В качестве широко используемого источника энергии в промышленной сфере на сжатый воздух приходится 10–35% общего потребления энергии в промышленном производстве.96% энергопотребления системы сжатого воздуха приходится на мощность промышленного компрессора, а годовое энергопотребление промышленного компрессора в Китае составляет более 6% от общего энергопотребления в стране.Эксплуатационные расходы воздушного компрессора, связанные с затратами на закупки, затраты на техническое обслуживание и эксплуатационные затраты на электроэнергию, согласно теории оценки полного жизненного цикла, затраты на закупки составляют лишь около 10%, в то время как стоимость энергии достигает 77%.Это показывает, что Китаю необходимо энергично повышать эффективность использования энергии в системе сжатого воздуха, одновременно проводя промышленную и экономическую реструктуризацию.
С углублением понимания потребностей предприятий в области энергосбережения и сокращения выбросов сжатого воздуха, необходимо срочно выбрать соответствующую технологию, чтобы существующая система энергосберегающей трансформации была направлена на достижение наилучших результатов энергосбережения.Исследования промышленных предприятий Китая за последние два года показали, что спрос на энергосберегающую модернизацию в основном обусловлен следующими тремя аспектами:
Потребление энергии воздушными компрессорами составляло слишком большую долю энергопотребления предприятия;нестабильность подачи системы сжатого воздуха, колебания давления и другие воздействия на нормальную работу оборудования;с расширением масштабов производства, предприятие оригинальной системы сжатого воздуха для оптимизации трансформации, чтобы адаптироваться к росту спроса.Из-за особенностей системы сжатого воздуха предприятия и применяемых энергосберегающих технологий, чтобы повысить успешность преобразования, энергосберегающее преобразование не может быть реализовано вслепую.Особенно важно выбрать подходящие меры по энергосбережению на основе всестороннего анализа, тестирования и оценки всей системы.Авторы проанализировали и исследовали характеристики и сферы применения некоторых существующих и новых энергосберегающих технологий, исследуя использование сжатого воздуха на большом количестве промышленных предприятий.
Стратегия энергосбережения системы
На основе теории оценки энергопотребления пневматической системы и анализа потерь энергии, исходя из различных аспектов состава системы, общие меры по энергосбережению принимаются следующим образом:
Производство сжатого воздуха.Разумная настройка и обслуживание компрессоров разных типов, оптимизация режима работы, ежедневное управление воздухоочистительным оборудованием.Транспортировка сжатого воздуха.Оптимизация конфигурации трубопроводной сети, разделение питающих трубопроводов высокого и низкого давления;контроль распределения потребления воздуха в режиме реального времени, ежедневный осмотр и минимизация утечек, уменьшение потерь давления в соединениях.Использование сжатого воздуха.Совершенствование схемы привода цилиндров, использование энергосберегающих изделий, разработанных для этой отрасли, таких как специальные воздухосберегающие клапаны для обстрела цилиндров в электролитической алюминиевой промышленности, а также энергосберегающие пневматические пистолеты и форсунки.Рекуперация отходящего тепла компрессора.Тепло, выделяющееся при сжатии воздуха, рекуперируется посредством теплообмена и т. д. и используется для вспомогательного и технологического обогрева и т. д.
Производство сжатого воздуха
1 энергосберегающий одиночный воздушный компрессор
В настоящее время наиболее широко используемые в промышленности воздушные компрессоры в основном делятся на поршневые, центробежные и винтовые.Возвратно-поступательный тип до сих пор в больших количествах используется на некоторых старых предприятиях;центробежный тип широко используется на текстильных предприятиях со стабильной работой и высокой эффективностью, но он склонен к скачкам при внезапном изменении давления в системе.Основные меры по энергосбережению: обеспечить чистоту импортируемого воздуха, особенно на текстильных предприятиях, провести хорошую работу по грубой фильтрации, чтобы отфильтровать большое количество коротких волокон в воздухе.Уменьшите температуру на входе воздушного компрессора, чтобы повысить эффективность.Давление смазочного масла на вибрацию ротора центрифуги оказывает большое влияние на выбор смазочного масла, содержащего пеногасители и стабилизаторы окисления.Обратите внимание на качество охлаждающей воды, разумный сброс охлаждающей воды, плановый пополнения воды.Точки слива конденсата воздушного компрессора, осушителя, резервуара для хранения и трубопроводной сети следует регулярно сбрасывать.Чтобы предотвратить хрипы, вызванные быстрыми изменениями потребности в воздухе и т. д., обратите внимание на настройку зоны пропорциональности и времени интегрирования, установленных блоком, и старайтесь избегать внезапного снижения потребления воздуха.Выбирайте трехступенчатые центрифуги с замечательным энергосберегающим эффектом и старайтесь использовать двигатели высокого давления, чтобы уменьшить потери в линии и снизить повышение температуры нагнетательной станции.
Винтовой воздушный компрессор широко используется. Ниже следует обзор сравнения режимов управления винтовым воздушным компрессором: проанализируйте текущие проблемы с загрузкой / разгрузкой воздушного компрессора и постоянным регулированием давления, можно сделать вывод: полагаться на механические средства регулирования впускного клапана, подачу воздуха можно не подлежит быстрой и постоянной корректировке.Когда количество газа постоянно меняется, давление подачи неизбежно сильно колеблется.Чистое управление частотой используется для соответствия колебаниям потребления воздуха на заводе путем добавления преобразователя частоты для регулировки производительности воздушного компрессора.Недостаток заключается в том, что система подходит для ситуации, когда колебания заводского потребления воздуха невелики (колебания составляют 40–70% от объема производства воздуха одной машиной, и эффект энергосбережения является наиболее значительным).
2 Экспертная система управления группой воздушных компрессоров
Экспертная система управления группой воздушных компрессоров стала новой технологией управления группой воздушных компрессоров и энергосбережения.Система управления в зависимости от изменения требуемого давления, Admiral управление запуском и остановкой различных воздушных компрессоров, загрузкой и разгрузкой и т. д., чтобы система всегда поддерживала правильное количество и мощность компрессора в работе.
Домашняя система управления посредством управления преобразователем частоты для изменения скорости одного воздушного компрессора в заводской системе подачи газа низкого давления для контроля времени производства газа воздушным компрессором, согласовывая заводскую систему подачи газа низкого давления с небольшими колебания количества газа.Как правило, для принятия решения необходимо выбрать, какое преобразование частоты воздушного компрессора должно быть профессиональной системой для проведения всесторонних испытаний и расчетов.Благодаря приведенному выше анализу и сравнению можно обнаружить: энергоэффективность многих наших систем сжатого воздуха имеет много возможностей для улучшения.Преобразование частоты компрессора может обеспечить эффект энергосбережения только в сочетании с работой собственной системы сжатого воздуха предприятия, которая перед использованием должна быть полностью протестирована и оценена профессионалами.Экспертная система управления группой воздушных компрессоров особенно подходит для одновременной работы нескольких воздушных компрессоров, реализация ступенчатой комбинированной конфигурации может вполне удовлетворить потребности предприятий.
3 улучшение процесса сушки сжатым воздухом
В настоящее время наиболее часто используемым оборудованием для сушки и обработки сжатого воздуха на предприятиях является холодильное оборудование, тип без регенерации тепла и композитный тип с микрорегенерацией тепла. Основное сравнение производительности показано в таблице ниже.
Энергосберегающее преобразование линии защиты следует следующим принципам: Если исходная система воздуха имеет слишком высокую чистоту, перейдите на обработку с более низким соответствием.Улучшить процесс сушки, снизить потери давления в звене обработки сушки (потери давления на сушилке некоторых систем до 0,05~0,1МПа), снизить энергозатраты.
Транспортировка сжатого воздуха
1 трубопроводная система трубопроводной системы Яцзян не должна превышать 1,5% рабочего давления.В настоящее время многие станции воздушного давления не имеют первичных и вторичных трубопроводов, слишком много ненужных колен и изгибов, частые пульсации давления и серьезные потери давления.Часть пневмопроводов закопана в траншею и не может быть проверена на предмет утечек.Чтобы в любом случае обеспечить требуемое давление в системе, персонал управления эксплуатацией увеличивает рабочее давление всей системы на 0,1–0,2 МПа, создавая искусственную потерю давления.При увеличении давления выхлопа воздушного компрессора на 0,1 МПа потребляемая мощность воздушного компрессора увеличивается на 7–10%.В то же время увеличение давления в системе увеличивает утечку воздуха.Энергосберегающие мероприятия по реконструкции: перевести трубопровод отводного расположения на петлевое, реализовать разделение подачи воздуха высокого и низкого давления, установить прецизионный перепускной узел высокого и низкого давления;замените трубопровод с большим местным сопротивлением во время энергосберегающей реконструкции, уменьшите сопротивление трубопровода и очистите внутреннюю стенку трубы кислотной промывкой, удалением ржавчины и т. д., чтобы обеспечить гладкую стенку трубы.
2 Утечка, обнаружение утечек и закупорка
Большинство заводских утечек являются серьезными, объем утечек достигает 20–35%, что в основном происходит в клапанах, соединениях, тройках, электромагнитных клапанах, резьбовых соединениях и передней крышке цилиндра каждого газоиспользующего оборудования;часть оборудования работает под избыточным давлением, автоматически разгружается и часто выходит из строя.Ущерб, причиненный утечкой, практически превосходит воображение большинства людей.Например, автомобильная станция точечной сварки сварочного шлака в газовой трубе, вызванная небольшим отверстием диаметром 1 мм, ежегодная потеря электроэнергии до 355 кВтч, что почти эквивалентно годовому бытовому электричеству двух семей из трех человек.Мероприятия по энергосбережению: Установить систему управления расходомером газопровода главного генерирующего цеха для определения предела технологического использования.Отрегулируйте расход технологического газа, сведите к минимуму количество клапанов и соединений, а также уменьшите точки утечек.Укрепляйте управление и используйте профессиональные инструменты для регулярных проверок.Короче говоря, предприятия могут использовать профессиональное испытательное оборудование, такое как интеллектуальный детектор утечки газа с параллельным доступом, пистолет для сканирования точек утечки и т. д., чтобы принять меры по предотвращению работы, риска, капания и утечек системы сжатого воздуха, а также соответственно провести работы по техническому обслуживанию. и работы по замене комплектующих.
Использование сжатого воздуха
Пневматические пистолеты широко используются в отделочных, механообрабатывающих и других технологических участках, а их расход воздуха достигает 50% от общего объема подачи воздуха в некоторых промышленных зонах.В процессе использования возникают такие явления, как слишком длинный трубопровод подачи воздуха, слишком высокое давление подачи, использование прямой медной трубы в качестве сопла и несанкционированное повышение рабочего давления работниками первой линии, что приводит к огромным потерям воздуха.
Необоснованное явление использования газа в пневматическом оборудовании также более заметно, например, определение того, застряла ли заготовка на месте, обнаружение противодавления газа, подача газа в вакуум-генератор и т. д. Явление бесперебойной подачи газа Zun, когда он не работает.Эти проблемы особенно существуют в резервуарах для химикатов и других газах, используемых для смешивания, а также в производстве шин, например стереотипное накачивание.Мероприятия по энергосбережению: Использование новых пневматических сопловых энергосберегающих устройств и пневмопистолетов импульсного типа.Использование специализированного пневматического оборудования в конкретных отраслях, таких как алюминиевая промышленность, для содействия использованию специального воздухосберегающего клапана обстрельного цилиндра.
Рекуперация отходящего тепла воздушного компрессора
Согласно оценке всего жизненного цикла, 80–90% электроэнергии, потребляемой воздушными компрессорами, преобразуется в тепло и рассеивается.Распределение потребления электроэнергии воздушным компрессором показано на рисунке ниже, исключая тепло, излучаемое в окружающую среду и сохраняемое в самом сжатом воздухе, остальные 94% энергии могут быть использованы в виде рекуперации отходящего тепла.
Рекуперация отходящего тепла осуществляется через теплообменник и другие соответствующие средства рекуперации тепла процесса сжатия воздуха, используемого для нагрева воздуха или воды, обычное использование, такое как вспомогательное отопление, технологическое отопление и предварительный нагрев подпиточной воды в котле.При разумных усовершенствованиях от 50% до 90% тепловой энергии можно восстановить и использовать.Установка устройств рекуперации тепла позволяет эффективно контролировать рабочую температуру воздушного компрессора при оптимальной рабочей температуре, что улучшает рабочее состояние смазочного масла, а объем выхлопа воздушного компрессора увеличивается на 2–6%.Для воздушного компрессора с воздушным охлаждением вы можете остановить охлаждающий вентилятор самого воздушного компрессора и использовать циркуляционный водяной насос для рекуперации тепла;Воздушный компрессор с водяным охлаждением можно использовать для нагрева холодной воды или отопления помещений, а степень восстановления составляет 50–60%.Рекуперация отходящего тепла по сравнению с электронагревательным оборудованием практически не требует потребления энергии;относительно нулевых выбросов газового оборудования, это чистый и экологически чистый способ энергосбережения.На основе теории анализа потерь энергии в системе сжатого воздуха анализируются и обобщаются существующие явления необоснованного использования газа и меры по энергосбережению на предприятии.В рамках энергосберегающей трансформации предприятия впервые для различных систем проводятся детальные испытания и оценка, на основе которых применение подходящих мер по оптимизации для достижения целей энергосбережения может повысить эффективность работы всей системы сжатого воздуха.
Время публикации: 02 марта 2024 г.
