提升空气压缩机效率的方法
2016-08-29 09:35:30

压缩空气是在许多行业中最广泛使用的能源之一,约有70%的制造商使用的压缩空气系统。
压缩空气可以是制造工厂最昂贵的能源形式之一,通常比其他设备使用更多的能源。一匹马力的压缩空气需要八马力的电力。许多空气压缩机的运行效率低至百分之10,往往有足够的改进空间。幸运的是,50%的压缩空气系统在小型到中型工业设施有低成本节能的机会。
什么影响空气压缩机的能源效率?这些因素包括类型、模式、规模、电机的额定功率,系统的设计,控制机制,使用和维护计划。 低效空气压缩的主要原因是从加压的空气温度的增加,由系统的许多移动部件引起的摩擦而产生的热损失。
说到空气压缩机效率,检查整个系统是很重要的,这不仅包括空气压缩机本身的供应线、储气罐、空气干燥器、接收器和后冷却器。 做出正确的调整,压缩空气系统,可以节省大量能源和资金。
我们用以下方法提高您的系统的效率:
提高空气的质量
空气压缩系统的影响性能有三个组成部分:
1)温度:吸入空气的温度决定了空气的密度。凉爽的空气需要更少的能量来压缩。
2)组成:清洁的进气确保压缩空气可以通过系统更顺畅地移动。脏空气中含有的污染物,积累和造成磨损和撕裂,以及减少存储容量。
3)湿度.湿气对一个空气压缩系统有害,因为它在系统内积累,导致部件生锈。这可能会导致磨损和撕裂,以及泄漏和减少存储容量。干空气是不太可能损坏您的空气压缩系统和工具在使用工作的一点。
与空气压缩机控制相匹配
空气压缩机控制与压缩机系统的需求相匹配的压缩机输出,这可能包括一个单一的压缩机或多个压缩机。这样的控制是必不可少的空气压缩机系统的效率,以及高性能。
压缩空气系统的设计是为了保持一定的压力范围,并提供一个不同的空气量与最终用户的需求。当压力达到一定水平时,控制系统降低了压缩机的输出。如果压力下降,另一方面,压缩机输出增加。
最精确的控制系统可以保持低的平均压力,而不低于系统的要求。低于系统要求可能导致设备功能不正确。这就是为什么它是如此重要,以匹配系统控制与存储容量。
以下的控制可以有助于提高单个压缩机的效率:
启动/停止控制打开和关闭压缩机取决于压力。
加载和卸载功能卸载压缩机到放电压力。
调节控制管理流程需要,而多步控制允许压缩机在部分负载条件下工作。
双控制/自动双控允许选择启动/停止或加载/卸载。
变量位移可以在两个或多个部分加载的条件下工作。
变速驱动器不断调整驱动电机的速度,以满足可变的需求。
与多个压缩机的系统使用系统主控来协调所有必要的功能,以优化压缩空气。
当复杂度超出本地和网络控制的能力时,系统主控器可以协调压缩空气系统。这样的控制可以监视系统组件和趋势数据,以提高维护功能。
压力/流量控制器存储更高的压力的空气,这可以用来满足需求的波动。
一个设计良好的系统应使用以下内容:需求控制,存储,压缩机控制,良好的信号位置和整体控制策略。这样的系统的主要目标是提供压缩空气在最低的稳定压力,同时支持波动与存储的更高的压力压缩空气。
对于多个压缩机,顺序控制可以满足需求,通过运行压缩机,以满足系统负载,而不需要时,他们脱机时。网络控件也有助于管理整个系统的负载。
提高系统的设计
有五种方法来改进你的空气压缩机系统的设计。
1)理顺路径。在这些输送线中的窄的输送线或尖锐的弯曲会导致系统中增加的摩擦和压力下降,这意味着更少的压力达到使用的角度。一个更好的设计,没有这么多的弯曲和循环应产生更多的压力,使用相同的能量。
2)在需要的时候节约能源。一个存储罐,或接收器,可以缓冲短期需求的变化和减少开/关循环。一个坦克也可以防止系统压力下降低于最低压力要求时,需求是最高的。一个压力的下降可能会导致系统压力增加,这可能会导致浪费的空气压力。坦克的大小取决于压缩机的功率大小。例如,一个50马力的空气压缩机需要一个50加仑的空气罐。
3)冷却进气。由于压缩冷空气所需的能量小于压缩空气所需的能量,你可以通过将压缩机的进气口移动到外面的一个阴影区域来减少压缩所需的能量。例如,一个20华氏度的减少,可以降低3.8%的运营成本。
4)使用几种小型压缩机。超大的空气压缩机可以是非常低效的,因为他们使用更多的能量,每单位,而部分负荷运行。这样的系统可能会受益于使用许多较小的压缩机与顺序控制,允许系统的一部分被关闭仅仅通过关闭一些压缩机。
5)余热回收。余热可用于煮水空间加热和水加热。 正确设计的热回收装置回收50-90%用于空气压缩电能。

定位高需求附近地区。通过定位高需求附近的空气接收器,它更容易满足需求,降低整体压缩机的容量。
考虑压缩空气的需求
检查负载配置文件。一个设计合理的压缩空气系统应考虑负荷曲线。如果空气中有需求的变化,系统需要有效地工作在部分负荷下。 多压缩机将提供更经济的能源使用时要求有大的波动。
最大限度地减少人工需求。人工需求是在使用更高的压力比必要的应用程序时,不受管制的使用所需的多余的空气量。 如果应用程序需要50 psi和接收90 psi,系统生产的未使用的空气。最终使用的压力调节器可以最大限度地减少人工需求。
确定需要的正确压力。所需的压力水平必须考虑系统的过滤器,管道,分离器和干燥器的损失。提高排放压力将增加不受管制的使用,如泄漏的需求。换言之,压力增加会产生增加的低效率。例如,一个在头的压力增加2-psi会增加能量消耗高达百分之1,由于无空气消耗。为了节约能源,你应该考虑如何在降低系统压力的同时实现高性能。
检查适当的供应和需求。检查空气压缩机不能使用太大。 考虑所有的最终用途,量化为每个应用程序所需要的空气量。对你整个压缩空气系统的一般评估应该有助于调查问题的分配系统,并减少不适当的使用空气的问题。
使用方框图和压力分布图。块图将有助于确定空气压缩系统中的所有组件。压力分布揭示了系统中的压力下降,这应该提供反馈调整控制。完成一个压力剖面,你将需要进口压缩机测量,差在空气/油分离器和多级压缩机级间。通过数据记录系统的压力和空气流量,可以确定系统中断,间歇性负载,系统的变化和一般条件。在压力和空气流量的变化,可以管理与系统控制,以尽量减少对生产的影响。
使用压缩空气存储。存储可以控制需求峰值期间的需求事件,通过减少衰减率和压力降的量。它还可以保护系统中的其他事件的关键操作,如果必要的话,关闭一个压缩机。

减少压降
当压缩空气通过配电系统时,压力会降低。过度的压力下降可能会导致性能差和能源消耗高。从压缩机信号的上游的压力下降,导致较低的操作压力为最终用户。这需要更高的压力,以满足压缩机的控制设置。在增加容量或增加系统压力之前,一定要减少系统中的压力下降。压缩空气设备应在最低有效的工作压力下进行操作,以获得最佳效果。
以下是降低压力下降的方法:
维护适当的系统设计。过大的压力降的最常见的原因是使用不充分的管道尺寸之间的分配头和生产设备。这可能发生,如果你选择管道的基础上预期的平均压缩空气的需求,而不考虑最大流量。
保持空气过滤和干燥设备,以尽量减少水分。
确保过滤器是免费的污垢,限制空气流量,并导致压力下降。及时维护和更换滤芯是降低压降的关键。
选择分离器、干燥器、过滤器、后冷却器具有尽可能低的压力降。一个典型的压差过滤器、软管和压力调节器是每平方英寸7磅(PSID)鉴别。
选择调节器,软管,润滑剂和连接在最低压力差提供了最佳的性能。
减少空气通过压缩空气系统的传播。
许多工具都能有效地与80磅每平方英寸的空气供应操作(psig)或更少。通过减少空气压缩机的排放压力,可以降低泄漏率,提高容量和节省资金。然而,降低操作压力,可能需要修改压力调节器,过滤器和存储大小。请记住,如果系统压力低于最低要求,设备可能没有适当的功能。
减少压力下降,使系统能够更有效地在较低的压力。对于使用大量压缩空气的机械,在较低的压力水平下操作设备可以提供显著的节能。组件,如更大的气缸可能是必要的,以保持适当的功能,在较低的压力水平,但能源节约应该超过额外的设备的成本。
保持您的压缩机
维持不好的空气压缩系统会造成浪费的精力和金钱。这使得重要的是不断检查你的系统的泄漏,过早磨损和污染物的积累。


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