耗電量高達45%?你的壓縮空氣系統能耗太高啦!

2021-01-19 壓縮機網

「十三五」規劃提出:今後五年,單位GDP能耗、二氧化碳排放量、用水量分別下降15%、18%、23%。我國全面推進節能減排工作的新局面。以此為背景,在工業生產中平均佔據工廠總耗電量9%,有些工廠甚至高達45%的壓縮空氣系統將不可避免地會成為節能工作的對象。此外,我國大部分企業對氣動系統能耗問題認識不足,節能意識淡薄,也在一定上加劇了能源的浪費。

影響壓縮空氣系統能耗的因素非常多,其中就有設備因素、安裝因素、使用因素等等,這裡簡單說說一些比較經常接觸到的如:設備、溫度、壓力、後處理等因素對空壓機能耗的影響。

(捷豹客戶安裝實例)

一般的壓縮空氣系統包含空氣壓縮機、管道、儲氣罐、精密過濾器、冷幹機、吸乾機等。空氣壓縮機提供具有一定壓力的壓縮空氣通過管道輸送至儲氣罐進行儲存、緩衝、冷卻,析出一部分水再經過冷凍式乾燥機除去大部分的水分,經過冷幹機後一般壓力露點可達2-10℃、顆粒0.01μm、油份0.05PPM;接著再經過精密過濾器過濾掉水、油、固體雜質等以達到用氣標準,部分行業對壓縮空氣品質要求更高的需再增加吸附式乾燥機及多級精密過濾器使壓力露點達-20~40℃、顆粒0.01μm、油份0.003PPM甚至更低。

針對壓縮空氣系統的節能措施大致分為以下5類:

1、 高效的空氣壓縮機

2、 合理的使用壓力

3、 合理的安裝

4、 合理的空氣品質

5、 合理的選型

高效的空氣壓縮機

壓縮機是整個壓縮空氣系統的心臟,對整個壓縮空氣系統的能耗有著非常大的影響,從早期的活塞式壓縮機,到螺杆式,從皮帶傳動式到直聯傳動再到同軸傳動式;從齒輪傳動二級壓縮,再到永磁同步雙主機雙電機的二級壓縮。每一次的產品革新都帶來了巨大的效率提升。據「工信部能效之星推薦目錄「目前市面上能效較好的為永磁同步雙主機雙電機的二級壓縮空壓機,等熵效率可達86%以上。相比直聯傳動的工頻機在不同的使用工況下可節省30-60%不等的電費。

滿足設備壓力即可

眾所周知壓力越高所需要消耗的能量越大

運行壓力和功率的關係:7bar減少1bar到6bar,約減少7%的軸功率(經驗公式),如37kW的軸功率,1小時能節省:2.59度電,洩露量:7bar減少1bar到6bar,洩露量為7/8,減少12.5%。如果系統洩露量為20%,則節省20%*12.5%=2.5%

不少用戶使用常規排氣壓力為8公斤的機型,用著5公斤、3公斤甚至更低的壓力,殊不知雖然使用壓力低,但是卻承擔著較高壓力所需的能耗。所以選擇一款合適的壓力的空壓機是重中之重。設備需求壓力:不少用戶對用氣設備了解不夠透徹,且鮮于嘗試,隨著技術的發展不少設備所需要的壓力比以往大大降低。如若可以針對合理的壓力進行改進的話,也可帶來不小的節能空間

(捷豹客戶安裝實例)

合理的安裝

空壓機吸氣口靠近窗、門位置,或單獨的吸風口,做專用的熱風排放口,降低空壓機房的溫度,降低吸氣溫度。吸氣溫度越高代表著吸入的空氣越稀薄,能耗越高

機組比功率吸氣溫度係數:

式中:K14=機組比功率吸氣溫度係數、 Tx=空壓機組實測進氣溫度,單位開爾文(K)

根據上述公式可得知,吸氣溫度對空壓機能耗的影響不容小覷。 將儲氣罐放置在風扇底下,讓儲氣罐成為除水器,除去部分液態水、降低壓縮空氣的溫度。 空壓站靠近用氣端,儘可能的縮短管路,使用壓損合理的管道。

管道壓力損失公式:

式中:-管道阻力損失,單位兆帕(MPa)

Q-管道內空氣流量(大氣壓力狀態下),單位為立方米每分鐘(m/min)

P-管道內表壓力,單位為(MPa)

d-管道內徑,單位為毫米(mm)

ΣL-直管道總長度與管件的等效長度之和,單位為米(m),可查表合理的管長度/管徑大小,可避免不合理的壓力損失。

合理的選型

1、單機功率對能耗的影響

可通過集中化減少臺數,從而達到節能目的單臺300kW對單臺150kW 能效相差約7%。 單臺150kW對單臺75kW 能效相差約12%。由此可見單機功率大的相對單機功率小的能效表現會更好。故可通過集中化減少臺數,從而達到節能目的。

另:水冷機對風冷機差5 % ~8 %

2、空壓機類型對能耗的影響

不同用氣設備、在不同的情況會,對壓縮空氣的需求量可能是變化的,在這用氣變化的工況下,選用工頻控制的空壓機(排氣量調節範圍為要麼0要麼100%),存在當用氣量變化時的供氣過量,供氣過量會導致空壓機空載運行,空載運行時需要消耗整機功率的45%左右的用電量,這部分的電量並不對外做功,造成一定程度的浪費,且用氣量波動越大浪費就越大。

針對用氣設備、用氣工況選擇合理的機型非常關鍵,選用可變轉速的空壓機(如永磁同步變頻空壓機、永磁同步變頻雙電機二級壓縮機),可根據用氣設備的用氣量按需調節空壓機的排氣量,按需消耗必要的電能,避免了空載時的巨大浪費,用氣量波動越大節能量越大。

(捷豹客戶安裝實例)

空壓機餘熱的利用

空壓機長期連續的運行過程中,把電能轉換為機械能,機械能轉換為壓縮空氣,在壓縮空氣過程中,空氣得到壓縮,使之溫度驟升,這些熱量由空壓機潤滑油的加入混合成油/氣混合物排出壓縮機,這部分高溫油/氣混合物的熱量相當於空壓機輸入功率的3/4,它的溫度通常80℃-100℃,這些熱能都由於機器運行溫度的要求,都被無端地廢棄排往大氣中浪費掉。

採用高效的餘熱回收設備,對空壓機所產生的高溫潤滑油用生活水進行熱量交換,從而獲得這部分熱能,不僅可以提高節省空壓機冷卻系統的能耗,還可使企業獲得生產和生活所需的熱水無需再消耗多餘的能量加熱生產和生活用水.從而使用戶一舉兩得。

影響空壓系統能耗的因素較多,如果能夠正確對待、並加以改善,會有超乎想像的節能收益。

來源:捷豹永磁螺杆機

相關焦點

  • 壓縮空氣(空壓機)系統節能教科書式講解
    壓縮空氣在工業領域用途廣泛,是優秀的動力源,在機械、化工、水泥、裝備、鋼鐵等行業能耗佔比較高。空壓機系統電能消耗佔工業能耗的8~10%左右,2018年全國空壓機耗電量約為4200億kW·h,其中有效能耗只佔66%,其餘34%的能量(約1420.4億kW·h)被白白浪費,通常認為空壓機能耗成本佔工廠的20%左右,空壓系統節能亟待全面開展。
  • 壓縮空氣系統洩漏,企業洩漏率竟達40%以上?教你幾招預防方法
    壓縮空氣系統是儲存壓能的良好介質,因空氣具有壓力穩定,容易獲得,便於貯存和輸送以及使用方便的優點,所以壓縮空氣技術得到廣泛應用。可是,壓縮空氣系統的洩漏問題非常嚴重,一不小心,竟能漏掉40%企業用電!今天,材料小博士就跟大家講講壓縮空氣的那些事兒~壓縮空氣有哪些用途?
  • 設計理念:壓縮空氣系統設計選型要點
    選型理念壓縮空氣系統的目的是將壓縮空氣輸送到使用地點。任何壓縮空氣系統都必須能實現控制、調節功能,並確保提供滿足使用要求的一定壓力和純度的適量的壓縮空氣。設計選型時還必須納入一定的安全係數,以適應在極端使用工況時造成的額外壓力下降。
  • 壓縮空氣系統的節能總結及改造,教科書般的經典
    近兩年來對中國工業企業調研得出,節能改造需求主要來自以下3個方面:(1)空壓機能耗佔企業用電比例比例過高;(2)壓縮空氣系統供氣不穩定、壓力波動等影響設備的正常工作;(3)隨著生產規模的擴大,企業對原有壓縮空氣系統改造優化以適應增長需求。因企業壓縮空氣系統的特點和適用的節能技術不同,為提高改造成功率,節能改造不能盲目實施。
  • 壓縮空氣系統節能降耗到底有多重要?
    文件內容較多,確定了四項工作重點,其中有兩項是這樣的:重點高耗能行業能耗專項監察,重點用能產品設備能效提升專項監察;其中提到了這樣一句話:按照《容積式空氣壓縮機能效限定值及能效等級》(GB19153-2009)等國家標準,對空壓機等主要用能產品設備生產企業實施專項監察,同有關部門依法督促企業停止生產達不到強制性能效標準限定值的低效產品,重點核查2016-2017年專項監察未覆蓋企業。
  • 公共建築耗電量大 單位面積能耗為住宅4.5倍
    追求富麗堂皇耗電量大 單位面積能耗為住宅4.5倍  公共建築莫患"節約冷漠症"  上海現有公共建築總面積不到住宅建築的三分之一,而全年建築能耗卻比住宅建築多25萬噸標煤,單位面積能耗相當於住宅的4.5倍。
  • 壓縮空氣系統改造,這樣全面的節能方案堪稱經典
    對於這樣的案例,通常的做法是分析組件來改善壓縮空氣系統,往往涉及的方面非常具體,投資回收期短且易於量化(比如用效率更高的壓縮機來替代舊壓縮機),但能源部門和相關有創新性的壓縮空氣改善小組主張採用系統方法作為分析和改進壓縮空氣系統的最佳措施。根據這些組織的說法,系統方法「不僅需要分析單個組件,還需要分析系統的供需雙方以及它們如何相互作用」。
  • 壓縮空氣能耗浪費?交給智慧託管空壓站吧
    8.7%,而我國空壓機年耗電高達3000億度,其中40%以上的能耗浪費在動力設備負載不匹配、供氣管網配置不合理、末端設備用氣粗放上。一些對壓縮空氣需求較大的電子企業客戶,只要在空壓機系統能效上提升1%,每年就可節約上百萬元的電費。    由於壓縮空氣系統能耗浪費在工業企業還沒有被充分認知,壓縮空氣系統的節能在我國逐漸成為一個重要而迫切的問題。在「十一五」、「十二五」期間,眾多企業對風機、水泵等進行節能改造,但還未涉及空壓機節能。伴隨著國家「十三五」節能規劃的實施,目前許多企業已把壓縮空氣系統節能排上日程。
  • 某國際大廈建設項目能耗管理系統的應用分析
    某國際大廈建設項目能耗管理系統的應用分析 acrelwyy 發表於 2020-12-03 15:45:25 摘要:本文介紹上海某國際大廈建設項目能耗管理系統,採用智能電力儀表採集配電現場的各種電參量
  • 【綠色工廠服務商優秀案例展示】中競同創壓縮空氣系統節能技術...
    2、技術情況2.1、壓縮空氣系統節能技術原理及工藝目前我國電機能效比發達國家低3%-5%,但電機系統能效低於發達國家10%-35%,由此可見,當前我國工業壓縮空氣領域節能側重點依然在「單機優化」和「局部優化」,系統節能還未成為主流,節能空間巨大。
  • 【壓縮空氣能耗浪費?交給智慧託管空壓站吧】-國家發展和改革委員會
    8.7%,而我國空壓機年耗電高達3000億度,其中40%以上的能耗浪費在動力設備負載不匹配、供氣管網配置不合理、末端設備用氣粗放上。     由於壓縮空氣系統能耗浪費在工業企業還沒有被充分認知,壓縮空氣系統的節能在我國逐漸成為一個重要而迫切的問題。在「十一五」、「十二五」期間,眾多企業對風機、水泵等進行節能改造,但還未涉及空壓機節能。
  • 淺談遠洋船舶的壓縮空氣系統
    遠洋船舶壓縮空氣系統是是船舶管路系統之一,它是一個相對獨立而又非常重要的系統,其不僅為船舶主機及船舶發電柴油機提供啟動氣源,同時氣動控制儀表及氣動控制設備也會用到壓縮空氣。另外,船舶也會在必要的位置安裝壓縮空氣接頭,以供船員能直接接上壓縮空氣使用,用來做維修及保養工作。
  • 壓縮空氣系統的驗證要點
    在施工之前,壓縮空氣系統的設計文件如用戶需求說明(URS)、功能設計說明(FDS)、軟體設計說明(SDS)等都要逐一進行檢查已確保能夠完全滿足URS要求。 壓縮空氣系統的設計確認中至少應該包含以下內容: 壓縮空氣的質量標準:壓縮空氣中的水含量,碳氫化合物(油霧)含量等指標是否符合使用要求。
  • 設備工程:壓縮空氣系統技術
    十二、壓縮空氣含油量  單位體積的壓縮空氣中所含油(包括油滴、懸浮粒子、油蒸汽)的質量,換算到吸氣條件下的值。  十三、壓縮空氣含塵量  單位體積的壓縮空氣中所含灰塵的質量,換算到吸氣條件下的值。  十四、壓縮空氣含溼量  單位體積的壓縮空氣中所含水和水蒸氣的質量之和。  十五、PPM  一種表示微量物質在混合物中含量的符號,指每一百萬中的份數或百萬分率。
  • 壓縮空氣(空壓機)系統供氣管路常見問題及對策
    設計問題1、壓損過大伴隨著工廠生產規模、生產工藝的不斷變革,壓縮空氣主管網也隨之不斷變更。這種問題基本是和出水問題同時出現,因空壓站不能很好地處理掉壓縮空氣中含有氣態或液態的油和水,使得含油壓縮空氣在管道中形成油滴,然後與壓縮空氣含水造成的鏽蝕混合,形成油泥,這種油泥狀雜物極易損壞末端管路設備和現場用氣設備。
  • 如果壓縮空氣管理搞KPI,你覺得自己欠缺什麼?
    由於壓縮空氣系統的運行成本較高,關鍵性能的測量對壓縮空氣系統非常重要。一個行業標準是很少對這些系統進行性能測量的,但我們通過經驗知道,大量壓縮空氣系統的運行效率非常低,浪費水平很高。我們還知道,這些系統的所有者和運營商往往沒有意識到這些問題。測量這些系統的關鍵性能可以提高對這些問題的認識,並將其放在首位。
  • 英格索蘭參與起草的《壓縮空氣站節能設計指南》團體標準成功發布
    2020年12月9日,《壓縮空氣站節能設計指南》團體標準發布會在上海虹橋國家會展中心成功舉行。會上成功發布了《壓縮空氣站節能設計指南》團體標準,英格索蘭與眾多壓縮機行業同仁一起見證了中國壓縮機行業又一次重要裡程碑。
  • MAID技術降低磁碟陣列耗電量
    機房節能為重要趨勢,存儲設備不可略  耗電量已成為資料中心運作時的重要支出,根據StorageIO Group所發表的一份報告,伺服器仍為資料中心中能源消耗最大的設備,平均約為50%,其次為存儲設備,也有近40%的比例。
  • 電熱水器耗電量怎麼算?24小時開著費電嗎?這些參數你都會看嗎?
    不過,電熱水器給人的第一印象就是耗電量特別大,因此在使用上,人們總是擔心這些問題:電熱水器耗電量大不大?長期開著還是用之前開著更省電?怎麼才能省電?今天,院長就給大家詳細說說電熱水器的知識,解答一下與電熱水器相關的用電問題。
  • 壓縮空氣除水的重要性,不容忽視
    可以使用壓縮空氣除水過濾器、無熱再生乾燥塔、冷凍乾燥機等設備通過對壓縮空氣加壓、降溫、吸附等方法來除去其中的水蒸汽,並通過加熱—過濾—機械分離等方法除去液態水分。壓縮空氣氣水分離器是運用離心及集流相結合之原理,重力及碰撞等機理的完美結合,能有效去除壓縮空氣中的液態水霧。