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压缩空气浪费的三种典型形式!

  空压机每年的耗电量约占全国总发电量的6~9%,在高耗电设备中仅次于风机和水泵,排第三位。选择更为节能的空压机及相关设备是必然要求,对于压缩空气系统中的“浪费”现象也要足够重视。

  根据大量用户现场调研数据分析,多数企业压缩空气系统存在设计不合理、选型不匹配、后处理设备损耗高、压力损失大、配套不完善、控制落后、运维管理粗放等情况,以上导致系统运行效率较低,使用能耗较高等情况,总结起来主要有以下三种典型形式:一泄露二不当使用三假性需求

  一泄露  

  一般工厂中压缩空气系统的泄漏量通常占供气量的20-40%,而管理不善的工厂甚至可能高达50%!泄漏在现场广泛存在,有时一个车间的泄漏点就有成千上万个。发生泄漏主要在橡胶软管接头、三联件、快换接头、电磁阀、螺纹连接、气缸端盖等处。

  更为重要的一点是“泄漏不是与生俱来的“,大部分泄露是在使用过程中随着零部件的老化或破损而形成的。

  现场泄漏量的60-70%是寿命泄漏,来自使用了5年以上的设备;10-30%是在使用了1-4年的设备中发现的;而在设备安装阶段由于安装不当或产品允许泄漏等造成的泄漏仅占全部泄漏的5-10%。治理泄露不同于故障排除的处理,它是贯穿整个压缩空气系统生命周期的长期要求,是空压机运维的基本操作规范。

  不当使用

  压缩空气系统“不当使用”,字面的含义是压缩空气在使用用途上不合理的一些情形。这主要包括以下几个方面:  

  1、使用压力“高消费”

  在压缩空气的使用场景中,很多用途遵循气压“宁高勿低”的原则,实则过犹不及。在实际生产中,0.5~0.6MPa应是普遍的压力段,适用于绝大部分一般气动/动力用途,然而,可能是出于一些“操作习惯”或“稳妥”的考虑,很多空压机的出力都大于实际需求的压力,这造成压缩机为此付出不必要的能耗支出(如压力0.7MPa提升到0.8MPa需增加7.5%的功耗)。

  2、杀鸡用牛刀

  这对于一些有多套空压机组成的压缩空气系统中表现得尤为突出。工厂压缩空气系统通常是按照大气量的使用需求来配置的,而且为了用气的安全稳定性,通常也设置为“N+X”(用+备)的空压机机型配置。

  生产用气波动影响,产气量峰值和谷值差别较大。企业生产有忙有闲,并非都处于大气量的需求状态。在只需要部分气量时,实际上是并不需要所有空压机群组都在线的(哪怕机组本身有自动启停、联控、变频等功能),这是因为对于任何用电设备来说,大的设备基础功耗(包括启停)必然要大得多,这就好比3.0和1.5排量的车拉同样重量的货,只要1.5排量的拉得动,好是就用1.5排量的来拉,综合油耗较为低。空压机的效率高为其满负荷或接近满负荷运行时,因此,应尽量让某一台或某几台空压机工作在满负荷状态来满足部分气量的需求。

  3、随意和任性

  调查发现,很多企业的压缩空气系统“漫不经心”,这种情况非常普遍,这主要是因为压缩空气“太过安全”,而且“价值”体现得不直观,造成用气缺乏统筹管理,管路私拉乱接,“隐形”的浪费。

  比如管路不合理:过细、弯头阀门过多、变径、快接软管等问题,表面看起来无关乎压缩空气的使用,实则由于压力损失过大,付出的是能耗增加的成本。部分企业因历史原因,随着生产规模的逐步增加,对应逐步增加空压设备,并网供气,终现场管网复杂、系统运行能效低下,能源浪费严重。此外一些工艺或习惯的不当使用也要引起重视,压缩空气吹扫耗能巨大,非必要不采用,即便是采用也应选用高效节能喷嘴,而对于吹扫灰尘之类无关生产的使用应严格禁止。

  假性需求

  假性需求主要是体现在对“压力、流量、洁净度”三个方面。

  在压缩空气系统设计初期,其系统压力设定往往根据车间少数工艺段高用气压力确定,导致大部分用气点实则是降压使用。

  一些工艺在设计时首要确保的是正常运行,对节能要求不太敏感。通常都会根据用气设备制造商提供的耗气量进行放大,因此,完全按照此要求配置的压缩空气系统通常富余量很大,有些甚至达到近50%。

  压缩空气的洁净度需要根据生产工艺的要求来配置,洁净度达不到要求,会造成产品报废、设备受损的情况,这种危害显而易见。而洁净度过高主要是指采取了过多的净化处理装置,这些净化装置一方面增加无谓的压损,另一方面有些净化设备需要消耗压缩空气,如出于对露点的需求(即压缩空气中含水量标准),当后处理系统使用无热或微热再生吸附式干燥机时,再生需消耗7%-15%的压缩空气,导致浪费。

  【综上】提高压缩空气系统的能效、降低生产成本是每个企业决策者须面对的课题。如何提高压缩空气系统的效率,除了产气侧提高能源转换效率外,在输气侧、用气侧、管理侧等方面来解决能源浪费问题也是我们须予以重视的重要环节。


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