关于压缩空气系统的节能潜力分析和优化探讨

螺杆空压机是一种定容、回转式压缩机，主要通过螺杆的啮合和回转运动，完成吸气-封闭-压缩-排气周期。其优点是坚固耐用、维护方便，其缺点是输出压力不甚稳定，同等条件下的能源效率不及活塞空压机。螺杆空压机又分为双螺杆空压机和单螺杆空压机，目前市场占有率较大的是双螺杆空压机，具有绝大多数，但某些厂家的优质单螺杆空压机也不可小觑。

简单地说，压缩空气净化设备就是能对压缩空气进行净化处理的设备，也称压缩空气后处理设备。

空压机排出的压缩空气含有相对湿度的水份、微量的杂质和微量的油份；压缩空气的应用领域很广，当应用工艺对压缩空气品质有要求时，就必须配置压缩空气净化设备；因此，应根据应用工艺的要求合理选配净化设备。

压缩空气由于具有清洁、安全等优点，已成为了很多生产过程中必不可少的能源形式，甚至被称为第四能源。在大多数生产厂家中压缩空气的能源消耗占全部能源消耗的10°%-35%.通过对各个行业的空气系统的统计发现：绝大多数的压缩空气系统，无论其新或旧，运行的效率都不理想一压缩空气泄漏、人为用气、不正确的使用和不适当的系统控制等均会导致效率的下降。这就意味着提高压缩空气系统的运行效率对于节省空压机能源消耗，提高劳动生产率起着非常重要的作用。根据我国节能工程“中”电机系统节能“的重要组成部分。

　　1压缩空气系统节能潜力分析方法介绍本文通过对上海某制造企业生产车间的压缩空气系统的使用状况进行连续的现场检测，采集出系统压力和电流数据，建立压缩空气系统能耗基线。多点记录设备被安装在工作现场以收集各种关键数据，最后得出现有系统的性能曲线。在了解了系统的运行特性后，通过一系列的专业分析，结合运用压缩空气的基础原理，找到节能的机会并增强系统的可靠性。

　　2压缩空气系统概况该企业生产车间内的空压站内现配有5台阿特拉斯喷油螺杆式空压机，总装机容量190kW.其中GA-ll（24.5L/S，llkW）2燥设备，空压机后端分别配有1个储气罐。压缩空气主要供应对象为车间气缸和气动工具用气，其中气缸用气要求为。5-0.6Mpa，气动工具用气压力要求为3压缩空气系统测试分析在测试过程中，车间的生产任务正常，测试结果可以反映真实的生产状况。加工车间压缩空气系统运行的压力和空压机电流数据如下和所示：1空压机运行压力图从以上图中数据曲线来看，目前空压机的电流和气压的上下波动过大，所以有一定的节能空间存在，电流的不稳定是由气压的不稳定所产生的，气压的不稳定是由于用气量过大，或者是泄露等现象所产生，可以看出目前存在明显的加卸载调节，且十分频繁。该企业的螺杆空压机目前均采用加卸载调节（on/off调节）控制方式，压缩机在卸载时仍会消耗满载时35%左右的功率，而此时压缩机并不产气。此次测试压力取样点在系统的储气罐处，1，2和5空压机是一对一的供应给用气设备，目前的平均压力在为6.5bar，最高可至8.1bar，而很大部分时间，处于加卸载状态。超出实际压力需求的压力对于系统来说，会造成更多的能源浪费。根据运行经验压力相差1bar，能源消耗可以相差7%-15%. 4压缩空气系统优化方案设计根据上述数据和分析，建议采用空压机高效变频控制系统和中央控制系统的综合方案，使供气系统更好的根据系统的实际需求进行匹配，稳定供气压力，提高压缩机在部分负荷时的效率，减少能源消耗，降低空压站工作人员劳动负荷。

　　4.1安装变频高效控制系统根据系统流量负荷变化特点，可以使用高效节能控制器对空气压缩机进行改造，使其具备调速控制的功能，产气量与转速成正比例关系，改造后调速空压机可避免加卸载控制方式所带来的压缩机在部分负荷下效率较低的问题，并且相比加卸载方式，可以使供气压力更为稳定。

　　4.2安装智能集中控制系统使用压缩机智能集中控制系统，对阿特拉斯螺杆式压空压机进行统一的控制，智能集中控制系统可以根据空压系统压力需求综合控制螺杆式压缩机，智能调节空压机的运行。

　　4.3其他系统优化建议由于泄漏而造成的能源浪费相当可观，据统计，工厂中的泄漏量通常占供气量的10-30%，而管理不善的工厂甚至可能高达50 %.泄漏问题普遍存在于气缸、电磁阀门、气动阀门、空气处理元件等处。在泄漏问题上，泄漏量的90%以上来自设备使用中的零部件老化或破损。可以采用一些专业监测设备如并联接入式智能气体泄漏检测仪、泄漏点扫描枪等，采取措施防止压缩空气系统的跑、冒、滴、漏，据此开展维修工作和元器件更换工作。

　　根据系统测试结果及分析，本着经济实用原则，提出通过安装变频高效控制系统、集中控制系统及末端泄露治理等节能措施，预计压缩空气系统节能率可达40%，目前系统年耗电量为28.3万KWh，即预计可年节约电费约9万余元。

　　5小结目前，我国空压机的年耗电量已接近3 000亿度，压缩空气系统在现代工业现场中的能耗已不容忽视，对其进行节能改造，提高其运行效率，将成为工业节能的一个重要工作，这具有巨大的经济效益与社会效益，并且为实现国家“十二五”时期节能目标添砖加瓦。

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