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空壓機節能

在諸多被經常使用的能源中,壓縮空氣是僅次于電力的普及能源之一,在工業、礦業、工程業、醫療業甚至農業都有日趨廣泛的用途,尤其在工業界的使用量極其可觀,主要是因為其具有以下幾種其它能源無法取代的特性:                                                    

1.無污染或低污染性;

2.在生產過程中可以和絕大部份的產品直接接觸來傳送動力而不傷害產品;

3.無自燃性,不容易造成公共意外;

4.溫度不高,不容易引起灼傷、燙傷等重大傷害等。

鑒于壓縮空氣己被各行各業所廣泛的采用,如何解決其本身大量消耗能源的情況,是業者值得深思的課題。

珠??骑w可為用戶提供針對空壓機設備采購、日常應用管理、設備維護保養、節能技術改進等各個環節的節能合理化建議及切實可行的實施方案和措施。

一、空壓機工作原理
空氣壓縮機是一種利用電動機將氣體在壓縮腔內進行壓縮并使壓縮的氣體具有一定壓力的設備。在工業生產中有著及其廣泛的應用,在各種行業中它擔負著為工廠中所有氣動元件,各種氣動閥門提供氣源的職責。因此,空壓機運行狀況的好壞直接影響工廠的生產工藝??諌簷C的的種類很多(主要分為螺桿式,活塞式,其中螺桿式應用最廣),但其供氣的控制方式都是采用加、卸載的方式。
(1)   活塞式空壓機工作原理
活塞式空壓機是由電動機帶動皮帶輪通過聯軸器直接驅動曲軸,帶動連桿與活塞桿,使活塞在壓縮機氣缸內作往復運動,完成吸入、壓縮、排出等過程,將無壓或低壓氣體升壓,并輸出到儲壓罐內。其中,活塞組件,活塞與汽缸內壁及汽缸蓋構成容積可變的工作腔,在曲柄連桿帶動下,在汽缸內作往復運動以實現汽缸內氣體的壓縮。
(2)   螺桿式空壓機工作原理
螺桿式空壓機是由一對相互平行嚙合的陰陽轉子(或稱螺桿)在氣缸內轉動,使轉子齒槽之間的空氣不斷地產生周期性的容積變化,空氣則沿著轉子軸線由吸入側輸送至輸出側,實現螺桿式空壓機的吸氣、壓縮和排氣的全過程??諌簷C的進氣口和出氣口分別位于殼體的兩端,陰轉子的槽和陽轉子的齒被主電機驅動而旋轉。
二、空壓機節能改造的必然性
由于空壓機不排除在滿負荷狀態下長時間運行的可能性,所以,選型時只能按最大需求來確定電機容量,造成空壓機系統余量一般偏大。傳統空壓機都采用星三角降壓啟動,但工頻啟動時電流仍然能達到額定電流的2~3倍,沖擊大,會影響到電網的穩定性。且大多數空壓機是連續運行,由于一般空壓機的電機本身不能根據壓力需求的變動來實現降速,使電機輸出功率與現場實際壓力需求量相匹配,導致在用氣量少的時候仍然要空載運行,造成巨大的電能浪費。據統計,空壓機占大型工業設備(風機、水泵、鍋爐等)幾乎所有的耗電量的15%??諌簷C的節能改造勢在必行。
另外,空壓機還存在以下幾個問題:
1、氣壓超過上限壓力時空壓機卸載及卸載后電機空轉浪費大量的電能。
2、頻繁加卸載造成對電網的沖擊,同時也造成機械的磨損加大,縮短機械壽命。
3、氣量無法保持恒壓。當用氣量不斷變化時,供氣壓力不可避免產生波動,使用氣精度達不到工藝要求,影響生產效率及產品品質。
綜上所述:若能采用變頻調速技術,當流量需要量減少時,就可以降低電動機的轉速,從而較大幅度減小電動機的運行功率,實現節能的目的。
 
三、空壓機的節能方法
(一)、解決空壓機泄漏和用氣方式
據權威機構檢測,空壓機所消耗的電能僅有10%轉化成壓縮空氣,剩下的90%轉化為熱能,由此可見,壓縮空氣比電費還要貴十倍,但是往往我們都忽略了這一點。 在大多數的工廠,到處都能聽到漏氣的聲音,但是根本沒有人理會,如果我們把泄漏問題解決了,就節省了大量的能源,因此,當聽到漏氣時,要及時采取相應的措施。還有一些工廠在用氣方式上存在很大的誤區,比如在線路板生產廠家,大多數電鍍線上都要用振動來增加對小孔的電鍍能力,有些廠家偏好采用氣振來達到此目的,殊不知,這樣做比采用電振的方式要多消耗十倍以上的電力。
因此,空壓機的節能,在及時治理漏氣問題的同時還要避免不當的用氣方式。
(二)、節能改造空壓機
對空壓機的節能改造方式主要有以下三種
1.變頻調速方式
采取變頻調速方式來降低空壓機電動機的軸功率輸出。改造之前,空壓機的壓力達到設定壓力時,即會自動卸荷;改造之后,空壓機并不卸荷,而是通過降低轉速來降低壓縮機時的產氣量,維持氣網需要的最低壓力。這里有兩個地方可以節能:
(1)減少壓縮機從卸荷狀態到加載狀態這一突變過程帶來的電能消耗。
(2)電機的運轉頻率降低至工頻以下,使電機軸的輸出功率減少。以上兩種方式都不同程度的降低了空壓機在運行過程中的能源消耗,但是空壓機在工作過程中產生如此大的熱能而讓它白白地散發到空氣中去,卻在很長的時間內未得到用戶的普遍重視,這不能說不是一個極大的遺憾。
2.集中控制方式
對多臺空壓機采取集中控制方式。根據用氣情況自動控制空壓機的運行臺數,改造之前,空壓機開啟的臺數是固定的。
(1)若用氣量進一步減少,性能好的空壓機則會自動停機。在(1)的情況下,空壓機即使是在卸載情況下也是要消耗電能的。改造后,便可停掉相應臺數的空壓機,運行臺數減少了,無疑就節約了用電。
(2)當用氣減少到一定量時,空壓機是通過減少加載時間來減少產氣量。
3.空壓機熱能回收
空壓機熱能回收是一項非常環保的節能方式。
熱能回收裝置工作原理:空壓機的高溫油經過熱交換器把熱量傳遞到冷卻水中,冷卻水被加熱后流到保溫貯水桶中,這樣就可達到熱能回收的目的。
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