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压缩机节能技术分析
摘要文章研究了压缩机节能技术,分析了压缩机节能运行中存在的问题和运行能耗机理以及变频节能基本原理,并介绍了变频技术、集中控制技术、结构优化和工艺参数调整等效果显著的压缩机节能技术措施。
关键词压缩机;节能技术;变频技术;集中控制技术;结构优化;工艺参数调整压缩机是一种重要的工业设备,广泛应用于生产生活的各个方面,空调、冷库、石油工业、化工工业都离不开压缩机。
但是压缩机同样也是耗电大户,其在生产生活中的运行会造成大量的电力消耗,研究压缩机节能技术十分必要。
1压缩机运行节能11压缩机运行中存在的问题111出力低,能耗高。
很多工业用压缩机出于节能考虑,限制压缩机功率,导致压缩机压缩能力低于设计值,尤其是夏季载荷升高时输送量将明显下降,由于散热能力有限,使得生产线其他设备不能满荷运行,降低了生产效率。
压缩机双机并联的运行模式运行效率不高,稳定性欠佳,两台压缩机并联工作,虽然能够明显增加总流量,但是单台压缩机的工作流量要比单机工作时低,因此每台压缩机的工作效率都下降了,双机并联的总压缩流量要比独立工作的流量小,而且并联之后流量增加,管道阻力损失将随之增大,机组的安全性也受到影响。
112机组运行状态不佳。
这个问题主要表现在压缩机运行周期难以满足设计要求、夏季运行不稳定、故障多发等方面,一些压缩机设备长期运行,机械、电气和仪表等构件故障多发,采用事后维修的方式难以实现机组长时间无故障稳定运行,容易出现故障,导致压缩机停车,影响生产安全。
113运行维护费用偏高。
旧压缩机维护费用很高,两机并行时,两组压缩机都要备用一套故障多发件,双备份成本,同时也造成了一些备用件的冗余和浪费。
12压缩机能量调节与能耗压缩机一般根据设计工况冷量实际需求选型,一般情况下压缩机都是全年工作,横跨冬夏极端天气,所以面临着相对复杂的外部环境,而且实际工况和设计方案之间难免存在一定偏差,所以压缩机功率要有适当富余。
现阶段,压缩机能量调节主要有间歇控制运行、吸气调节、气缸卸载、旁通调节和无极变速调节等类型,其中压缩机间歇运行是比较常见的运行方式,环境温度高于设定温度,压缩机将启动运行,环境温度下降到设定温度以下,压缩机将停止工作。
这样的工作方式适用于环境温度比较稳定、负载不大的情况,但是实际使用过程中,并非任何时刻环境温度都趋于稳定,极端天气和复杂工作环境下,各种生产活动都会造成冷量负载变化,温度变化频繁,发动机频繁启停,会造成较大的能量浪费,而发电机瞬时电流会污染电网,增加电网波动,压缩机的寿命也会受到影响,因此变频技术在压缩机中也得到了更多的应用。
13压缩机变频节能工况一定的情况下,压缩机制冷量和质量流量成正比,变频调节的基本思路就是通过改变压缩机电机转速来调整质量流量,从而改变总机组制冷量。
2压缩机节能技术21压缩机控制工艺参数优化211吸入压力调整。
选择合适的吸入压力能够有效降低压缩机功耗,一般情况下,吸入压力越低,能耗将越大,特别是压缩机一段的吸入压力,因此可适当提高压缩机的吸入压力,在一段吸入中增加高效旋风入口分离器,进一步消除进气管网的阻力,在保证充足处理气量的同时获得更高的吸入压力。
212压缩机段间压降降低。
压缩机段间压降同样也是压缩机功耗的重要原因,为了降低段间压降,可用高效换热器代替级间冷却器,减少不必要的管路设备和弯头,同时改善操作条件,降低冷却器结垢程度。
22压缩机结构设计优化221三元流叶轮。
三元流叶轮是专为气体流动设计的叶轮结构形式,大型压缩机一般采用这种结构形式,现有叶轮也可以通过适当的改造使之具有三元流叶轮的特点,显著改善叶轮的性能。
相关理论研究和试运行证明三元流叶轮的使用能够提高叶轮运行效率最高10左右,对原有压缩机叶轮的改造成本较低,但是能够明显提高设备生产能力,改善经济效益,压缩机的节能性能也将明显提高。
222叶轮抛光。