【壓縮機(jī)網(wǎng)】空氣壓縮機(jī)作為一種重要的動力裝備，被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、冶金、建材等眾多工業(yè)領(lǐng)域。空壓機(jī)的運(yùn)行效率和能耗直接影響到企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益，雖然現(xiàn)有的空壓機(jī)站已經(jīng)能夠滿足生產(chǎn)需要并備有足夠的備件，但是在實(shí)際運(yùn)行中，仍存在著許多問題和不足……

　　傳統(tǒng)空壓站六大問題

　　目前，市場上空壓機(jī)主要存在以下六個問題：

　　1.缺乏統(tǒng)一運(yùn)行管控，能源利用效率低

　　在許多企業(yè)中，空壓機(jī)站的運(yùn)行管理存在著缺乏統(tǒng)一管控的問題，導(dǎo)致能源利用效率低下。改造空壓站可以引入智能化控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全面管控和管理，提高能源利用效率。

　　2.系統(tǒng)監(jiān)測手段完善，但缺少控制功能

　　許多空壓機(jī)站擁有完善的監(jiān)測手段，但是缺少控制功能。改造空壓站可以引入智能化控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測和自動控制，提高空壓機(jī)的效率和穩(wěn)定性。

　　3.各管網(wǎng)間流量分配管理缺失

　　在一些企業(yè)中，各管網(wǎng)之間的流量分配管理存在著缺失，導(dǎo)致部分管網(wǎng)壓力不穩(wěn)定。改造空壓站可以優(yōu)化管網(wǎng)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)流量分配均衡，提高空壓機(jī)的效率和穩(wěn)定性。

　　4.系統(tǒng)關(guān)鍵數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)全面，但缺乏大數(shù)據(jù)分析，不能動態(tài)優(yōu)化空壓站系統(tǒng)

　　許多企業(yè)的空壓機(jī)站雖然擁有全面的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，但是缺乏大數(shù)據(jù)分析，不能動態(tài)優(yōu)化空壓站系統(tǒng)。改造空壓站可以引入大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析和優(yōu)化，提高空壓機(jī)的效率和穩(wěn)定性，降低能耗成本。

　　5.部分區(qū)域管網(wǎng)結(jié)構(gòu)有待優(yōu)化調(diào)整，站房供氣結(jié)構(gòu)不盡合理

　　在一些企業(yè)中，部分區(qū)域的管網(wǎng)結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，站房供氣結(jié)構(gòu)也不盡合理。改造空壓站可以進(jìn)行現(xiàn)場勘查和優(yōu)化設(shè)計(jì)，針對不合理的結(jié)構(gòu)和供氣方式進(jìn)行改造，提高空壓機(jī)的效率和穩(wěn)定性。

　　6.后處理設(shè)備能源消耗大，推高了用氣成本

　　在一些企業(yè)中，后處理設(shè)備能源消耗大，推高了用氣成本。改造空壓站可以進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和技術(shù)升級，采用更加節(jié)能環(huán)保的后處理設(shè)備，降低用氣成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

　　傳統(tǒng)空壓站典型案例

　　某傳統(tǒng)空壓站由N臺壓縮機(jī)組成，空壓機(jī)的開、停依賴空壓站值班人員管理。由于工業(yè)用壓縮機(jī)功率較大，在控制上一般采用加載、卸載的控制方式，即x公斤加載，y公斤卸載，其造成能源浪費(fèi)的原因包括：

　　1.空載能耗高。目前企業(yè)壓縮機(jī)為單臺N立方，壓縮機(jī)開停只有N或N的倍數(shù)，空壓機(jī)設(shè)備開停依賴人工管理的傳統(tǒng)。尤其在用氣負(fù)載頻繁變化時，系統(tǒng)不能快速反應(yīng)，也不能實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)排量的微調(diào)，這形成了空壓站各壓縮機(jī)的空載。通常情況下，當(dāng)壓力達(dá)到y(tǒng)公斤時，空壓機(jī)進(jìn)入卸載運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)壓力降到x公斤時，壓縮機(jī)進(jìn)入空載狀態(tài)，即關(guān)閉進(jìn)氣閥使電機(jī)處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，同時將油器預(yù)分離罐中多余的壓縮空氣通過放空閥放空。關(guān)閉進(jìn)氣閥使電機(jī)空轉(zhuǎn)，雖然可以使空壓機(jī)不需要再壓縮氣體作功，但空壓機(jī)在空轉(zhuǎn)中還是要帶動螺桿或者活塞做回轉(zhuǎn)運(yùn)動，電耗仍在繼續(xù)發(fā)生。實(shí)際檢測發(fā)現(xiàn)，空壓機(jī)空載時的能耗高達(dá)其滿載運(yùn)行時的40%～55%。

　　2.爬升能耗高。螺桿壓縮機(jī)有兩種運(yùn)行模式，加、卸載運(yùn)行模式或空載、滿載運(yùn)行模式。加、卸載控制方式使得壓縮氣體的壓力在x～y公斤之間來回運(yùn)動。x公斤是最低工作壓力值，即能夠保證用戶正常工作的最低壓力(加載壓力)。

　　一般情況下，x公斤、y公斤之間關(guān)系可以用下式來表示：y=x+(1+δ)，δ是一個百分?jǐn)?shù)，其數(shù)值大致在10%～25%之間。壓差一般在一公斤以上。通過理論計(jì)算和實(shí)際檢測，得知空壓機(jī)壓力每增加1公斤，能耗增加5-6%。由此可知，在加、卸載供氣控制方式下的空壓機(jī)，其工作氣壓由x到y(tǒng)，有一個氣壓爬升的能耗，存在事實(shí)上的能源浪費(fèi)。

　　同時，高于x公斤的氣體在進(jìn)入用氣終端前，其壓力需要經(jīng)過減壓閥減壓至接近x公斤，壓力越高流速越快，這就造成同樣的工況，壓力越高所耗氣量越大。這一過程同樣是一個能源浪費(fèi)的過程。

　　3.傳統(tǒng)管理。在空壓站的使用管理過程中，存在兩種不可避免的矛盾。一種是企業(yè)對空壓機(jī)管理人員有明確的考核，那么會出現(xiàn)氣壓經(jīng)常不夠或能少開就少開的習(xí)慣，不利于生產(chǎn)線的正常運(yùn)行，或出現(xiàn)壓力達(dá)不到設(shè)備使用要求導(dǎo)致用氣終端故障增加。另一種是對空壓機(jī)管理人員沒有明確的考核，這就會導(dǎo)致空壓機(jī)多開、空壓站空載能耗高的結(jié)果。無論哪種管理模式，其結(jié)果都會使空壓站電能浪費(fèi)增大，而且不利于安全生產(chǎn)。

　　4.其它?？諌赫究諌簷C(jī)配置的缺陷或用氣端用氣量不斷變化時，管網(wǎng)供氣壓力不可避免地產(chǎn)生較大幅度的波動。這就導(dǎo)致空壓機(jī)頻繁加、卸載，頻繁調(diào)節(jié)進(jìn)氣閥，會加速進(jìn)氣閥的磨損，增加維修量及維修成，同時供氣穩(wěn)定性差，供氣精度達(dá)不到工藝要求，影響產(chǎn)品品質(zhì)。

　　空壓站主要節(jié)能改造方式

　　綜上所述，改造空壓站可以提高空壓機(jī)的效率和穩(wěn)定性，降低能耗成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。在改造空壓站的過程中，需要進(jìn)行現(xiàn)場勘查和優(yōu)化設(shè)計(jì)，針對不同的問題采取相應(yīng)的措施和技術(shù)手段，如引入智能化控制系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)、優(yōu)化管網(wǎng)結(jié)構(gòu)、采用節(jié)能環(huán)保的后處理設(shè)備等。此外，企業(yè)還需要注重空壓機(jī)的定期維護(hù)和保養(yǎng)，以確保其長期穩(wěn)定運(yùn)行。

　　1.節(jié)能機(jī)型取代能效落后機(jī)型

　　雖然更加節(jié)能的離心式空壓機(jī)、螺桿空壓機(jī)已經(jīng)非常普及，但目前仍有不少制造業(yè)工廠的老款機(jī)、活塞機(jī)仍在繼續(xù)上崗。有些老牌化工、鋼鐵企業(yè)甚至在用三四十年前的壓縮機(jī)設(shè)備，節(jié)能置換空間巨大。用節(jié)能機(jī)型取代能效落后機(jī)型，舊設(shè)備可作為備用機(jī)使用。

　　2.升級智能化空壓站

　　采用聯(lián)控/集控，多種機(jī)型組合，采用數(shù)字化AI智能設(shè)置，可以智能啟停，按需用氣，實(shí)現(xiàn)良好的節(jié)能效果。

　　3.治理泄漏和壓降，合理供氣

　　壓縮空氣輸送的節(jié)能措施主要由以下方面：輸送管路系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)，輸送管路的堵漏，局部增壓技術(shù)。

　?。?）輸送管路系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)。壓縮空氣輸送管路系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)可以大大降低輸送管線的阻力損失?？諝鈮嚎s機(jī)為了達(dá)到后續(xù)工藝用氣的需求，往往將空氣壓縮機(jī)出口壓力提高0.1-0.2MPa，而空氣壓縮機(jī)排氣壓力每增加0.1MPa，其能耗將增加3%-10%。因此，降低壓縮空氣輸送管線的阻力損失很關(guān)鍵。

　　輸送管路系統(tǒng)的主要節(jié)能措施：一是根據(jù)輸送管線內(nèi)經(jīng)驗(yàn)值選擇合理，經(jīng)濟(jì)的管道口徑，避免大口徑浪費(fèi)，從理論上講小口徑造成管道阻力大，能量損失大，二是空氣壓縮機(jī)與用氣區(qū)域管道阻力大，降低管網(wǎng)壓降；三是減少管線彎頭數(shù)量，采用低壓降的閥門，用氣管路是用環(huán)形設(shè)計(jì)等都可以降低管網(wǎng)壓降，減少能量損失。

　?。?）輸送管線的堵漏。工廠中壓縮空氣在用氣設(shè)備的漏電、閥門、接頭、法蘭，螺紋連接等處的泄漏量通常占供氣量的10%-30%，泄露量直接造成能量損失，故輸送管線的堵漏的主要措施：一是盡可能減少相關(guān)焊接數(shù)量、閥門數(shù)量、法蘭、螺紋連接數(shù)量，減少易泄露點(diǎn)的數(shù)量；二是采用專業(yè)監(jiān)測設(shè)備，技術(shù)對壓縮氣體輸送管線、設(shè)備進(jìn)行泄露點(diǎn)監(jiān)測，預(yù)防壓縮空氣輸送系統(tǒng)的跑、冒、漏。

　?。?）局部增壓技術(shù)。在整個用氣系統(tǒng)中，經(jīng)常存在少數(shù)設(shè)備需要高壓供氣，常見的做法是提高空氣壓縮機(jī)供氣壓力，這樣會造成空氣壓縮機(jī)組的負(fù)荷增加，能耗增大，同時，提高整個管網(wǎng)壓力，會使管路的泄露量增加。為了解決局部需要高壓力壓縮空氣的需要，可以采用局部增壓的方式，目前有兩種方式：

　　A、電動增壓技術(shù)。利用電力通過機(jī)械設(shè)備為壓縮空氣增壓。此類電動增壓機(jī)通過壓縮機(jī)改進(jìn)而成，其輸出流量大，壓力高，能量轉(zhuǎn)換效率可達(dá)80%，但此類設(shè)備缺少控制，易對工廠的電網(wǎng)和氣網(wǎng)造成沖擊，以及對設(shè)備本身損壞比較大；

　　B、氣動增壓技術(shù)。通過改變壓縮空氣，利用活塞對空氣進(jìn)行壓縮，達(dá)到增壓的目的。此類增壓器以壓縮空氣為動力，不需要電源，結(jié)果簡單，體積小，易于使用，在一些需要少量，局部高壓空氣的場合得到廣泛的推廣。但此類設(shè)備能量轉(zhuǎn)換效率僅僅為20%，也可采用一種高效、大流量壓縮空氣增壓技術(shù)，以滿足工業(yè)上大流量局部增壓要求。

　　4.做好設(shè)備維護(hù)

　　科學(xué)合理的維護(hù)保養(yǎng)好空壓機(jī)，可極提升性能，減少不必要的配件維修。

　　5.余熱回收

　　空氣在被壓縮的過程中，壓縮機(jī)所消耗的電能有80%-50%被轉(zhuǎn)換成熱能，目前10%-20%的電能轉(zhuǎn)換為有效能。熱量回收裝置就是通過能量交換器等手段將空氣壓縮過程中產(chǎn)生的熱量回收利用。這些能量被二次利用，作為可再回收利用能源供給，提高空氣壓縮機(jī)運(yùn)行效率。

　　總之，改造空壓站對于企業(yè)來說具有重要的意義，它可以幫助企業(yè)提高空壓機(jī)的效率和穩(wěn)定性，降低能耗成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。作為企業(yè)的重要動力設(shè)備，空壓機(jī)的運(yùn)行管理和維護(hù)保養(yǎng)都需要得到足夠的重視和關(guān)注。只有不斷地進(jìn)行技術(shù)升級和優(yōu)化，才能使空壓機(jī)在生產(chǎn)中發(fā)揮出最大的作用，為企業(yè)的壯大提供有力的保障。

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