空壓機綜合節(jié)能技術(shù)解決方案，高效電機企業(yè)需要了解

 

空壓機是工業(yè)企業(yè)普遍使用的能量轉(zhuǎn)換設備，主要功能是把電能轉(zhuǎn)換為氣壓能，利用壓縮空氣的能量驅(qū)動控制閥和汽缸完成相關(guān)的工藝動作，它既可作為控制動力源，又可作為驅(qū)動動力源，一般驅(qū)動壓力在1Mpa以下的自動化系統(tǒng)均采用氣壓驅(qū)動。所以廣泛應用于自動化控制系統(tǒng)?？諌簷C產(chǎn)生氣壓的過程是一個電能轉(zhuǎn)換為機械能，機械轉(zhuǎn)化為氣壓的過程。所以空壓機系統(tǒng)的節(jié)能主要有三個方面，一是提升運行效率，二是提高輸送使用效率，三是回收和利用電能轉(zhuǎn)換為機械能時產(chǎn)生的熱能，三個層次的節(jié)能形成了空壓機系統(tǒng)高效低耗的節(jié)能運行體系。

1、空壓機節(jié)能策略

 

2、空壓機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

 

3、空壓機變頻節(jié)能

（1）空壓機的可行性分析

為了保障系統(tǒng)供氣壓力，在空壓機設計安裝時都會增大裝機容量，并處于常年連續(xù)運行狀態(tài)。當供氣壓力達到設定最高值時，空壓機卸載，關(guān)閉吸氣閥門或停機，當系統(tǒng)壓力降到設定最低值時，空壓機啟動加載，滿負荷運行，由于頻繁的加載、卸載對電路產(chǎn)生了較大的沖擊電流，造成了電能浪費，增大了機械損耗。如果采用變頻調(diào)速技術(shù)，在滿足用戶壓力負載需求的前提下，通過調(diào)節(jié)空壓機電機的輸出功率，有效調(diào)整壓力流量的技術(shù)參數(shù)，使空壓機運行在無頻繁加載、卸載的平穩(wěn)狀態(tài)下，可減少啟動電流和沖擊電流，提高運行性能，降低機械損耗，保護電路安全，節(jié)約電能資源。

（2）技術(shù)原理

采用動態(tài)跟蹤控制和模糊控制技術(shù)，經(jīng)壓力傳感器采樣和數(shù)值反饋，通過PID控制器的分析、對比、判斷、運算后，輸出適合系統(tǒng)負載需要的軸功率，使氣壓系統(tǒng)保持在壓力恒定狀態(tài)，并大大減少機組頻繁加載和卸載，優(yōu)化了運行狀態(tài)，提高了工作效率，實現(xiàn)了最大限度的節(jié)能。

 

（3）性能特點

節(jié)電率高，節(jié)電率可達15%以上。

實現(xiàn)軟啟動，對電網(wǎng)無沖擊，降低對變壓器容量的要求。

功率因數(shù)提高，減少無功損耗，使功率因率達到1。

恒壓供氣，運行平穩(wěn)，可靠性高。

無頻繁加載、卸載。壓縮機的使用壽命及檢修周期都將得到大大延長。

空壓機排氣量由空壓機的轉(zhuǎn)速來控制，氣缸內(nèi)氣閥片不再反復地開啟和關(guān)閉，閥座、彈簧等工作條件大大改善，避免了高溫、高壓氣體急劇的流動和沖擊，維修工作量減少。

設置故障報警及自動切換，提高了系統(tǒng)的安全可靠性。

4、空壓機系統(tǒng)管理節(jié)能

（1）節(jié)能分析

根據(jù)空壓機電機系統(tǒng)節(jié)能項目的多年實施經(jīng)驗總結(jié)，大多數(shù)壓縮空氣系統(tǒng)所消耗的能源明顯高于其實際消耗的能源量,高送低用、系統(tǒng)泄漏、人為虛假用氣和不正確使用大約消耗了約40％的壓縮空氣量，導致了大量氣能損失，通過壓縮空氣系統(tǒng)的優(yōu)化控制可以達到15～35%的節(jié)能效果。

 

（2）技術(shù)原理

系統(tǒng)采集各支路的供氣壓力、用氣流量和末端氣壓等技術(shù)參數(shù)，并根據(jù)各支路的用氣需求所設定的目標值，經(jīng)計算機的分析、比較、判斷和運算后，實時調(diào)整各支路的流量執(zhí)行機構(gòu)的開度，達到供氣壓力、供氣流量與實際負載需求量的一致，減少輸送能量損耗，同時根據(jù)系統(tǒng)壓力的變化檢測系統(tǒng)漏氣損耗，并及時進行報警。徹底解決了高送低用、系統(tǒng)漏氣、人為虛假用氣等造成的能量損失問題。

 

（3）性能特點

穩(wěn)定恒壓用氣區(qū)間（模糊控制），線形運動穩(wěn)定下游系統(tǒng)的空氣壓力，控制精度±0.05bar；

壓力顯示及指定壓力設定功能：消除壓力波動導致的錯覺需求；

掉電自我保護功能，可在掉電后保證系統(tǒng)閥門處于全開狀態(tài)，保障系統(tǒng)安全運行；

提高系統(tǒng)儲氣能力，減少泄漏及人為造成的錯覺需求浪費；

具備遠程監(jiān)控通訊及遠程參數(shù)設定功能；

低壓力損失無縫鋼管設計，整體裝置的壓降不超過0.5psig(0.03bar)；

實際調(diào)節(jié)輸出壓力范圍1.5-10bar;

使用環(huán)境溫度-20°C～80°C，適用于各種工藝需求的壓縮空氣恒壓輸送。

5、空壓機熱能回收

（1）節(jié)能分析

空氣壓縮機長期連續(xù)有運行過程中，把電能轉(zhuǎn)換為機械能，機械能轉(zhuǎn)換為風能，在機械能轉(zhuǎn)換為風能過程中，空氣得到強烈的高壓壓縮，使之溫度驟升，這是普通的物理學機械能量轉(zhuǎn)換，機械螺桿的高速旋轉(zhuǎn)，同時也產(chǎn)生摩擦熱，這些產(chǎn)生的高熱由空壓機潤滑油的加入混合成油氣蒸汽排出機體，這部分高溫油氣流的熱量相當于空壓機功率的60%，它的溫度通常在80℃（冬季）100℃（夏秋季），這些熱能都由于機器運行溫度的要求，都被無端地廢棄排往大氣之中，即空壓機的散熱系統(tǒng)來完成機器運行的溫度要求?？諌簷C熱回收就是利用熱能轉(zhuǎn)換原理，把空壓機散發(fā)的熱量回收轉(zhuǎn)換到水里，水吸收了熱量后，水溫就會升高空壓機運溫度就會降低。

科學技術(shù)支持：空壓機有40%的電能轉(zhuǎn)化為空氣能，有60%轉(zhuǎn)化為熱能，我們利用物理學的（相變理論），使空壓機熱能回收得以突破達到空壓機總功率的93%以上，是傳統(tǒng)熱回收的200%以上。

（2）空壓機熱回收技術(shù)原理

 

（3）空壓機回收熱能應用