压缩空气系统(学习)详解

• 5.2.2 压力（压降分析）
5.2.3 需求分析 • 流量需求分析
• 压力需求分析
5.2.4 泄漏分析
• 泄漏通常是压缩空气系统最大的浪费，通常企业的泄漏率在20%-30%， 个别管理不善的企业的压缩空气泄漏率甚至达到40%以上。
• 通过良好的维护，可以将压缩空气泄漏率保持在10%左右。
每2.5KPa的压力下降 = 能耗上升约2%
• 5.3.2 级联压缩空气的冷却
• 对多级压缩机而言，每一级压缩机的进气都在升高 • 级联冷却器: 采用热交换器带走各级压缩机进气的热量 • 后冷却器: 降低从最后一级压缩机出来的空气温度 • 采用低温水冷却: 减少功耗
• 5.3.3 压力设置
• 过高压力 – 压缩机消耗更多功率 – 更低的容积效率
• 吹扫 • 鼓风 • 。。。。
• 5.2.7 分析小结
5.3 节能机会 • 5.3.1 进气质量
• 降低进气中的杂质、水分 • 降低进气温度
进气温度每增加4 ℃ = 能源消耗上升1%
• 5.3.2 进气过滤器压降
• 空气过滤器安装在较低温度处或从较低温度处吸入空气 • 保证进气过滤器压降最小
• 高于系统实际需求压力 – 浪费能源 – 过度磨损
• a. 降低输送压力 • 使压缩机工作在690KPa而不是830KPa: 能耗可能降低10%，相应泄漏
量也降低
• b. 优化压缩机压力设定及控制 • 如果将不同类型的压缩机级联运行，需要优化压力设置和控制
• c. 区分不同压力需求，单独供气 • 不要再使用减压阀
• 压缩空气系统是工业企业非常常见的动能 设备，工艺自动化程度越高，压缩空气使
用量越大，相应的电力消耗的比例就越高，
一般来说压缩空气系统的电耗要占到工业 企业电耗的8-10%，极端的例子，比如一个 中小型化工企业的合成氨工序，其压缩空 气系统电耗通常高达全部电耗的60-70%， 因而对压缩空气系统的节能降耗成了工业 企业普遍关心的问题。
• d. 优化管道设计保证系统压降最小
• 管道压缩空气损耗
• 5.3.4 泄漏最小化
• 超声波检漏 • 拧紧接头 • 更换磨损或失效的零件
• 5.3.5 冷凝水
• 排出气体经后冷却器冷却后常发生水的冷凝 • 安装冷凝水排水装置加以去除
• 5.3.6 不合理用气的治理
• 高压空气不能用作低压用途: 搅拌, 燃烧进气, 气动输送 • 低压用途可用鼓风机代替
• 后果 – 能源浪费: 输出量的 20 – 30% – 系统压力下降 – 设备寿命缩短
• 常见泄漏点 – 接头, 软管, 管道, 弯头 – 压力调节器 – 疏水阀常开, 关闭阀 – 管接头, 快速接头, 管螺纹密封
• 泄漏率测定（泵气法）
• 泄漏量测定 泄漏量=泄漏率×Q（运行空压机排量）
• 5.2.5 控制分析
• 如压缩空气系统没有监控管理，空压机也没有自动集控，对空压机的 运行就不能时时监测，出现故障也无法及时发现及排除。
• 空压机不能根据实际用气需求自动调节用气压力，只能依靠空压机自 身的加卸载功能进行开关机调节，有可能造成加卸载频繁，不但造成 空压机损耗大、寿命缩短，其能耗浪费同样巨大。
• 5.2.6 不合理用气
空压站
车间
车间Hale Waihona Puke Baidu
车间
压缩空气管道分布3（环状2）
空压站
车间
车间
车间 空压站
车间
三、空压机
常见空压机类型
空压机种类
正排量压缩机
动态压缩机
往复式压缩机 旋转式压缩机 离心式压缩机 轴流式压缩机
活塞式
螺杆式
• 空压机铭牌
四、辅助设备
• 冷干机
• 冷却、干燥压缩空气
• 其他辅助设备
• 储气罐——缓冲气压波动、平衡压力 • 过滤器——除尘、除水 • 冷却水系统——冷却空压机
扫。。。）
• 压缩空气，即被外力压缩的空气。压缩空气是一种重要的动力源，与 其他能源相比，压缩空气具有以下明显特点 ●清晰透明 ●输送方便 ●没有特殊的有害性 ●没有起火危险 ●没有超负荷危险 ●可在多种不利环境下使用 ●空气来源广，取之不尽用之不竭
• 压缩空气，是仅仅出于电力的第二动力能源，是具有多种用途的工艺 气源。
• 能耗特点1
压缩空气系统全寿命周期成本
• 能耗特点
压缩空气在制备、输送、使用、泄漏等各方面存在不同的 形式的损耗，特别是大量的热损耗，最终使用的有效能仅 仅为输入能量的10%~15%。
二、压缩空气系统流程及管道分布
压缩空气系统流程简图1
空压机
冷干机
车间、 设备
压缩空气系统流程简图2
空压机 储气罐
压缩空气系统
• 一、压缩空气系统概述 • 二、压缩空气系统流程及管道分布 • 三、空压机 • 四、辅助设备 • 五、节能分析
一、压缩空气系统概述
压缩空气系统：组成由供气端至用气端组成。
供气端： 空压站 空压机、冷干过滤、循环冷却水、储气罐
压缩空气的储存与输送： 储气罐、管道
用气端： 储气罐、过滤器、压力调节、用气设备（动力、喷枪、气动工具、吹
冷干机
储气罐 过滤器
车间、 设备
车间、 设备
车间、 设备
车间、 设备
压缩空气系统流程简图3
空压机
储气罐
车间、 设备
车间、 设备
车间、 设备
车间、 设备
冷干机 过滤器 分气包 储气罐
压缩空气管道分布1（树状）
空压站
车间
车间
车间
车间 车间
压缩空气管道分布2（星形）
车间
车间
空压站
车间
车间
压缩空气管道分布3（环状1）
• 5.3.7 压缩机控制
• 不使用压缩空气时候能自动停机
• 5.3.8 维护保养
– 润滑: 定期检查和润滑 – 清洁：表面清洁，增加散热效果 – 空气过滤器: 定期检查和更换 – 冷凝水疏水阀: 保证排水通畅，无空气泄漏 – 干燥机: 检查及更换过滤器
5.3.9 设备改造
• 高效电机 • 空压机变频（不推荐） • 变频机 • 合理配置机组组合 • 终端用气设备改变
五、节能分析
• 5.1、现场情况、数据收集
5.2、分析 5.2.1加卸载分析
• 加载—空压机运行，正常产气 • 卸载—空压机运行，不产气 • 待机—空压机停止，待启动
前卫空压机加卸载情况
• 通常情况下，空压机卸载能耗是加载能耗 的30%~50%
• 通常情况下，我们认为20%的卸载率是可接 受的