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螺杆式空压机节能措施浅议

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  螺杆式空气压缩机是目前市场占有率最高的空压机,也是运行故障相对较少的一款机型。螺杆式空压机可以制取压缩空气,制成高压空气,以提供气体压力能的机械,是工业厂矿单位的主要动力源。但是空压机在带动产业发展的同时也是耗费大量的能源,特别是电能的一种机械设备,也造成环境的污染和资源的一种浪费,这一问题是行业内比较普遍关注的一个问题。螺杆式空压机在我国使用时间不长,在这十几年的使用中,大家都做过一些节能改造,以解决空压机的耗能问题。本文主要是将笔者公司对空压机所做的一些节能改造技术加以提炼综合,浅析其节能方法。

螺杆式空压机节能措施浅议

 

  1.空压机的能耗现状

  根据笔者公司节能办公室近几个月的能耗统计,空压机因24小时不停机的运转,其每个月的在生产过程中压缩空气系统所消耗的电量约占动力中心总用电量的17%~29% 不等。空压机的寿命周期所需要的成本中(前期投入、维护、能源消耗)能耗占据了总成本的72%,但是同行业的空压机的平均使用负荷却仅仅只有68%,形成了大马拉小车的现象。在运行过程中,仅涉及运行这一部分的功率消耗能源就高达13%,由此可见,笔者公司所生产出来的压缩空气没有大部分被用于制造过程中,所消耗的压缩空气的大部分据监测发现,被用于吹扫零件。中午高峰用气大多在9点以后到12之间,下午在13半到17点半之间,其余时间空压机大多数时间处于开启30分钟,就可以满足整个园区的生产用气状态。由此可判断出电机系统与系统的匹配不合理,设备在非正常上班期间运行处于低负荷运行,存在系统控制方式落后问题。

  2.空压机节能运行与优化的措施

  2.1节能改造方案

  (1)变频调速节能。采用变频调速方式是降低空压机电动机的轴功率的输出,主要是通过在电网与电动机之间安装变频器,通过变频器改变电压和电动机频率,来实现电动机调速,从而调节能量,满足轻载的运行需要,让排气量和用气量相匹配。

  (2)多机组群控节能。对多台空压机采取集中控制的方式,根据系统的压力和流量等参数的变化,选择运行适宜数量和容量的空压机,使得尽可能少的空压机处于部分负荷状态,同时使各台空压机的运行时间降低,减少空压机的运行和耗能。多机群控技术就是采用信息技术中物联网技术,将独立的单台设备通过传感器和控制单元将其结合起来,发挥每台机组的功能,将设备运转信息实时传输到管理者的手中,可以检测设备的故障信息,停开机状态,使得日常管理工作强度大幅降低。物联网技术将能源消耗情况也每月生产报表形式反馈给上级能源管理阶层,使其一目了然的了解到每月的生产情况,能源分析有理有据。

  (3)空压机的余热回收利用。利用热能转换的原理,使空压机的高温油通过热转换器把热量回收利用到冷却水中,冷却水吸收了热量加热后,流入保温储水桶中,热水可以供给生产和生活使用。

  (4)提高转动效率节能。一方面选择高质量,精度的带轮胶带,负载不均匀时及时更换胶带,安装时认真调整中心距,保证所有胶带收到相同的张紧力,可以有效的提高传动效率;另一方面,使用转子与电动机同轴结构能够彻底解决传动上的能量损失这一问题,还增加了风量运行,在全范围内实现转速的控制。

  (5)减少空压机压力损失、摩擦耗能。对于空压机本身的情况,一是需要减少压力损伤,例如,在新建的厂房中,尽可能少安装阀门,使用大口径的管道进行气路设计,低转速的送气方式,减少设备内外泄露,降低余隙容积。同时在设备使用过程中,做好日常的保养管理工作,进行定期检修维护,确保气路系统安全可靠。定期对空压机的外围条件进行梳理,风冷式空压机对冷却风扇定期进行除灰清洁,对散热器进行除尘。对水冷式空压机定期检测冷却水套,发现结垢或堵塞情况,及时进行疏通,保证循环水水质的稳定。

  2.2具体改造后效益和评价

  (1)变频器控制空压机和传统的空压机相比较,提高了空压机控制精度,使得空压机产生的输出和制造所需要的气量相匹配,节约了运行成本,节约了经济成本,让系统受到的运行压力保持在最小范围内,减少了机械部件造成的冲击,延长了空压机的使用寿命。

  (2)多机组群控技术是在同时多台空压机运行条件下实现节能的有效方法之一,它根据实际用气量选择运行适宜数量和容量的空压机,消除了不必要的能量浪费情况,具有显著的节能效应。

  (3)空压机余热利用技术具有一次性投资长期回报的优势,使用低运行的成本,充分利用压缩机余热,这样不仅使得空压机机组的运行温度得以降低,提高空压机运行效率,延长空压机润滑油使用寿命,而且生产的热水水温不高可用于生产线用热水,还可以给给员工生活用水。

  3.结语

  在进行螺杆式空压机的节能改造过程中,我们全面分析了公司用气情况,综合考虑空压机耗电量,根据需要的生产目标和基本要求,选择先进的技术和合理可行的方法对空压机进行功能性改造和功率利用率提升,把变频调速技术和方法、多机群控技术应用于近年来比较新的物联网技术上,做了空压机的适应性改造。同时在日常运行管理中,做好设备维护保养工作,确保空压机节能,稳定安全的运行,在保障生产基础上提高设备运行中的经济效益和社会效益的双层最大化。

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