W nowoczesnym przemyśle, jako ważne urządzenie energetyczne, sprężarka powietrza jest szeroko stosowana w różnych procesach produkcyjnych. Jednak zużycie energii przez sprężarkę powietrza zawsze było priorytetem przedsiębiorstw. Wraz ze wzrostem świadomości ekologicznej i wzrostem kosztów energii, efektywne oszczędzanie energii stało się kluczowym zagadnieniem w użytkowaniu i konserwacji sprężarek powietrza. Niniejszy artykuł dogłębnie omówi wiele aspektów oszczędzania energii przez sprężarkę powietrza, pomoże czytelnikom zrozumieć kluczowe kwestie oszczędzania energii oraz uświadomić sobie ekologiczną i wydajną eksploatację sprężarki powietrza. Mile widziane są uwagi krytyczne i sprostowania dotyczące ewentualnych niedociągnięć.
I. leczenie wycieku
Szacuje się, że średni wyciek sprężonego powietrza w fabryce sięga 20–30%, podczas gdy niewielki otwór o średnicy 1 mm², pod ciśnieniem 7 barów, przecieka z szybkością około 1,5 l/s, co powoduje roczną stratę około 4000 juanów (w przypadku wszystkich narzędzi pneumatycznych, węży, złączek, zaworów itp.). Dlatego głównym celem oszczędzania energii jest kontrola wycieków, sprawdzanie całej sieci przesyłowej i punktów gazowych, a zwłaszcza złączy, zaworów itp., aby na czas usunąć punkt wycieku.
II. Leczenie spadku ciśnienia
Za każdym razem, gdy sprężone powietrze przepływa przez urządzenie, następuje jego utrata, a ciśnienie w źródle powietrza spada. Spadek ciśnienia na wylocie sprężarki powietrza do punktu gazowego nie może przekraczać 1 bara, a ściślej rzecz biorąc, nie może przekraczać 10%, tj. 0,7 bara. Spadek ciśnienia w sekcji filtra suchego na zimno wynosi zazwyczaj 0,2 bara. Zakład powinien w miarę możliwości zaprojektować sieć rur pierścieniowych, wyrównać ciśnienie gazu w każdym punkcie i wykonać następujące czynności:
W celu pomiaru ciśnienia na odcinku rurociągu należy zainstalować manometr, szczegółowo sprawdzić spadek ciśnienia na każdym odcinku oraz na czas dokonać przeglądów i konserwacji problematycznego odcinka sieci rurociągów.
Dobierając urządzenia do sprężonego powietrza i oceniając zapotrzebowanie na ciśnienie w urządzeniach gazowych, należy kompleksowo uwzględnić ciśnienie i objętość gazu zasilającego, a nie zwiększać bezmyślnie ciśnienia powietrza zasilającego i całkowitej mocy urządzenia. W celu zapewnienia ciągłości produkcji, ciśnienie wylotowe sprężarki powietrza należy obniżyć do minimum. Każde obniżenie ciśnienia wylotowego sprężarki powietrza o 1 bar pozwala zaoszczędzić około 7% ~ 10% energii. W rzeczywistości, o ile butle wielu urządzeń gazowych mają ciśnienie 3 ~ 4 bar, niektóre manipulatory potrzebują ciśnienia wyższego niż 6 bar.
Po trzecie, dostosuj sposób korzystania z gazu
Według wiarygodnych danych, sprawność energetyczna sprężarki powietrza wynosi zaledwie około 10%, a około 90% z niej jest przekształcane w stratę energii cieplnej. Dlatego konieczna jest ocena fabrycznego wyposażenia pneumatycznego i sprawdzenie, czy problem ten można rozwiązać metodą elektryczną. Jednocześnie należy położyć kres nierozsądnym zachowaniom związanym z wykorzystaniem gazu, takim jak używanie sprężonego powietrza do rutynowego czyszczenia.
Po czwarte, zastosuj scentralizowany tryb kontroli
Wiele sprężarek powietrza jest sterowanych centralnie, a liczba pracujących jednostek jest automatycznie dostosowywana do zmian zużycia gazu. Jeśli liczba sprężarek jest mała, do regulacji ciśnienia można zastosować sprężarkę powietrza z konwersją częstotliwości; jeśli liczba sprężarek jest duża, można zastosować scentralizowane sterowanie sprzężeniem zwrotnym, aby uniknąć skokowego wzrostu ciśnienia wylotowego spowodowanego przez ustawienia parametrów wielu sprężarek powietrza, co prowadzi do strat energii powietrza wyjściowego. Oto konkretne zalety sterowania scentralizowanego:
Gdy zużycie gazu spadnie do określonego poziomu, produkcja gazu zostanie zmniejszona poprzez skrócenie czasu ładowania. Jeśli zużycie gazu ulegnie dalszemu zmniejszeniu, sprężarka powietrza o dobrej wydajności zatrzyma się automatycznie.
Zmniejszenie mocy wyjściowej wału silnika: zastosuj tryb regulacji prędkości obrotowej z konwersją częstotliwości, aby zmniejszyć moc wyjściową wału silnika. Przed transformacją sprężarka powietrza automatycznie odciąży się po osiągnięciu zadanego ciśnienia; po transformacji sprężarka nie odciąży się, lecz zmniejszy prędkość obrotową, zmniejszy produkcję gazu i utrzyma minimalne ciśnienie w sieci gazowej, zmniejszając w ten sposób zużycie energii od rozładunku do załadunku. Jednocześnie częstotliwość pracy silnika spada poniżej częstotliwości zasilania, co również może zmniejszyć moc wyjściową wału silnika.
Przedłuż żywotność sprzętu: zastosuj energooszczędne urządzenie konwersji częstotliwości i wykorzystaj funkcję łagodnego rozruchu przetwornicy częstotliwości, aby prąd rozruchowy zaczynał się od zera, a wartość maksymalna nie przekraczała prądu znamionowego. Dzięki temu zmniejszysz wpływ sieci energetycznej i wymagania dotyczące wydajności zasilania, a także przedłużysz żywotność sprzętu i zaworów.
Zmniejszenie strat mocy biernej: moc bierna silnika zwiększa straty w sieci i nagrzewanie się urządzeń, co skutkuje niższym współczynnikiem mocy i mocą czynną, a w konsekwencji nieefektywnym wykorzystaniem urządzeń i znacznymi stratami energii. Po zastosowaniu regulatora prędkości obrotowej z konwersją częstotliwości, dzięki funkcji wewnętrznego kondensatora filtrującego przetwornicy częstotliwości, straty mocy biernej mogą zostać zmniejszone, a moc czynna sieci energetycznej zwiększona.
5. Dobrze wykonuj swoją pracę w zakresie konserwacji sprzętu
Zgodnie z zasadą działania sprężarki powietrza, sprężarka powietrza pobiera powietrze naturalne i po wieloetapowym procesie sprężania wytwarza czyste powietrze pod wysokim ciśnieniem dla innych urządzeń. W całym procesie powietrze w naturze jest stale sprężane, pochłaniając większość ciepła przekształconego w energię elektryczną, co powoduje wzrost temperatury sprężonego powietrza. Ciągła wysoka temperatura jest niekorzystna dla normalnej pracy urządzenia, dlatego konieczne jest ciągłe chłodzenie urządzenia. Dlatego należy dbać o prawidłową konserwację i czyszczenie urządzenia, zwiększyć efektywność rozpraszania ciepła sprężarki powietrza oraz efektywność wymiany ciepła między wymiennikami ciepła chłodzonymi wodą i powietrzem, a także dbać o jakość oleju, aby zapewnić energooszczędną, stabilną i bezpieczną pracę sprężarki powietrza.
VI. Odzysk ciepła odpadowego
Sprężarka powietrza zazwyczaj wykorzystuje silnik asynchroniczny. Współczynnik mocy jest stosunkowo niski, przeważnie między 0,2 a 0,85, który zmienia się znacząco wraz ze zmianą obciążenia, a straty energii są duże. Odzysk ciepła odpadowego sprężarki powietrza pozwala obniżyć temperaturę spalin, wydłużyć jej żywotność i skrócić cykl eksploatacyjny oleju chłodzącego. Jednocześnie odzyskane ciepło może być wykorzystywane do ogrzewania domu, podgrzewania wody zasilającej kocioł, ogrzewania procesowego, ogrzewania i innych zastosowań, co zapewnia następujące korzyści:
Wysoka sprawność odzysku: podwójny odzysk ciepła z oleju i gazu, duża różnica temperatur między wodą wlotową a wylotową, wysoka sprawność odzysku ciepła. Całe ciepło oleju i gazu ze sprężarki powietrza jest odzyskiwane, a zimna woda jest szybko i bezpośrednio przekształcana w wodę gorącą, która jest przesyłana do systemu magazynowania ciepłej wody przez rurę izolacyjną, a następnie pompowana do punktu poboru ciepłej wody w fabryce.
Oszczędność miejsca: oryginalna konstrukcja bezpośredniego ogrzewania, niewielkie gabaryty i wygodna instalacja.
Prosta konstrukcja: niska awaryjność i niskie koszty utrzymania.
Niska strata ciśnienia: zastosowano wysoce wydajne urządzenie do odzysku ciepła odpadowego ze sprężonego powietrza, aby uzyskać zerową stratę ciśnienia sprężonego powietrza bez zmiany kanału przepływu powietrza.
Stabilna praca: utrzymuj temperaturę oleju w optymalnym zakresie roboczym, aby zapewnić stabilną pracę sprężarki powietrza.
Obciążenie silnika sprężarki powietrza utrzymuje się na poziomie powyżej 80%, co pozwala na poprawę efektywności energetycznej. Dlatego należy priorytetowo traktować wydajny silnik i zmniejszyć jego pojemność skokową. Na przykład:
Sprawność energetyczna silnika prowadzącego typu Y jest o 0,5% niższa niż zwykłego silnika Jo, a średnia sprawność silnika YX wynosi 10%, czyli jest o 3% wyższa niż w przypadku silnika Jo.
Zastosowanie materiałów magnetycznych o niskim zużyciu energii i dobrym przewodnictwie magnetycznym pozwala na redukcję zużycia miedzi, żelaza i innych materiałów.
Zwykła, staromodna przekładnia (przekładnia pasowa i zębata) traci na wydajności i zmniejsza energooszczędność. Wprowadzenie współosiowej konstrukcji silnika i wirnika może całkowicie rozwiązać problem strat energii spowodowanych przez przekładnię mechaniczną i zwiększyć objętość powietrza. Jednocześnie pozwala to na pełną kontrolę prędkości obrotowej urządzenia.
Przy wyborze sprężarki powietrza priorytetem może być zastosowanie wydajnej sprężarki śrubowej. Biorąc pod uwagę zużycie gazu w przedsiębiorstwach, należy uwzględnić zużycie gazu w okresach szczytowych i spadkowych oraz dostosować się do zmiennych warunków pracy. Wysokowydajna sprężarka śrubowa jest korzystna pod względem oszczędności energii, a jej silnik oszczędza ponad 10% energii w porównaniu z silnikiem spalinowym. Jej zalety to stałe ciśnienie powietrza, brak strat ciśnienia, precyzyjne dozowanie powietrza oraz brak konieczności doładowywania i rozładowywania, a także ponad 30% oszczędności energii w porównaniu ze standardową sprężarką powietrza. Przy dużym zużyciu gazu w produkcji można zastosować sprężarkę odśrodkową. Wysoka wydajność i duży przepływ mogą złagodzić problem niedostatecznego zużycia gazu w okresach szczytowych.
VIII. Transformacja układu suszenia
Tradycyjny system suszenia ma wiele wad, ale nowy sprzęt suszący może wykorzystać ciepło odpadowe ciśnienia powietrza do osuszania i odwadniania sprężonego powietrza, a oszczędność energii wynosi ponad 80%.
Krótko mówiąc, na zużycie energii przez sprężarkę powietrza wpływają urządzenia, zarządzanie eksploatacją i inne czynniki. Tylko kompleksowa analiza, kompleksowe rozważenie, dobór zaawansowanych technologii, rozsądne i wykonalne metody oraz środki wspomagające mogą zapewnić energooszczędną, stabilną i bezpieczną pracę sprężarki powietrza. Stosując zaawansowane technologie i metody, takie jak regulacja prędkości obrotowej za pomocą konwersji częstotliwości, personel powinien również sumiennie wykonywać codzienne zarządzanie eksploatacją i konserwację urządzeń, oszczędzać energię i zmniejszać jej zużycie, zapewniając jednocześnie produkcję, co przekłada się na korzyści ekonomiczne i społeczne.
Czas publikacji: 25.10.2024
