鄧州空壓機(jī)訂購(gòu)

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淺談空壓機(jī)節(jié)能方法

摘  要：隨著性能源危機(jī)的不斷加劇，節(jié)能問(wèn)題受到了*的廣泛關(guān)注?？諌簷C(jī)是制造業(yè)的主要?jiǎng)恿υ矗覈?guó)空壓機(jī)的耗電量已經(jīng)占總發(fā)電量的10%，而工礦企業(yè)中空壓機(jī)的耗電量占總耗電量的20%以上，有些企業(yè)甚至達(dá)到30%。而在空壓機(jī)的總成本中，能耗占了70%左右。文章分析了空壓機(jī)的原理等內(nèi)容，主要對(duì)空壓機(jī)節(jié)能方法進(jìn)行了研究，以期實(shí)現(xiàn)“十一五”規(guī)劃中的節(jié)能目標(biāo)。

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關(guān)鍵詞：空壓機(jī)；節(jié)能；方法

空壓機(jī)是壓縮空氣制成高壓空氣，以提供氣體壓力能的機(jī)械，是氣源裝置的主體。按工作原理區(qū)分，空壓機(jī)有容積式、速度式壓縮機(jī)，前者通過(guò)壓縮氣體體積增加分子密度來(lái)提高空氣壓力，后者通過(guò)提高氣體分子速度增加分子動(dòng)能來(lái)提高空氣壓力。目前常用的空壓機(jī)有螺桿式、活塞式、離心式、滑片式、渦旋式空壓機(jī)等等。

一、空壓機(jī)的原理和特點(diǎn)

1.空壓機(jī)的原理

空壓機(jī)是以空氣為生產(chǎn)原料，一般進(jìn)氣方式有室內(nèi)、室外集中進(jìn)氣兩種。室外集中進(jìn)氣不受室內(nèi)油氣等影響，能夠減少對(duì)室內(nèi)空氣的影響，便于進(jìn)行集中預(yù)過(guò)濾處理，但初期投資比較大，而且輸送中有阻力損失。相對(duì)而言，室外集中進(jìn)氣方式能夠降低功耗，還可以延長(zhǎng)濾芯的壽命。

不論空壓機(jī)是單級(jí)還是多級(jí)壓縮，其運(yùn)行效率都受到級(jí)間、排氣溫度的影響?？諌簷C(jī)冷卻器的作用之一就是提高空壓機(jī)的壓縮效率，相應(yīng)的降低功耗。通常排氣溫度下降10℃，功耗將會(huì)降低3%。控制溫度主要在高溫季節(jié)，通過(guò)全面檢查、維護(hù)空壓機(jī)冷卻系統(tǒng)，補(bǔ)充潤(rùn)滑液，清洗、更換冷卻器，將溫度控制在要求的范圍之內(nèi)，以穩(wěn)定空壓機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，保證合理的運(yùn)行效率和功耗。

空壓機(jī)的傳輸存在著不可避免的壓力降，控制壓力降能夠達(dá)到節(jié)能降耗的目的。壓力降增加的情況下需要空壓機(jī)相應(yīng)的多做功才能滿(mǎn)足壓力的需要，通常壓力降增多0.01MPA，功耗會(huì)相應(yīng)增加0.3%，甚至達(dá)到0.5%。過(guò)濾器、油分離器、干燥機(jī)是導(dǎo)致壓力降增加的主要部位，適時(shí)維護(hù)、更換并清洗空氣通道能夠有效的控制壓力降，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。

2.空壓機(jī)的特點(diǎn)

通常都根據(jù)zui大負(fù)荷條件設(shè)計(jì)或是選擇空壓機(jī)的型號(hào)，并留有一定的余量。在實(shí)際運(yùn)行中，由于用氣端負(fù)荷處于不斷變化的狀態(tài)，需要相應(yīng)的調(diào)整供氣量。通常使用的控制方式是加/卸載，適用于連續(xù)用氣但空壓機(jī)排氣量與實(shí)際需求不匹配的工況，能夠避免頻繁啟停空氣機(jī)。

空壓機(jī)在加/卸載控制方式下，有三種運(yùn)行狀態(tài)：當(dāng)供氣量不大于用氣量時(shí)，空壓機(jī)排氣出口壓力比壓力檢測(cè)開(kāi)關(guān)極值小，處于滿(mǎn)載運(yùn)行；當(dāng)供氣量大于用氣量時(shí)，空壓機(jī)排氣出口壓力超過(guò)檢測(cè)開(kāi)關(guān)上限值后關(guān)閉入口閥門(mén)，進(jìn)入卸載運(yùn)行；隨著卸載運(yùn)行時(shí)間的增加，壓力不斷降低，空壓機(jī)排氣出口壓力低于檢測(cè)開(kāi)關(guān)下限值后打開(kāi)入口閥門(mén)，進(jìn)入加載運(yùn)行?？諌簷C(jī)在三種狀態(tài)間的間歇性運(yùn)行不僅浪費(fèi)了能源，還影響到供氣質(zhì)量。

二、空壓機(jī)運(yùn)行的問(wèn)題

1.卸載運(yùn)行狀態(tài)下耗能?chē)?yán)重

我國(guó)空壓機(jī)的負(fù)荷率在66%左右，其余時(shí)間都是處于卸載運(yùn)行狀態(tài)。對(duì)于螺桿空壓機(jī)等使用傳統(tǒng)調(diào)節(jié)方式的空壓機(jī)而言，卸載運(yùn)行狀態(tài)下的能耗是滿(mǎn)載運(yùn)行狀態(tài)下的20%以上，有的空壓機(jī)甚至達(dá)到40%左右，能耗占總能耗的9%—18%，浪費(fèi)程度十分的嚴(yán)重。

2.起動(dòng)電流過(guò)大

空壓機(jī)起動(dòng)電流能夠達(dá)到額定電流的5倍到7倍，沖擊電網(wǎng)容易導(dǎo)致電網(wǎng)不穩(wěn)，甚至威脅到用電設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，減短空壓機(jī)的壽命。

3.自動(dòng)化程度低

傳統(tǒng)空壓機(jī)的調(diào)節(jié)是依靠控制調(diào)節(jié)閥和加/卸載閥實(shí)現(xiàn)的，存在速度慢、壓力不穩(wěn)、精度低等缺點(diǎn)。

4.維護(hù)量大

由于空壓機(jī)起動(dòng)時(shí)對(duì)設(shè)備的沖擊電流很大，使電動(dòng)機(jī)受到了比較大的磨損，而且加/卸載的運(yùn)行方式使部件不斷進(jìn)行反復(fù)動(dòng)作，導(dǎo)致部件老化速度加快，設(shè)備維護(hù)的工作量很大。

5.噪音大

持續(xù)高速運(yùn)行、超負(fù)荷運(yùn)行、加/卸載等導(dǎo)致空壓機(jī)運(yùn)行的噪音很大。

從空壓機(jī)運(yùn)行中的問(wèn)題可以發(fā)現(xiàn)，提高空壓機(jī)的運(yùn)行效率，降低管道泄露等導(dǎo)致的壓力損失，節(jié)約壓縮氣體消耗量，提高運(yùn)行可靠性，降低空壓機(jī)能耗，有著非常重要的意義。

三、空壓機(jī)的節(jié)能方法

如何在空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下盡量節(jié)約能源，是人們關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。通常，可以采取以下方法來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的：

1.提高傳動(dòng)效率

空壓機(jī)多使用V帶實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)和壓縮機(jī)間的傳動(dòng)，V帶雖然有傳動(dòng)平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)，但通常要選擇多根膠帶并聯(lián)的方式，各膠帶可能由于松緊不一或是帶輪槽存在誤差而導(dǎo)致負(fù)載不均勻，降低了傳動(dòng)效率，浪費(fèi)了電能，還降低了V帶的使用壽命。

選擇高質(zhì)量、精度的帶輪、膠帶，負(fù)載不均勻時(shí)一次性更換全部膠帶，安裝時(shí)認(rèn)真調(diào)整中心距，保證所有膠帶受到相同的張緊力，可以有效的提高其傳動(dòng)效率。但使用V帶的傳動(dòng)方式無(wú)法*消除傳動(dòng)上的能量損失，使用轉(zhuǎn)子與電動(dòng)機(jī)同軸結(jié)構(gòu)能夠*解決這一問(wèn)題，還增加了風(fēng)量運(yùn)行，在全范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速控制。

2.降低摩擦功耗

活塞、缸套間的間隙大小和潤(rùn)滑情況影響著空壓機(jī)效率。間隙過(guò)大會(huì)產(chǎn)生漏氣損耗，太小則不能形成有效潤(rùn)滑，增加摩擦損耗，使空壓機(jī)能耗增大。

只有合適的間隙下才能保持有效的潤(rùn)滑。.降低摩擦功耗的措施有：精密控制間隙，及時(shí)更換已有磨損的活塞環(huán)，保證油液黏度合適、循環(huán)迅速，定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。另外，應(yīng)注意根據(jù)季節(jié)、氣候的變化更換潤(rùn)滑油，在潤(rùn)滑性能好的前提下盡可能的選擇黏度低的潤(rùn)滑油。

3.減少壓力損失

氣路系統(tǒng)包括濾風(fēng)器、吸排氣閥、冷卻器等組成，能夠?qū)嚎s空氣運(yùn)輸?shù)绞褂迷O(shè)備。如果出現(xiàn)吸排氣閥失修或修理不當(dāng)?shù)葐?wèn)題，會(huì)形成漏氣，減少排氣量，從而降低空壓機(jī)運(yùn)行效率。

減少壓力損失，首先要在滿(mǎn)足工藝的前提下盡量減小氣路系統(tǒng)的流動(dòng)阻力和壓強(qiáng)損失，例如盡量少裝閥門(mén)、吸氣管理盡量短等等；其次要使用大管徑的氣路系統(tǒng)和低速送氣方式；再次要減少設(shè)備內(nèi)外泄露，降低余隙容積；第四要使用高質(zhì)量的氣動(dòng)元件，例如吸排氣閥應(yīng)具備良好的密封性能和較低的阻力，空氣過(guò)濾器應(yīng)選擇新型的ND片過(guò)濾器等等；第五應(yīng)做好安裝和日常管理工作，進(jìn)行定期檢測(cè)維護(hù)，確保氣路系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。

4.提高交換熱性能

空壓機(jī)壓縮氣體有等溫、絕熱、多變壓縮三種，理論上等溫壓縮能耗zui小，但實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中都是多變壓縮。

為降低壓縮過(guò)程中的能耗，需要提高冷卻效率。冷卻水系統(tǒng)中有中間和后冷卻器，提高中間冷卻器的性能，能夠使二次進(jìn)氣溫度更接近于等溫壓縮下的溫度，確保回冷完善。降低冷卻水溫度，提高流量，清除管道、設(shè)備內(nèi)的沉積物，使用水處理劑提高水質(zhì)，可以提高冷卻器性能。

合理配置水泵，控制用水量，減少水路損失，能夠有效的降低功耗。在開(kāi)式冷卻水系統(tǒng)中，能量以熱的形式被白白浪費(fèi)掉，采取綜合利用廢熱措施能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能的目的。例如將水引入浴室等熱水供應(yīng)，可以實(shí)現(xiàn)能量的再利用。閉式冷卻水系統(tǒng)中，可以使用加大循環(huán)水池面積等方法加快熱水降溫速度，但應(yīng)控制冷卻水用量，避免增加循環(huán)水泵的能耗。

5.無(wú)功補(bǔ)償節(jié)能

空壓機(jī)通常使用異步電動(dòng)機(jī)，而異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)比較低，多在0.2—0.85之間，隨負(fù)載的變化而大幅度變化，能量損耗大。

無(wú)功補(bǔ)償是在電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行的前提下，提高功率因數(shù)，降低能量損耗。在受電端安設(shè)電力電容器能夠有效的改善功率因數(shù)，尤其適用于經(jīng)常連續(xù)運(yùn)行的低壓中型電動(dòng)機(jī)。

6.變頻調(diào)速節(jié)能

變頻調(diào)速節(jié)能通過(guò)在電網(wǎng)與電動(dòng)機(jī)間安設(shè)變頻器改變電壓和電動(dòng)機(jī)頻率，來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)調(diào)速。通過(guò)變頻器控制空壓機(jī)轉(zhuǎn)速，來(lái)調(diào)節(jié)能量，滿(mǎn)足輕載的運(yùn)行需要，讓排氣量與用氣量相匹配。

通過(guò)實(shí)踐證明，使用變頻調(diào)速方法能夠提高空壓機(jī)輕載運(yùn)行狀態(tài)下的工作效率，減少空壓機(jī)的能量消耗，為企業(yè)創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)效益。該系統(tǒng)控制輸出壓力，將反饋信號(hào)接到變頻器上，再與給定信號(hào)做比較，由PID調(diào)節(jié)后將綜合信號(hào)發(fā)送到輸入給定端，按壓力變動(dòng)量調(diào)整電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率。

7.多機(jī)組群控節(jié)能

在用氣量很大并且用氣負(fù)荷波動(dòng)較大的場(chǎng)合，使用單臺(tái)大容量空壓機(jī)難以滿(mǎn)足氣量調(diào)節(jié)的需要，而常使用多臺(tái)空壓機(jī)。多機(jī)組群控技術(shù)是在多臺(tái)空壓機(jī)運(yùn)行條件下實(shí)現(xiàn)節(jié)能的有效方法之一，它根據(jù)實(shí)際用氣量選定需要的機(jī)器和臺(tái)數(shù)，消除了不必要的浪費(fèi)情況，具有顯著的節(jié)能效果。

四、選購(gòu)與使用空壓機(jī)的原則

1.選購(gòu)空壓機(jī)時(shí)務(wù)必要求廠(chǎng)商提供耗氣量等設(shè)備信息，作為選擇空壓機(jī)的依據(jù)。

2.若空壓機(jī)的耗氣量會(huì)受到季節(jié)性等因素影響，需要進(jìn)行詳細(xì)的評(píng)估，必要的情況下可以征詢(xún)供應(yīng)商等專(zhuān)業(yè)人員或部門(mén)的建議。

3.選購(gòu)空壓機(jī)前需要整體考慮全廠(chǎng)的發(fā)展規(guī)劃，詳細(xì)列出近期以及中、遠(yuǎn)期需要的估計(jì)風(fēng)量。

4.在耗氣量變化很大的情況下，不必為了備用零件相同而選擇相同容量、種類(lèi)、型號(hào)的空壓機(jī)，使用不同容量空壓機(jī)的壓縮空氣系統(tǒng)，不僅能夠提供需要的供氣量，還可以保證節(jié)能效果。

5.有專(zhuān)家指出選擇大容量空壓機(jī)和其一半容量的空壓機(jī)配套使用，但在使用多臺(tái)空壓機(jī)的壓縮空氣系統(tǒng)的條件下，只要控制方式得當(dāng)，能夠有效的避免小容量空壓機(jī)閑置的現(xiàn)象，在降低能耗的基礎(chǔ)上提高設(shè)備利用率。

總結(jié)：

設(shè)備、運(yùn)行管理等因素都影響著空壓機(jī)的能耗情況，只有全面分析、綜合考慮，選擇*的技術(shù)、合理可行的方法和配套措施，才能確?？諌簷C(jī)節(jié)能、穩(wěn)定、安全的運(yùn)行。工作人員要在應(yīng)用變頻調(diào)速等*技術(shù)和方法的同時(shí)，認(rèn)真做好設(shè)備的日常運(yùn)行管理和維護(hù)保養(yǎng)工作，在保障生產(chǎn)的基礎(chǔ)上節(jié)能減耗，以提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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