行疏通,保證循環水水質的穩定。
  2.2具體改造后效益和評價
  (1)變頻器控制空壓機和傳統的空壓機相比較,提高了空壓機控制精度,使得空壓機產生的輸出和制造所需要的氣量相匹配,節約了運行成本,節約了經濟成本,讓系統受到的運行壓力保持在最小范圍內,減少了機械部件造成的沖擊,延長了空壓機的使用壽命。
  (2)多機組群控技術是在同時多臺空壓機運行條件下實現節能的有效方法之一,它根據實際用氣量選擇運行適宜數量和容量的空壓機,消除了不必要的能量浪費情況,具有顯著的節能效應。
  (3)空壓機余熱利用技術具有一次性投資長期回報的優勢,使用低運行的成本,充分利用壓縮機余熱,這樣不僅使得空壓機機組的運行溫度得以降低,提高空壓機運行效率,延長空壓機潤滑油使用壽命,而且生產的熱水水溫不高可用于生產線用熱水,還可以給給員工生活用水。
 
  3.結語
  在進行螺桿式空壓機的節能改造過程中,我們全面分析了公司用氣情況,綜合考慮空壓機耗電量,根據需要的生產目標和基本要求,選擇先進的技術和合理可行的方法對空壓機進行功能性改造和功率利用率提升,把變頻調速技術和方法、多機群控技術應用于近年來比較新的物聯網技術上,做了空壓機的適應性改造。同時在日常運行管理中,做好設備維護保養工作,確保空壓機節能,穩定安全的運行,在保障生產基礎上提高設備運行中的經濟效益和社會效益的雙層最大化。
 

標簽: 螺桿式空壓機節能措施  

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