Като широко използван източник на енергия в промишлеността, сгъстеният въздух представлява 10%~35% от общото потребление на енергия в промишленото производство. 96% от потреблението на енергия на системата за сгъстен въздух е консумацията на енергия на промишления компресор, а годишната консумация на енергия на промишления компресор в Китай представлява повече от 6% от общото национално потребление на енергия. Експлоатационните разходи на въздушния компресор, като се имат предвид разходите за снабдяване, поддръжка и експлоатационни разходи за енергия, според теорията за оценка на пълния жизнен цикъл, разходите за снабдяване представляват само около 10%, докато разходите за енергия достигат 77%. Това показва, че Китай трябва енергично да подобри ефективността на използване на енергията на системата за сгъстен въздух, като същевременно извършва индустриално и икономическо преструктуриране.
С задълбочаването на разбирането за нуждите на предприятията от сгъстен въздух, пестене на енергия и намаляване на емисиите, е спешно да се избере подходяща технология за енергоспестяваща трансформация на съществуващата система, за да се постигнат най-добри резултати в енергоспестяването. През последните две години проучвания на китайските промишлени предприятия показват, че търсенето на енергоспестяващо обновяване произтича главно от следните три аспекта:
Консумацията на енергия на въздушните компресори представлява твърде висок дял от потреблението на енергия на предприятието; нестабилността на системата за сгъстен въздух, колебанията в налягането и други влияния върху нормалната работа на оборудването; с разширяването на мащаба на производството, предприятието оптимизира трансформацията на оригиналната система за сгъстен въздух, за да се адаптира към нарастващото търсене. Поради характеристиките на системата за сгъстен въздух на предприятието и приложимите енергоспестяващи технологии, които са различни, за да се подобри процентът на успех на трансформацията, енергоспестяващата трансформация не може да се прилага сляпо. Особено важно е да се изберат подходящи енергоспестяващи мерки, базирани на цялостен анализ, тестване и оценка на цялата система. Авторите са анализирали и изследвали характеристиките и обхвата на приложение на някои съществуващи и нововъзникващи енергоспестяващи технологии, като са изследвали използването на сгъстен въздух в голям брой промишлени предприятия.
Стратегия за пестене на енергия от системата
Въз основа на теорията за оценка на потреблението на енергия на пневматичните системи и анализ на енергийните загуби, като се започне от различните аспекти на състава на системата, се предприемат следните общи мерки за пестене на енергия:
Генериране на сгъстен въздух. Разумна конфигурация и поддръжка на различни видове компресори, оптимизиране на режима на работа, ежедневно управление на оборудването за пречистване на въздух. Транспортиране на сгъстен въздух. Оптимизиране на конфигурацията на тръбопроводната мрежа, разделяне на тръбопроводи за високо и ниско налягане; наблюдение в реално време на разпределението на потреблението на въздух, ежедневна проверка и минимизиране на течовете, подобряване на загубата на налягане в съединенията. Използване на сгъстен въздух. Подобряване на веригата за задвижване на цилиндри, използване на енергоспестяващи продукти, разработени за тази индустрия, като например специални въздухоспестяващи клапани за обшивка на цилиндри в електролитната алуминиева промишленост, както и енергоспестяващи въздушни пистолети и дюзи. Оползотворяване на отпадната топлина от компресора. Топлината, генерирана по време на компресията на въздуха, се оползотворява чрез топлообмен и др. и се използва за спомагателно отопление и технологично отопление и др.
Генериране на сгъстен въздух
1. Енергоспестяващ единичен въздушен компресор
В момента най-широко използваните въздушни компресори в индустрията се разделят главно на бутални, центробежни и винтови. Буталният тип все още се използва в големи количества в някои стари предприятия; центробежният тип се използва широко в текстилни предприятия със стабилна работа и висока ефективност, но е склонен към пикове при внезапна промяна на налягането в системата. Основните мерки за пестене на енергия са: за да се гарантира чистотата на входящия въздух, особено в текстилните предприятия, да се извърши добра груба филтрация, за да се филтрира голям брой къси влакна във въздуха. Намаляване на температурата на входа на въздушния компресор за подобряване на ефективността. Налягането на смазочното масло върху вибрациите на ротора на центрофугата оказва голямо влияние, изборът на смазочно масло, съдържащо антипенители и стабилизатори на окислението. Обърнете внимание на качеството на охлаждащата вода, разумното изпускане на охлаждащата вода и планираното попълване на водата. Точките за изпускане на кондензат на въздушния компресор, сушилнята, резервоара за съхранение и тръбопроводната мрежа трябва да се изпразват редовно. За да се предотврати хриптене, причинено от бързи промени в потреблението на въздух и др., обърнете внимание на регулирането на пропорционалната лента и интегралното време, зададени от устройството, и се опитайте да избягвате внезапно намаляване на потреблението на въздух. Изберете тристепенни центрофуги със забележителен енергоспестяващ ефект и се опитайте да използвате двигатели с високо налягане, за да намалите загубите в тръбопровода и да поддържате ниско повишаване на температурата на станцията за въздушно налягане.
Винтовите въздушни компресори се използват широко. Следното обобщение е фокусирано върху режима на управление на винтовите въздушни компресори: анализирайки текущите проблеми с натоварването/разтоварването на въздушния компресор и регулирането на постоянното налягане, може да се заключи: ако се разчита на механични средства за регулиране на входния клапан, подаването на въздух не може да се регулира бързо и непрекъснато. Когато количеството газ се променя постоянно, налягането на подаване неизбежно се колебае значително. Чисто честотно управление се използва за регулиране на колебанията в потреблението на въздух във фабриката чрез добавяне на честотен преобразувател за регулиране на производството на въздух от въздушния компресор. Недостатъкът е, че системата е подходяща за ситуации, в които колебанията в потреблението на въздух във фабриката не са големи (колебанията са 40%~70% от обема на производството на въздух от една машина и ефектът от пестенето на енергия е най-значителен).
2 Експертна система за управление на групата въздушни компресори
Експертната система за управление на въздушни компресорни групи се превърна в нова технология за управление на въздушни компресорни групи и пестене на енергия. Системата за управление в зависимост от промените в налягането, Admiral контролира стартирането и спирането на различни въздушни компресори, товаренето и разтоварването и т.н., за да поддържа системата винаги правилния брой и капацитет на компресорите в работа.
Системата за домашен контрол чрез честотен преобразувател променя скоростта на един въздушен компресор във фабричната система за подаване на газ с ниско налягане, за да контролира времето за производство на газ от въздушния компресор, като съобразява количеството газ с фабричната система за подаване на газ с ниско налягане с малки колебания. Обикновено, за да изберете кой въздушен компресор ще използва трансформатор за преобразуване на честотата, е необходимо да използвате професионална система, за да извършите цялостни тестове и изчисления. Чрез горния анализ и сравнение може да се установи: много от нашите системи за сгъстен въздух имат много възможности за подобрение в енергийната ефективност. Преобразуването на честотата на компресора може да постигне енергоспестяващ ефект само чрез комбиниране с работата на собствената система за сгъстен въздух на предприятието, която трябва да бъде напълно тествана и оценена от професионалисти преди употреба. Експертната система за управление на групата въздушни компресори е особено подходяща за множество въздушни компресори, работещи едновременно, като прилагането на стъпкова комбинирана конфигурация може да отговори добре на нуждите на предприятията.
3. Подобряване на процеса на сушене със сгъстен въздух
В момента най-често използваното оборудване за сушене и обработка на сгъстен въздух за предприятията е хладилният тип, типът без регенерация на топлина и композитният тип с микрорегенерация на топлина, като основното сравнение на производителността е показано в таблицата по-долу.
Енергоспестяваща трансформация на линията на защита, следвайки следните принципи: Ако оригиналната система за обработка на въздуха е с твърде висока чистота, преминете към по-ниска съответстваща обработка. Подобрете процеса на сушене, намалете загубата на налягане в звената за обработка на сушенето (загубата на налягане в сушилнята на някои системи до 0,05 ~ 0,1 MPa), намалете консумацията на енергия.
Транспортиране на сгъстен въздух
1. Тръбна система Тръбната система Yajiang не трябва да надвишава 1,5% от работното налягане. В момента много станции за налягане на въздуха нямат първични и вторични тръбопроводи, твърде много ненужни колена и извивки, чести пулсации на налягането и сериозни загуби на налягане. Някои от пневматичните тръбопроводи са заровени в изкоп и не могат да бъдат наблюдавани за течове. За да се гарантира необходимото налягане в системата във всеки случай, персоналът за управление на експлоатацията увеличава работното налягане на цялата система с 0,1~0,2 MPa, въвеждайки изкуствена загуба на налягане. За всяко увеличение с 0,1 MPa на налягането на изпускане на въздушния компресор, консумацията на енергия на въздушния компресор ще се увеличи със 7%~10%. В същото време увеличението на налягането в системата увеличава течовете на въздух. Мерки за енергоспестяващо обновяване: промяна на разклоненията на тръбопровода в кръгови, прилагане на разделяне на подаването на въздух за високо и ниско налягане и инсталиране на прецизен преливник за високо и ниско налягане; промяна на тръбопровода с голямо локално съпротивление по време на енергоспестяващо обновяване, намаляване на съпротивлението на тръбопровода и почистване на вътрешната стена на тръбата чрез промиване с киселина, отстраняване на ръжда и др., за да се гарантира гладкост на стената на тръбата.
2 Теч, откриване на течове и запушване
Повечето от фабричните течове са сериозни, като количеството на течовете достига 20%~35%, което се случва главно в клапаните, съединенията, триплетите, електромагнитните клапани, резбовите връзки и предния капак на цилиндъра на всяко газово оборудване; някои от устройствата работят под свръхналягане, разтоварват се автоматично и често се изпускат. Щетите, причинени от течове, са почти извън въображението на повечето хора. Например, при автомобилна станция за точково заваряване, заваръчна шлака в газовата тръба, причинена от малък отвор с диаметър 1 мм, годишната загуба на електроенергия достига 355 kWh, което е почти еквивалентно на годишната консумация на електроенергия на две тричленни семейства. Мерки за пестене на енергия: Инсталирайте система за управление на измерването на дебита на газопровода на главния производствен цех, за да определите лимита на потребление на технологичен газ. Регулирайте потреблението на технологичен газ, минимизирайте броя на клапаните и съединенията и намалете точките на течове. Засилете управлението и използвайте професионални инструменти за редовни проверки. Накратко, предприятията могат да използват професионално тестово оборудване, като например интелигентен детектор за течове на газ с паралелен достъп, пистолет за сканиране на точки на течове и др., за да предприемат мерки за предотвратяване на работа, риск, капене и течове на системата за сгъстен въздух, съответно да извършват дейности по поддръжка и подмяна на компоненти.
Използване на сгъстен въздух
Въздушните пистолети се използват широко в довършителните процеси в производството, машинната обработка и други технологични обекти, а консумацията им на въздух достига 50% от общото подаване на въздух в някои индустриални зони. В процеса на употреба се наблюдават явления като твърде дълъг тръбопровод за подаване на въздух, твърде високо налягане на подаване, използване на права медна тръба като дюза и неразрешено повишаване на работното налягане от работниците на първа линия, което води до огромни загуби на въздух.
Неразумното използване на газ в пневматично оборудване също е по-забележимо, като например определяне дали детайлът е заседнал на мястото на обратно налягане на газа, подаване на газ от вакуум генератор и др. Това се случва, когато подаването на газ е непрекъснато, когато не работи. Тези проблеми съществуват особено в резервоари за химикали и други газове, използвани за смесване, както и в производството на гуми, като например стереотипно напомпване. Мерки за енергоспестяваща реформа: Използване на нови енергоспестяващи устройства за пневматични дюзи и импулсни въздушни пистолети. Използването на специализирано пневматично оборудване в специфични индустрии, като например алуминиевата промишленост, за насърчаване на използването на специални въздушни клапани за обстрелване на цилиндри.
Оползотворяване на отпадната топлина от въздушен компресор
Според оценката на целия жизнен цикъл, 80%~90% от електрическата енергия, консумирана от въздушните компресори, се преобразува в топлина и се разсейва. Разпределението на консумацията на електрическа топлина от въздушния компресор е показано на фигурата по-долу, като се изключва топлината, излъчвана към околната среда и съхранявана в самия сгъстен въздух, а останалите 94% от енергията могат да бъдат използвани под формата на оползотворяване на отпадната топлина.
Оползотворяването на отпадната топлина се осъществява чрез топлообменник и други подходящи средства за оползотворяване на технологичната топлина от компресията на въздуха, използвани за загряване на въздух или вода. Типичната употреба е спомагателно отопление, технологично отопление и предварително загряване на водата за допълване на котела. С разумни подобрения може да се оползотвори и използва от 50% до 90% от топлинната енергия. Инсталирането на устройства за оползотворяване на топлината може ефективно да контролира работната температура на въздушния компресор до оптимална работна температура, така че условията на работа на смазочното масло да са по-добри, а обемът на отработените газове от въздушния компресор да се увеличи с 2%~6%. При въздушно охлажданите въздушни компресори можете да спрете охлаждащия вентилатор на самия въздушен компресор и да използвате циркулационната водна помпа за оползотворяване на топлината; водно охлажданите въздушни компресори могат да се използват за загряване на студена вода или за отопление на помещения, като степента на оползотворяване е 50%~60%. Оползотворяването на отпадната топлина в сравнение с електрическото отоплително оборудване почти не консумира енергия; в сравнение с газовото оборудване с нулеви емисии е чист и екологичен начин за пестене на енергия. Въз основа на анализа на теорията за загубите на енергия в системата за сгъстен въздух се анализират и обобщават съществуващото явление за неразумно използване на газ и мерките за пестене на енергия в предприятието. В енергоспестяващата трансформация на предприятието, първо се извършват подробни тестове и оценки на различни системи, въз основа на които прилагането на подходящи мерки за оптимизация за постигане на целите за енергоспестяване може да подобри оперативната ефективност на цялата система за сгъстен въздух.
Време на публикуване: 02 март 2024 г.