【壓縮機(jī)網(wǎng)】對(duì)于一家生產(chǎn)制造工廠，排生產(chǎn)計(jì)劃是司空見(jiàn)慣的事情，但生產(chǎn)主管部門(mén)更多考慮的是生產(chǎn)線主設(shè)備的問(wèn)題，而往往忽略了氣輔設(shè)備——壓縮空氣系統(tǒng)也有一套運(yùn)行原則。事實(shí)上，主設(shè)備決定了工廠是否賺錢(qián)，而氣輔設(shè)備很大程度上決定了賺多少，畢竟壓縮空氣系統(tǒng)是一只“電老虎”。

　　任何工業(yè)企業(yè)都有生產(chǎn)淡季和旺季，即便在一天當(dāng)中，用氣需求也有大有小，而了解這些需求變化對(duì)整個(gè)壓縮空氣系統(tǒng)的影響，是確保供氣設(shè)備——空壓機(jī)能夠保持預(yù)期功能和效率的關(guān)鍵。不管生產(chǎn)負(fù)荷如何，確保壓縮空氣系統(tǒng)以最佳性能運(yùn)行，是廣大空壓機(jī)用戶(hù)，以及設(shè)備供應(yīng)商不懈追求的目標(biāo)。對(duì)此，本文提出一些具有普遍參考價(jià)值的運(yùn)行原則和思維模式，供用戶(hù)借鑒。

　　秉持最低供應(yīng)原則

　　空壓站在設(shè)計(jì)、建設(shè)之初，必然留有一定裕量以應(yīng)對(duì)滿(mǎn)載需求和可能出現(xiàn)的額外需求。但是，當(dāng)處于生產(chǎn)淡季，或者其它用氣需求減少的情況時(shí)，空壓機(jī)仍然滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行必然導(dǎo)致極大的能源浪費(fèi)。生產(chǎn)淡季往往是壓縮空氣系統(tǒng)最重要的節(jié)能機(jī)會(huì)。因此，我們?cè)跐M(mǎn)足生產(chǎn)用氣需求的基礎(chǔ)上，必須千方百計(jì)地減少壓縮空氣的生產(chǎn)，降低壓縮空氣沒(méi)有經(jīng)濟(jì)效益的產(chǎn)出與消耗?？刹捎玫姆椒òǎ?/p>

　　1.減少空載運(yùn)行時(shí)間。我們知道，為了保證高速運(yùn)行的空壓機(jī)設(shè)備不會(huì)重復(fù)啟動(dòng)和停機(jī)，一般約有10分鐘左右的停機(jī)延遲，也就是空載?？蛰d期間空壓機(jī)機(jī)頭不打氣，電機(jī)處于無(wú)負(fù)荷空轉(zhuǎn)狀態(tài)，但是電機(jī)空轉(zhuǎn)時(shí)也會(huì)耗電，其用電約等于負(fù)載時(shí)的25%（不同型式、品牌、功率空壓機(jī)的性能各不相同，此數(shù)據(jù)僅做說(shuō)明之用）。如果壓縮系統(tǒng)中存在泄漏，空壓機(jī)可能偶爾切換到負(fù)載運(yùn)行，那將消耗更多的電力來(lái)生產(chǎn)壓縮空氣。在絕大多數(shù)工廠，尤其是非連續(xù)性的生產(chǎn)場(chǎng)合，下游工況對(duì)壓縮空氣的需求是波動(dòng)的。因此可以利用這種波動(dòng)的需求來(lái)減少空壓機(jī)空載運(yùn)行時(shí)間，提高能源應(yīng)用效率。

　　減少空載運(yùn)行的有效方式之一是采用可靠的空壓機(jī)控制系統(tǒng)，并進(jìn)行科學(xué)、合理的參數(shù)設(shè)置。如果是單臺(tái)空壓機(jī)，控制系統(tǒng)主要操縱的是設(shè)備的加卸載；如果有多臺(tái)空壓機(jī)聯(lián)機(jī)，控制系統(tǒng)一般被設(shè)置為自動(dòng)進(jìn)行各臺(tái)空壓機(jī)的加卸載。此時(shí)，如果設(shè)置不當(dāng)，即便每次相差3-5秒，壓力相差0.1MPa，日積月累，多產(chǎn)生的壓縮空氣耗電量也非常大。

　　在某些規(guī)模較大的空壓站，徹底關(guān)閉一至數(shù)臺(tái)空壓機(jī)，是減少能耗的重要途徑之一。有很多用戶(hù)習(xí)慣于生產(chǎn)期間，讓眾多空壓機(jī)隨時(shí)“待命”，事實(shí)上，這一習(xí)慣在很多時(shí)候沒(méi)有必要，反而造成了巨大的浪費(fèi)。生產(chǎn)時(shí)間越短，通過(guò)關(guān)閉空壓機(jī)而不是讓其空載運(yùn)行，可以節(jié)省更多的電力成本。如果生產(chǎn)用氣需求減少但我們的供氣成本沒(méi)有減少，就要考慮將工廠中不必要的壓縮空氣管道區(qū)域通過(guò)閘閥關(guān)閉、隔離，以減少壓縮空氣壓力浪費(fèi)。

　　如果生產(chǎn)線已經(jīng)停止，一定要手動(dòng)停止空壓機(jī)，即使它被集成到一個(gè)中央控制器。否則，機(jī)器可能會(huì)小幅運(yùn)行，以補(bǔ)償壓縮空氣管網(wǎng)中小泄漏造成的失壓，而這會(huì)造成不必要的能源浪費(fèi)。

　　2.消除漏氣現(xiàn)象。很多用戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)有很多耳朵都能聽(tīng)到的泄露，但是都沒(méi)有被維修，因?yàn)楹芏嘤脩?hù)認(rèn)為這么一點(diǎn)點(diǎn)泄露修了也解決不了問(wèn)題，或者覺(jué)得這么一點(diǎn)小泄漏無(wú)足輕重。事實(shí)上，這種想法大錯(cuò)特錯(cuò)，壓縮空氣泄露造成的能源浪費(fèi)在各種浪費(fèi)因素中居于首位，占20%至50%。比如，在供氣壓力為0.7MPa下的氣管中一個(gè)直徑1mm的泄漏小孔，每年導(dǎo)致的損失高達(dá)約3525度電，幾乎相當(dāng)于兩個(gè)三口之家的全年家庭用電，而且絕大多數(shù)泄漏是人耳無(wú)法聽(tīng)到的。

　　除了直接泄漏的壓縮空氣造成能源浪費(fèi)外，泄漏還會(huì)造成整個(gè)壓縮空氣系統(tǒng)壓力下降。如果要保證壓力，就需要提高空壓機(jī)排氣壓力或者額外啟動(dòng)其它供氣設(shè)備，進(jìn)一步提高能耗成本。

　　泄露對(duì)于壓縮空氣系統(tǒng)的損害不僅僅是能源浪費(fèi)。存在泄露的干燥壓縮空氣系統(tǒng)就像海綿一樣，會(huì)源源不斷地吸收大氣中的水分，從而影響壓縮空氣品質(zhì)。管道內(nèi)部濕度變大，腐蝕加劇，泄露會(huì)變得更加嚴(yán)重，形成惡性循環(huán)。

　　根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)對(duì)壓縮空氣管網(wǎng)進(jìn)行系統(tǒng)化地解決泄露時(shí)，第一期維修補(bǔ)漏工作完成后，有可能出現(xiàn)泄露率不降反升的情況。原因是維修泄露點(diǎn)后，我們對(duì)空壓機(jī)的排氣壓力一般并不會(huì)特別調(diào)整，這就導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)壓力上升，之前本來(lái)沒(méi)有泄露的地方在過(guò)高壓力下開(kāi)始泄露了。這時(shí)需要再進(jìn)行一輪查漏補(bǔ)漏，泄露率才會(huì)真正開(kāi)始下降，然后通過(guò)調(diào)整空壓機(jī)排氣壓力，將壓縮空氣系統(tǒng)壓力調(diào)整至最經(jīng)濟(jì)狀態(tài)。

　　3.降低供氣壓力。由于管道壓力損失不確定，設(shè)備啟動(dòng)存在流量高峰等原因，空壓機(jī)的供氣壓力常常比用氣端要求壓力高出0.2MPa～0.3MPa，在泄漏量大的時(shí)候壓力會(huì)更高。而末端設(shè)備每提高0.1MPa，空壓機(jī)的耗電就提高4%～8%。有時(shí)會(huì)為了少數(shù)幾臺(tái)壓力要求高的設(shè)備，而調(diào)高整個(gè)供氣管網(wǎng)系統(tǒng)的壓力，導(dǎo)致能源浪費(fèi)嚴(yán)重。

　　據(jù)美國(guó)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，每減少1%的PSI將有2%的能源節(jié)省。所以我們?cè)诒ＷC用氣需求的基礎(chǔ)上，要盡可能的調(diào)低供氣壓力，并盡量壓縮最低與最高壓力之間的范圍。這可以通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，如有必要，可以設(shè)置不同的壓力檔，以滿(mǎn)足不同的用氣需求。

　　4.余熱回收。壓縮空氣雖然用途廣泛，卻是一種“奢侈”的能源，其生產(chǎn)過(guò)程中消耗了大量的能源。根據(jù)美國(guó)能源署統(tǒng)計(jì)，空壓機(jī)在運(yùn)行時(shí)，真正用于增加空氣勢(shì)能所消耗的電能，在空壓機(jī)總耗電量中只占很小的一部分，約為15%，大約85%的電能轉(zhuǎn)化為熱量，通過(guò)風(fēng)冷或者水冷的方式排放到空氣中。這些損失的熱量中有70-94%是可以被回收利用的，折合壓縮機(jī)的軸功率約為60-80%?？諌簷C(jī)可以回收的余熱取決于設(shè)備的大小和運(yùn)行時(shí)間。從壓縮空氣中回收熱量可以減少外購(gòu)能源，如煤炭、電力、天然氣、暖氣、熱水等的需求，從而降低運(yùn)營(yíng)成本和二氧化碳排放量。在國(guó)家能耗“雙減控”和碳交易的大背景下，可產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。

　　5.選購(gòu)變頻空壓機(jī)。相對(duì)于工頻空壓機(jī)，變頻空壓機(jī)的出現(xiàn)不是為了全速連續(xù)運(yùn)行。它做的不僅僅是加載和卸載，而是可以精確地將壓縮空氣輸出與需求相匹配。因此，變頻空壓機(jī)是有波動(dòng)需求的企業(yè)的理想選擇。壓縮空氣的需求在不同工作崗位之間存在顯著差異；需求隨班次、工作日或季節(jié)性波動(dòng)，如果工廠是這種工況，推薦優(yōu)先考慮變頻空壓機(jī)。還可以考慮將工頻空壓機(jī)和變頻空壓機(jī)結(jié)合在一起的解決方案，工頻空壓機(jī)提供基本負(fù)載，一個(gè)或多個(gè)變頻空壓機(jī)“微調(diào)”以滿(mǎn)足用戶(hù)需求變化。

　　須有系統(tǒng)性思維

　　首先，壓縮空氣系統(tǒng)為整個(gè)工廠的生產(chǎn)提供動(dòng)力，沒(méi)有壓縮空氣，生產(chǎn)就無(wú)法正常進(jìn)行! 所以將壓縮空氣設(shè)備列在生產(chǎn)計(jì)劃之中通盤(pán)考慮非常重要。其次，壓縮空氣系統(tǒng)核心是空壓機(jī)，但抓住了核心不等于可以忽略其它，所以要重視空壓機(jī)以外的設(shè)備與要素，比如后處理設(shè)備等。

　　當(dāng)生產(chǎn)擴(kuò)大，需要增加供氣量時(shí)，我們要考慮目前的空壓機(jī)是否有能力滿(mǎn)足產(chǎn)量增加帶來(lái)的用氣需求？是否要購(gòu)買(mǎi)一臺(tái)額外的空壓機(jī)來(lái)跟上增加的需求？保留舊的空壓機(jī)作為備用機(jī)，可能會(huì)節(jié)省購(gòu)買(mǎi)一臺(tái)大型空壓機(jī)的費(fèi)用。

　　當(dāng)接入壓縮空氣系統(tǒng)的空壓機(jī)增加后，更多的壓縮空氣=更多的下游水分。生產(chǎn)系統(tǒng)是否準(zhǔn)備好處理因壓縮空氣量增加而產(chǎn)生的額外水分？濕氣會(huì)對(duì)壓縮空氣裝置和終端工藝造成損害。在增加壓縮空氣供應(yīng)之前，建議先確定原有的干燥方法/配置是否能夠有效處理系統(tǒng)中增加的水分。

　　當(dāng)接入壓縮空氣系統(tǒng)的空壓機(jī)增加時(shí)，也須考慮是否有足夠的存儲(chǔ)空間。儲(chǔ)氣罐具有穩(wěn)定氣壓和儲(chǔ)存空氣的作用。使用儲(chǔ)氣罐可以把氣壓控制在合適的范圍內(nèi)，消除管路中氣流的脈動(dòng)，滿(mǎn)足用氣設(shè)備突然用氣量加大的需求，確保更穩(wěn)定地用氣，從而避免空壓機(jī)頻繁啟停，達(dá)到節(jié)能的目的。

　　當(dāng)確定需要增加空壓機(jī)設(shè)備以提高產(chǎn)氣量時(shí)，我們要優(yōu)先考慮新技術(shù)。在過(guò)去十多年中，壓縮空氣技術(shù)取得了巨大的進(jìn)步，衍生出很多新概念、新理念和新產(chǎn)品。那么，在采購(gòu)時(shí)，我們就不能抱著固有的陳舊理念去選型。

　　當(dāng)空壓機(jī)的使用時(shí)間超過(guò)10年，即便設(shè)備完好，我們也要考慮其能效水平，如有必要可進(jìn)行節(jié)能置換。畢竟設(shè)備初期投資只占15%，使用期間的維護(hù)、管理成本占15%，70%的成本源于能源消耗。

　　相信專(zhuān)業(yè)，用數(shù)字說(shuō)話

　　任何投資都應(yīng)該有明確的回報(bào)和投資回報(bào)率，壓縮空氣系統(tǒng)同樣如此，這是商業(yè)行為的本質(zhì)。但要實(shí)現(xiàn)高額回報(bào)，不應(yīng)依賴(lài)直覺(jué)和“大概、或許、可能”，而是要用數(shù)字說(shuō)話，精確地計(jì)算成本、產(chǎn)出和利潤(rùn)以及效率。

　　數(shù)字化背后是被行業(yè)劃歸到整機(jī)、后處理、潤(rùn)滑油之后的計(jì)量、監(jiān)控行業(yè)以及物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)。事實(shí)上，隨著工業(yè)科技的發(fā)展，壓縮空氣系統(tǒng)能效等級(jí)的提升、產(chǎn)氣品質(zhì)的提升，僅靠簡(jiǎn)單的用眼看、用手摸、用耳聽(tīng)已無(wú)法滿(mǎn)足“錙銖必較”的利潤(rùn)提升需求，必須要用更加科學(xué)、智能、全面、實(shí)時(shí)的專(zhuān)業(yè)工具和專(zhuān)精的服務(wù)來(lái)幫助用戶(hù)確定效率基準(zhǔn)線，找到擴(kuò)張的方法，或在需求放緩時(shí)確保效率。換句話說(shuō)，就是要相信專(zhuān)業(yè)人員、企業(yè)和工具的力量，用數(shù)字說(shuō)話。

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