空氣壓縮機設備節能措施分析

李夢竹 孔祥龍

摘 要：本文將詳細介紹空氣壓縮機的主要類型與其生成的壓縮空氣的消耗因素，通過專業的研究與調查，找出優化設備節能的有效措施，如加強通信設施建設、改進設備選型方法、強化熱能回收效果及加大設備節能監督力度等，從而促進空氣壓縮機內部整體的節能水平。

關鍵詞：空氣壓縮機;設備節能措施;設備選型;熱能回收

引言：在當前的科研院所與工業企業，空氣壓縮機屬常見設備，此類設備在正式運行期間需獲得適宜的節能設計，借用多項可行性節能方案，來有效改進該類器械的動能運行方法，繼而改善該設備內部的整體性能，完善空氣壓縮機設備的節能建設。

1.空氣壓縮機的主要類型

其一，空氣壓縮機共分成三種類型，離心式空壓機為常用類型，其主要工作原理為利用該類空壓機中的葉輪來帶動氣體進行高速旋轉，在空氣中生成離心力，空氣在遭受加壓作用后，其壓力與流速都會得到一定的提升，繼而生成連續的壓縮空氣。離心式空壓機具有多方面的應用優勢，運行起來較為簡單平穩，啟動后運轉效率較高，設備損壞可能性較低，使得后期維護成本較少。其中最為明顯的優勢便在于，離心式空氣壓縮機能夠實現完全無油壓縮。但是離心式空壓機并不適用于氣量小、氣壓比高的場所，需要工作人員合理把控設備類別，充分利用空壓機葉輪效用，形成離心力、壓縮空氣。

其二，螺桿式空壓機也可完成對空氣的壓縮，具體來看，該類空壓機的工作原理為其內部裝置中的核心部件帶有相互噬合性質，裝置中的陰陽轉子可在運轉期間完成相互反向旋轉，繼而有效壓縮空氣。螺桿式空壓機最為明顯的特點便在于應用起來較為簡單方便，對于工作人員的技術要求較高，設備的零部件較少、動平衡較好，使得即使出現破損問題，也能夠方便展開后續維護作業。與此同時，螺桿式空壓機主要運用強制輸氣的方式完成空氣壓縮，能夠廣泛適應于各種環境。

其三，活塞式壓縮機為另一種類型的空氣壓縮機，該類器械的核心部件有進排氣閥、氣缸與氣缸內部的活塞等，其內部曲軸在進行旋轉時會有效帶動氣缸中的活塞，使其不停開展往復運動，高效完成壓縮、吸氣與排氣的全過程。為優化空氣壓縮機的使用效率，在運用該類器械的過程中，相關人員需進行科學選型，借用空氣壓縮機的內部性能來改善空氣壓縮效果，并提升設備整體的節能水平，增強資源能源的利用效率[1]。

2.空氣壓縮機中壓縮空氣的消耗因素

2.1流量

在使用空氣壓縮機的過程中，影響壓縮空氣消耗的要素較多，設備管理人員應精準找出具體的影響因素，通過多項有效性措施來改善相關設備的節能效果。

具體來看，流量會影響壓縮空氣的實際需求，空氣壓縮機在理想運行狀態中，其內部的消耗與生產會相互匹配，也就是說其生成的壓縮空氣量既能達到生產需要，又不會產生能源浪費，而在實際運行期間，受生產運行期間波動情況的影響，壓縮機內部流量會逐漸增大，若壓縮空氣量過大，不僅造成了空氣能源的浪費，其生成的部分壓縮空氣量還難以滿足生產需求，若設備實行減荷運行，其會處在半空載或空載狀態中，在能量被大量消耗的同時，還做了無用功。

2.2壓力

在當前的空氣壓縮機中，當其排氣壓力增加或減少0.1MPa，會給其對應的能源帶去6%的消耗度，受此狀況影響，該設備中的排氣壓力要依照具體需求來科學選擇，其選用的設備在使用時不要有過多的壓損余量。此外，在目前的氣動設備中壓縮空氣的壓力高低與消耗量呈現正比關系，在使用期間，為促進該設備的節能效果，相關人員要科學降低其壓力，可有效縮減壓縮空氣中沒必要的損耗。

2.3濕度

多數空氣壓縮機在使用期間會對其內部壓縮空氣下的含水量提出一定的要求，在使用以前其壓縮空氣會開展干燥處理并適時去除其內部的冷凝水。針對壓縮空氣內部的干燥程度來說，相關人員可通過對壓力露點溫度來完成測量工作，若該類溫度較低可說明空氣的干燥程度較高，也會對能源形成更大的消耗。例如，在使用冷凍式干燥機前，相關人員需測試其內部的壓力露點溫度，其具體數值多在2-5℃之間，會消耗空氣壓縮機1.5%的能量;若使用吸附式干燥機，其壓力露點溫度多在-50℃左右，與冷凍使干燥機相比，其消耗的能量更多，多為空氣壓縮機的10-15%。

2.4潤滑

空氣壓縮機在進行工作期間，可根據空氣內潤滑油的混合狀態來分類，主要分成無油式與有油式兩種，通過潤滑油的參與可有效增強空壓機內部的容積效率。針對空氣壓縮機的節能狀況來看，無油式空壓機的運用能效要小于有油式空壓機，值得一提的是，從相關設備的價格上看，無油式空壓機的價格要更高，因而在購置空氣壓縮機時，相關人員需盡量選擇有油式空壓機，并借用與其后處理設備的及時匹配來達成相關用戶的多種需求。

3.優化空氣壓縮機中設備節能的有效性措施

3.1加強通信設施建設

為探究空氣壓縮機中相關設備的節能效果，研究人員需以某空氣動力公司為例，全面探究空氣壓縮機中各項設備的節能措施。

具體來看，在改善空氣壓縮機中節能效果前，相關人員應在日常工作中加強通信設施建設。一般來講，空壓站與用氣單位的距離較遠，無論是消耗還是生產都難以做到有效匹配，在建設空壓站的過程中要逐步完善通信設施的建設，使其用戶需求與動能生產相協調，其具體要素有濕度、壓力與流量等空氣壓縮信息，通過最大化的精準匹配來增進節能效果[2]。

比如，在建設空壓站的過程中，相關人員要主動調整空壓站與不同用戶間的反饋信息，適時改善信號調控效果，幫助管理者更好地掌握其生產運行狀況。在當前的壓縮空氣機中，相關用戶與生產間可完成簡單調度，利用調度效果的改善來增強空氣壓縮機的節能性。當某工作人員使用壓縮空氣的時間為9-12時，若在11時完成用戶試驗，在空壓站還沒獲得適時的信號反饋時，該設備仍會處在運行狀態中，直到30min后該器械才會逐步停止，在該段時間中其消耗了大量能源，即若該設備的功率在300kW左右，其每次電能的消耗會增加150kWh，因此，利用良好的通信設施可有效改善該情況，從而完成空氣壓縮機內部設備的能源節約。

3.2改進設備選型方法

在挑選空氣壓縮機的過程中，相關人員需明確其內部性能將與能源消耗產生較大關聯，要嚴格遵循設備內部的選型原則，即達到用戶參數要求，并以此為基準來滿足工頻負荷的數值，適時縮減因壓縮機空載而帶去的能源浪費，比如，在使用期間，其相關設備露點溫度無論是10℃還是3℃，在使用上的差異度極小，帶有明顯差異的數值為二者的能耗，兩者能耗最高可相差10倍。因此，相關人員在挑選干燥機時，要全面考察其內部各項數據與性能，對其整體的運行態勢與性能進行科學檢測，依照具體情況來選擇對應的干燥機，在觀測運行期間的數據指標時，不應只關注壓力露點溫度，而是要將其內部各項要素實行科學衡量，通過對用戶試驗需求、干燥設備類型、內部壓力匹配度等項目來達成適宜的設備節能效果。

此外，在挑選設備類型期間，相關人員需在日常工作中掌握企業內部生產運行的具體情況，了解各項目出現波動的原因，針對壓縮機設備類型的選擇而言，當多臺類型相同的設備處在并聯運行中時，應盡量采用1-2臺變頻壓縮機來完成負荷調節工作，使相關設備在產生負荷變化時也能高效利用相關能源。若壓縮機設備處在工頻狀態中，工作人員要利用變頻的波動調節來改進用戶與生產間的匹配問題，使其即使處在運行狀態中仍能取得較好的節能效果。

3.3強化熱能回收效果

一方面，空氣壓縮機在正式運行期間會生成大量熱能，若能借用有效性措施來完成熱能回收，可有效改善空氣壓縮機的使用效率，強化能源利用效果。一般來講，在進行壓縮空氣的試驗時，相關人員會時常采用熱處理策略，該行為不但讓壓縮空氣出現了諸多的壓力勢能，還會在運行時就產生更多的熱量，在當前的生產工藝內，其壓縮空氣中的熱量會被直接排放，該行為不但極易造成環境污染，還會給壓縮空氣帶去極大的熱能消耗，而隨著科學技術的進步，在采用熱能回收后，有效降低了熱能的流失度，該行為可在人們的日常生活與行為中找到多種實際例子，比如，在冬季人們帶有一定的采暖需要，而利用熱能的回收可增強房屋的溫度;在熱表處理中會進行一定的清洗加熱，通過該類舉措可有效強化熱表處理效果。

另一方面，工作人員在使用空氣壓縮機時還可靈活運用能源外包模式，具體來看，在找尋能源外包運行模式期間，需對相關裝置中的動能使用量進行精準統計，適時探尋整體外包的可行性，有效起到節約人力、縮減成本的目的?；诟鲉挝坏膶嶋H情況不同，其生產出的各類產品也帶有對應性能，在探索能源外包的過程中，工作人員要根據實際情況來找出符合該單位的能源外包形式，從而有效增強空氣壓縮機中能源的利用效果，全面改善能源運用水準，促進設備節能的工作效率。

因此，為了切實減少運行成本、節約能源，應當強化熱能回收效果，靈活采取多種方式，實現節能減排。

3.4加大設備節能監督力度

首先，在管控空氣壓縮機內部設備的節能效果時，工作人員需加強監督審查力度。具體來看，在日常工作中，相關人員應科學挑選空氣壓縮機的類型，比如，根據壓力的變化，可挑選高壓壓縮空氣機、中壓壓縮空氣機與低壓壓縮空氣機，在本次試驗中其主要類型為活塞式壓縮機、螺桿壓縮機與離心壓縮機，并根據其內部功能與性能的區別來強化不同類型壓縮機的能源控制。其次，在完成設備類型的選擇后，工作人員應全面研究空氣壓縮機的內部功能，適時掌握其運行機制，了解與理解其具體的工作原理，從而依照其性能的變換來制定出合適的能源控制措施。比如，在進行空氣壓縮機運行期間的后處理時，工作人員需科學挑選儲氣罐與干燥機，其儲氣罐的位置要放置在干燥機與壓縮機的中間，而針對干燥機的挑選來說，要全面注重其內部運行的各項數據指標，適時觀察其壓力露點的溫度值，為縮減其能耗，在運行干燥機期間還要適時選用干燥劑，有效提升其內部能源的潔凈度。最后，工作人員在空氣壓縮機運行期間，還要適時查看相關設備的運行狀態，對相關設備進行定期的檢測與維修，通過該環節更好地保障空氣壓縮機的運行質量，降低不必要的能源消耗量，及時解決相關設備內部存有的多種問題，從而有效提升空氣壓縮機內部的能源控制。

總結：綜上所述，在控制空氣壓縮機內部設備的能源消耗時，工作人員應全面掌握相關運行設備的具體情況，了解設備具體的功能與性能，加強設備運行各環節的控制工作，從而有效縮減其產生的能源消耗，優化相關設備的內部能源。

參考文獻：

[1]張宇.空氣壓縮機變頻節能的研究與應用[J].礦業裝備，2021（01）：142-143.

[2]賀振強.壓縮空氣系統節能技術探討[J].壓縮機技術，2020（04）：40-44.

（航空工業空氣動力研究院，遼寧 沈陽 110034）