У сучасній промисловості повітряний компресор широко використовується в різних виробничих процесах як важливе енергетичне обладнання. Однак споживання енергії повітряним компресором завжди було в центрі уваги підприємств. Зі зростанням екологічної свідомості та зростанням цін на енергоносії, ефективне заощадження енергії стало ключовим питанням у використанні та обслуговуванні повітряних компресорів. У цій статті буде детально розглянуто багато аспектів енергозбереження повітряного компресора, допоможе читачам опанувати ключові моменти енергозбереження та реалізувати екологічно чисту та ефективну роботу повітряного компресора. Критика та виправлення недоліків вітаються.
I. лікування протікання
За оцінками, середній витік стисненого повітря на заводі становить 20–30%, тоді як невеликий отвір розміром 1 мм² під тиском 7 бар протікає близько 1,5 л/с, що призводить до щорічних втрат близько 4000 юанів (для всіх пневматичних інструментів, шлангів, фітингів, клапанів тощо). Тому основною роботою з енергозбереження є контроль витоків, перевірка всієї мережі передачі та газових точок, особливо з'єднань, клапанів тощо, щоб вчасно усунути витік.
II. Лікування перепаду тиску
Щоразу, коли стиснене повітря проходить через обладнання, воно втрачається, а тиск джерела повітря знижується. Зазвичай падіння тиску на виході повітряного компресора до точки подачі газу не повинно перевищувати 1 бар, а точніше – не більше 10%, тобто 0,7 бар, а на ділянці холодно-сухого фільтра падіння тиску зазвичай становить 0,2 бар. Завод повинен максимально розташувати мережу кільцевих труб, збалансувати тиск газу в кожній точці та виконати наступне:
Через ділянку трубопроводу встановити манометр для виявлення тиску, детально перевірити падіння тиску на кожній ділянці, а також своєчасно перевірити та обслуговувати проблемну ділянку трубопровідної мережі.
Під час вибору обладнання для стисненого повітря та оцінки потреб у тиску газового обладнання необхідно всебічно враховувати тиск подачі газу та об'єм подачі газу, і не слід сліпо збільшувати тиск подачі повітря та загальну потужність обладнання. У разі забезпечення виробництва тиск вихлопу повітряного компресора слід максимально знизити. Кожне зниження тиску вихлопу повітряного компресора на 1 бар заощадить енергію приблизно на 7% ~ 10%. Фактично, якщо тиск у циліндрах багатьох газових пристроїв становить 3~4 бари, то деяким маніпуляторам потрібно більше 6 бар.
По-третє, відрегулюйте поведінку використання газу
Згідно з авторитетними даними, енергоефективність повітряного компресора становить лише близько 10%, і близько 90% цієї енергії перетворюється на втрати теплової енергії. Тому необхідно оцінити заводське пневматичне обладнання та перевірити, чи можна вирішити цю проблему електричним способом. Водночас слід покласти край нераціональному використанню газу, такому як використання стисненого повітря для планового очищення.
По-четверте, прийняти централізований режим керування
Кілька повітряних компресорів керуються централізовано, а кількість працюючих агрегатів контролюється автоматично відповідно до зміни споживання газу. Якщо їх кількість невелика, для регулювання тиску можна використовувати повітряний компресор з перетворенням частоти; якщо їх кількість велика, можна застосувати централізоване керування зв'язком, щоб уникнути ступінчастого підвищення тиску вихлопу, спричиненого налаштуванням параметрів кількох повітряних компресорів, що призводить до марнування енергії вихідного повітря. Конкретні переваги централізованого керування полягають у наступному:
Коли споживання газу зменшується до певної кількості, виробництво газу зменшується за рахунок скорочення часу завантаження. Якщо споживання газу зменшується ще більше, повітряний компресор з хорошою продуктивністю автоматично зупиниться.
Зменшення вихідної потужності на валу двигуна: увімкніть режим регулювання швидкості перетворення частоти, щоб зменшити вихідну потужність на валу двигуна. Перед перетворенням повітряний компресор автоматично розвантажується, коли досягає встановленого тиску; після перетворення повітряний компресор не розвантажується, а зменшує швидкість обертання, зменшує виробництво газу та підтримує мінімальний тиск у газовій мережі, тим самим зменшуючи споживання енергії від розвантаження до завантаження. Водночас робота двигуна знижується до частоти нижче потужності мережі, що також може зменшити вихідну потужність на валу двигуна.
Збільшення терміну служби обладнання: використовуйте енергозберігаючий пристрій перетворення частоти та функцію плавного пуску перетворювача частоти, щоб пусковий струм починався з нуля, а максимальне значення не перевищувало номінального струму, щоб зменшити вплив електромережі та вимоги до потужності джерела живлення, а також продовжити термін служби обладнання та клапанів.
Зменшення втрат реактивної потужності: реактивна потужність двигуна збільшить втрати в лінії та нагрівання обладнання, що призведе до зниження коефіцієнта потужності та активної потужності, що, своєю чергою, призведе до неефективного використання обладнання та серйозних втрат. Після використання пристрою регулювання швидкості перетворення частоти, завдяки функції внутрішнього фільтруючого конденсатора перетворювача частоти, втрати реактивної потужності можуть бути зменшені, а активна потужність енергосистеми – збільшена.
5. Добре виконуйте технічне обслуговування обладнання
Згідно з принципом роботи повітряного компресора, він поглинає природне повітря та після багатоступеневої обробки та багатоступеневого стиснення утворює чисте повітря високого тиску для іншого обладнання. У всьому процесі природне повітря постійно стискається, поглинаючи більшу частину тепла, що перетворюється на електричну енергію, внаслідок чого температура стисненого повітря підвищується. Постійно висока температура є несприятливою для нормальної роботи обладнання, тому його необхідно постійно охолоджувати. Тому необхідно ретельно обслуговувати та чистити обладнання, збільшувати ефект розсіювання тепла повітряним компресором та ефект теплообміну водяних та повітряних теплообмінників, а також підтримувати якість оливи, щоб забезпечити енергозберігаючу, стабільну та безпечну роботу повітряного компресора.
VI. Рекуперація відхідного тепла
Повітряний компресор зазвичай використовує асинхронний двигун, коефіцієнт потужності якого відносно низький, переважно від 0,2 до 0,85, і який значно змінюється залежно від зміни навантаження, а втрати енергії великі. Рекуперація відпрацьованого тепла повітряного компресора може знизити температуру вихлопних газів повітряного компресора, подовжити термін служби повітряного компресора та робочий цикл охолоджувальної оливи. Водночас рекупероване тепло можна використовувати для опалення побутових приміщень, попереднього підігріву живильної води котла, технологічного нагріву, опалення та інших потреб, що має такі переваги:
Висока ефективність рекуперації: подвійна рекуперація тепла нафти та газу, велика різниця температур між вхідною та вихідною водою, висока ефективність рекуперації тепла. Все тепло нафти та газу повітряного компресора рекуперується, а холодна вода швидко та безпосередньо перетворюється на гарячу воду, яка через ізоляційну трубу подається до системи акумулювання гарячої води, а потім перекачується до точки гарячої води, що використовується на заводі.
Економія місця: оригінальна конструкція прямого нагріву, невеликі розміри та зручне встановлення.
Проста структура: низький рівень відмов та низькі витрати на обслуговування.
Низькі втрати тиску: для досягнення нульових втрат тиску стисненого повітря без зміни каналу потоку повітря використовується високоефективний пристрій рекуперації тепла відпрацьованого стисненого повітря.
Стабільна робота: підтримуйте температуру оливи в найкращому робочому діапазоні, щоб забезпечити стабільну роботу повітряного компресора.
Коефіцієнт навантаження двигуна повітряного компресора підтримується вище 80%, що може підвищити ефективність енергозбереження. Тому необхідно надавати пріоритет ефективному двигуну та зменшувати його плаваючу ємність. Наприклад:
Ефективність споживання енергії направляючого двигуна типу Y на 0,5% нижча, ніж у звичайного двигуна Jo, а середній ККД двигуна YX становить 10%, що на 3% вище, ніж у двигуна Jo.
Використання магнітних матеріалів з низьким енергоспоживанням та хорошою магнітною провідністю може зменшити споживання міді, заліза та інших матеріалів.
Звичайна старомодна трансмісія (клиноремінна трансмісія та зубчаста трансмісія) втрачає більшу ефективність передачі та знижує енергозберігаючі характеристики. Поява коаксіальної конструкції двигуна та ротора може повністю вирішити проблему втрат енергії, спричинених механічною передачею, та збільшити об'єм повітря. Водночас вона також може контролювати швидкість обертання обладнання в повному діапазоні.
При виборі повітряного компресора пріоритет слід надавати використанню ефективного гвинтового повітряного компресора. З огляду на споживання виробничого газу підприємствами, необхідно враховувати використання газу в пікові та низькі періоди та застосовувати змінні умови роботи. Високоефективний гвинтовий повітряний компресор є вигідним для економії енергії, а його двигун економить понад 10% енергії порівняно зі звичайним двигуном, і має переваги постійного тиску повітря, відсутності втрат різниці тисків, кількості впорскуваного повітря, відсутності завантаження та розвантаження, а також економії енергії понад 30% порівняно зі звичайним повітряним компресором. Якщо споживання виробничого газу велике, можна використовувати відцентровий агрегат, висока ефективність та велика витрата можуть вирішити проблему недостатнього споживання газу в пікові періоди.
VIII. Трансформація системи сушіння
Традиційна система сушіння має багато недоліків, але нове сушильне обладнання може використовувати відпрацьоване тепло тиску повітря для сушіння та зневоднення стисненого повітря, а коефіцієнт енергозбереження становить понад 80%.
Коротше кажучи, обладнання, управління роботою та інші фактори впливають на споживання енергії повітряним компресором. Тільки комплексний аналіз, всебічне врахування, вибір передових технологій, розумних та доцільних методів і допоміжних заходів можуть забезпечити енергозберігаючу, стабільну та безпечну роботу повітряного компресора. Застосовуючи передові технології та методи, такі як регулювання швидкості перетворення частоти, персонал також повинен сумлінно виконувати свою роботу з щоденного управління роботою та технічного обслуговування обладнання, економити енергію та зменшувати її споживання на основі забезпечення виробництва, щоб покращити економічні та соціальні вигоди.
Час публікації: 25 жовтня 2024 р.
