空壓機(jī)系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)改造

葉校圳，張曉東，陳誠(chéng)忠

（廈門(mén)煙草工業(yè)有限責(zé)任公司，福建 廈門(mén) 361022）

空壓機(jī)作為工業(yè)生產(chǎn)中的通用設(shè)備，其耗電量在工廠的總耗電量中占據(jù)15%以上。廈門(mén)煙草工業(yè)有限責(zé)任公司原來(lái)采用三臺(tái)40m3/min和一臺(tái)20m3/min的空壓機(jī)，PLC群控。但由于末端空壓氣負(fù)荷波動(dòng)較大，運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)空壓機(jī)加卸載頻繁，儲(chǔ)氣缸壓力不穩(wěn)定，氣電比偏低，能耗較大。因此，對(duì)空壓機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了節(jié)能技術(shù)改造。

一、技術(shù)分析

空壓機(jī)系統(tǒng)的能耗情況主要與空壓機(jī)的運(yùn)行效率（氣電比）、壓縮空氣的使用量及使用壓力有關(guān)，具體如下。

1．空壓機(jī)的運(yùn)行狀況。除去大氣壓力、環(huán)境溫度等客觀條件無(wú)法改變外，影響空壓機(jī)運(yùn)行能耗的因素有空壓機(jī)的加載率以及是否變頻、空壓機(jī)臺(tái)數(shù)的合理配置情況。

2．壓縮空氣的傳送過(guò)程。空壓站不宜離用氣點(diǎn)太遠(yuǎn)，彎頭處采用圓角連接比采用折角連接的損失系數(shù)小很多。

3．壓縮空氣的使用。分壓供氣，避免提供的壓縮空氣壓力過(guò)高；末端用氣點(diǎn)的泄漏點(diǎn)檢，避免壓縮空氣泄漏。

二、改進(jìn)措施

1．采用變頻空壓機(jī)。原空壓站配置的一臺(tái)小空壓機(jī)低負(fù)荷調(diào)節(jié)，但調(diào)節(jié)能力有限，無(wú)法滿足末端負(fù)荷頻繁變動(dòng)的要求。購(gòu)入一臺(tái)50m3/min的變頻空壓機(jī)替換原來(lái)20m3/min的空壓機(jī)。與定頻的空壓機(jī)相比，變頻空壓機(jī)可進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，保證系統(tǒng)壓力穩(wěn)定。通過(guò)合理設(shè)置各機(jī)臺(tái)壓力，能避免其他定頻空壓機(jī)頻繁加卸載。

2．分壓供氣。壓縮空氣的需求，除一個(gè)車(chē)間（制絲膨脹線）需要壓力達(dá)到0.65MPa以上，其余車(chē)間用氣壓力均在0.5～0.55MPa，而需求壓力高的車(chē)間的用氣量只有3m3/min，其他車(chē)間用氣總量在80m3/min左右。為此，車(chē)間配置一臺(tái)小型空壓機(jī)，大型空壓機(jī)輸出壓力即可從原來(lái)的0.7MPa降至0.6MPa，可節(jié)約6%的電量。

3．減少?gòu)濐^壓損、去除過(guò)濾減壓閥。經(jīng)過(guò)對(duì)壓縮空氣主要管網(wǎng)排查，共改造彎頭五個(gè)，減少了局部壓力損失。初始管路設(shè)計(jì)時(shí)，均在末端加裝減壓閥和過(guò)濾器，經(jīng)過(guò)運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，空壓機(jī)的壓力控制精度較高，減壓閥從來(lái)沒(méi)有啟動(dòng)過(guò)。因?yàn)榭諌簷C(jī)進(jìn)口設(shè)有空氣靜壓初效室，空壓機(jī)后面有精密過(guò)濾器，所以末端過(guò)濾器的濾芯很干凈。這些配件阻力大、泄漏點(diǎn)多。經(jīng)改造共去除減壓閥及過(guò)濾器共52套，減少了壓力損失和泄漏點(diǎn)。

4．排查設(shè)備用氣泄漏點(diǎn)。在設(shè)備停機(jī)時(shí)關(guān)閉氣源閥門(mén)。三、實(shí)施效果

1．節(jié)能降耗。采用變頻空壓機(jī)不僅可以降低啟動(dòng)電流，也可以減少系統(tǒng)中空壓機(jī)加卸載次數(shù)，因此能夠起到節(jié)能作用。通過(guò)排查泄漏點(diǎn)，有效節(jié)約用氣量。對(duì)比2008年和2009年，在產(chǎn)量增加的同時(shí)，空壓用氣量減少5.5%，節(jié)約用電17.5萬(wàn)kW·h，減少二氧化碳排放137t。

2．提高壓力控制精度。由于變頻控制電機(jī)速度的精度提高，使管網(wǎng)的系統(tǒng)壓力變化較小，提高了生產(chǎn)工藝條件。

3．空壓機(jī)采用變頻啟動(dòng)減少系統(tǒng)設(shè)備的磨損及故障，延長(zhǎng)空壓機(jī)使用壽命。

4.降低噪聲。

[1]蔡茂林.壓縮空氣系統(tǒng)的能耗現(xiàn)狀及節(jié)能潛力 [J].中國(guó)設(shè)備工程，2009（7）.

[2]陳卓如.工程流體力學(xué)（第2版） [M].高等教育出版社，2004.