Trykkluft er en mye brukt kraftkilde innen industrien og står for 10–35 % av det totale energiforbruket i industriell produksjon. 96 % av energiforbruket til trykkluftsystemer kommer fra strømforbruket til industrikompressorer, og det årlige strømforbruket til industrikompressorer i Kina utgjør mer enn 6 % av det totale nasjonale strømforbruket. Driftskostnadene for luftkompressorer målt etter anskaffelseskostnader, vedlikeholdskostnader og energikostnader. Ifølge teorien om full livssyklusevaluering utgjør anskaffelseskostnadene bare omtrent 10 %, mens energikostnadene er så høye som 77 %. Dette viser at Kina må forbedre energiutnyttelseseffektiviteten til trykkluftsystemer kraftig, samtidig som de gjennomfører industriell og økonomisk omstrukturering.
Med den økende forståelsen av trykkluft, energisparing og utslippsreduksjon hos bedrifter, er det presserende å velge riktig teknologi for å oppnå best mulig energisparende resultater i eksisterende systemer. I løpet av de siste to årene har forskning på kinesiske industribedrifter vist at etterspørselen etter energisparende renovering hovedsakelig kommer fra følgende tre aspekter:
Energiforbruket til luftkompressorer utgjorde en for høy andel av bedriftens strømforbruk. Ustabilitet i trykkluftsystemets forsyning, trykksvingninger og andre påvirkninger på utstyrets normale drift. Med utvidelsen av produksjonsskalaen må bedriften optimalisere transformasjonen av det opprinnelige trykkluftsystemet for å tilpasse seg den økende etterspørselen. På grunn av egenskapene til bedriftens trykkluftsystem og den aktuelle energisparende teknologien, kan ikke energisparende transformasjon implementeres blindt for å forbedre suksessraten for transformasjonen. Det er spesielt viktig å velge passende energisparende tiltak basert på omfattende analyse, testing og evaluering av hele systemet. Forfatterne har analysert og utforsket egenskapene og anvendelsesområdet til noen eksisterende og nye energisparende teknologier ved å undersøke bruken av trykkluft i et stort antall industribedrifter.
Systemets energisparingsstrategi
Basert på teorien om evaluering av energiforbruk og energitapanalyse i pneumatiske systemer, med utgangspunkt i de ulike aspektene ved systemsammensetningen, iverksettes de overordnede energisparende tiltakene som følger:
Generering av trykkluft. Rimelig konfigurasjon og vedlikehold av ulike typer kompressorer, optimalisering av driftsmodus, daglig styring av luftrensingsutstyr. Transport av trykkluft. Optimalisering av rørledningsnettverkskonfigurasjon, separasjon av høy- og lavtrykksforsyningsrørledninger; sanntidsovervåking av luftforbruksfordeling, daglig inspeksjon og minimering av lekkasje, forbedring av trykktap ved skjøter. Bruk av trykkluft. Forbedring av sylinderens drivkrets, bruk av energisparende produkter utviklet for denne industrien, for eksempel spesielle luftspareventiler for avskalling av sylindere i elektrolytisk aluminiumsindustri, samt energisparende luftpistoler og dyser. Gjenvinning av spillvarme fra kompressorer. Varmen som genereres under luftkompresjon gjenvinnes ved hjelp av varmeveksling, etc., og brukes til tilleggsoppvarming og prosessoppvarming, etc.
Generering av trykkluft
1 Energibesparende enkeltluftkompressor
For tiden er de mest brukte luftkompressorene i industrien hovedsakelig delt inn i stempelkompressorer, sentrifugalkompressorer og skruekompressorer. Stempelkompressorer brukes fortsatt i store mengder i noen gamle bedrifter; sentrifugalkompressorer er mye brukt i tekstilbedrifter med stabil drift og høy effektivitet, men de er utsatt for trykkstøt når systemtrykket endres plutselig. De viktigste energisparende tiltakene som brukes er: å sikre renheten til importert luft, spesielt tekstilbedrifter, gjør en god jobb med grovfiltrering, for å filtrere ut et stort antall korte fibre i luften. Reduser luftkompressorens innløpstemperatur for å forbedre effektiviteten. Smøreoljetrykket på sentrifugerotorens vibrasjoner har stor innvirkning, valg av smøreolje som inneholder skumdempende midler og oksidasjonsstabilisatorer. Vær oppmerksom på kjølevannskvaliteten, rimelig kjølevannsutslipp, planlagt vannpåfylling. Kondensutslippspunktene til luftkompressoren, tørkeren, lagringstanken og rørnettet bør tømmes regelmessig. For å forhindre piping i brystet forårsaket av raske endringer i luftbehov, osv., vær oppmerksom på å justere proporsjonalbåndet og integraltiden som er satt av enheten, og prøv å unngå plutselig reduksjon i luftforbruket. Velg tretrinns sentrifuger med bemerkelsesverdig energisparende effekt, og prøv å bruke høytrykksmotorer for å redusere linjetap og holde temperaturøkningen i lufttrykkstasjonen lav.
Skrueluftkompressorer er mye brukt, og følgende fokus er på en sammenligning av kontrollmodus for skrueluftkompressorer: Analyse av nåværende problemer med lasting/lossing av luftkompressorer og regulering av konstant trykk. Konklusjonen er at når man er avhengig av mekaniske midler for å regulere innløpsventilen, kan ikke lufttilførselen justeres raskt og kontinuerlig. Når gassmengden stadig endrer seg, svinger tilførselstrykket uunngåelig mye. Ren frekvenskontroll brukes til å matche svingningene i luftforbruket i fabrikken ved å legge til en frekvensomformer for å justere luftproduksjonen til luftkompressoren. Ulempen er at systemet er egnet for situasjoner der svingningene i fabrikkens luftforbruk ikke er store (svingningene er 40 % ~ 70 % av den enkelte maskinens luftproduksjonsvolum, og energisparingseffekten er den største).
2 Ekspertkontrollsystem for luftkompressorgruppe
Ekspertkontrollsystemet for luftkompressorgrupper har blitt den nye teknologien for kontroll av luftkompressorgrupper og energisparing. Kontrollsystemet tilpasser seg endringer i trykkbehovet, og admiralkontroll av forskjellige luftkompressorer starter og stopper, laster og losser osv., for å holde systemet i drift med riktig antall og kapasitet.
Hjemmekontrollsystem ved å styre frekvensomformeren for å endre hastigheten til en enkelt luftkompressor i fabrikkens lavtrykksgassforsyningssystem for å kontrollere luftkompressorens enhetstid for gassproduksjon, og matche fabrikkens lavtrykksgassforsyningssystem med små svingninger i gassmengden. Generelt må du velge hvilken luftkompressors frekvensomformingstransformasjon, og et profesjonelt system må utføre omfattende testing og beregninger for å avgjøre. Gjennom analysen og sammenligningen ovenfor kan man finne ut at mange av våre trykkluftsystemer har mye rom for forbedring av energieffektiviteten. Kompressorfrekvensomformingstransformasjon kan bare oppnå energisparende effekt ved å kombinere driften av bedriftens eget trykkluftsystem, som må testes og evalueres fullt ut av fagfolk før bruk. Luftkompressorgruppens ekspertkontrollsystem er spesielt egnet for flere luftkompressorer som kjører samtidig. Implementeringen av trinnkombinasjonskonfigurasjon kan godt møte bedriftenes behov.
3 forbedring av trykklufttørkingsprosessen
For tiden er det mest brukte trykklufttørkings- og prosesseringsutstyret for bedrifter av kjøletypen, typen uten varmeregenerering og kompositttypen for mikrovarmeregenerering. Hovedytelsessammenligningen er vist i tabellen nedenfor.
Energisparende transformasjon av forsvarslinjen for å følge følgende prinsipper: Hvis det opprinnelige luftsystemet har for høy renhetsgrad, bytt til en behandling med lavere renhet. Forbedre tørkeprosessen, reduser trykktapet i tørkebehandlingslenken (trykktap ved tørkeren på visse systemer opptil 0,05 ~ 0,1 MPa), reduser energiforbruket.
Transport av trykkluft
1. Rørsystemets rørtrykk skal ikke overstige 1,5 % av arbeidstrykket. Mange lufttrykkstasjoner har for tiden ingen primære og sekundære rørledninger, for mange unødvendige albuer og bøyer, hyppige trykkpulseringer og alvorlig trykktap. Noen av de pneumatiske rørledningene er begravd i grøften og kan ikke overvåkes for lekkasje. For å sikre systemtrykkbehovet i alle tilfeller øker driftsledelsen driftstrykket for hele systemet med 0,1–0,2 MPa, noe som introduserer kunstig trykktap. For hver 0,1 MPa økning i luftkompressorens eksostrykk, vil strømforbruket til luftkompressoren øke med 7 %–10 %. Samtidig øker økningen i systemtrykk luftlekkasjen. Energisparende renoveringstiltak: endre rørledningen fra forgreningsarrangementet til en sløyfearrangement, implementer separasjon av høy- og lavtrykkslufttilførsel, og installer høy- og lavtrykkspresisjonsoverløpsenhet. Bytt rørledning med stor lokal motstand under energisparende renovering, reduser rørledningsmotstanden og rengjør rørets indre vegg ved hjelp av syrevask, rustfjerning osv., for å sikre at rørveggen er glatt.
2 Lekkasje, lekkasjedeteksjon og plugging
Mesteparten av fabrikklekkasjen er alvorlig, lekkasjemengden når 20 %–35 %. Dette forekommer hovedsakelig i ventiler, skjøter, trillinger, magnetventiler, gjengede koblinger og frontdekselet på sylinderen til alt gassforbrukende utstyr. Noe av utstyret opererer under overtrykk, avlastes automatisk og tømmes ofte. Skadene forårsaket av lekkasje er nesten utenfor de flestes fantasi. For eksempel, når et lite hull på 1 mm i diameter i en bilpunktsveisestasjon sveises slagg i gassrøret, kan det årlige strømtapet bli opptil 355 kWh, nesten tilsvarende to tremannsfamiliers årlige husholdningsstrømforbruk. Energisparende tiltak: Installer et strømningsmålingssystem for gassforsyningsrørledningen til hovedverkstedet for å bestemme grensen for prosessbruk. Juster prosessgassforbruket, minimer antall ventiler og skjøter, og reduser lekkasjepunkter. Styrk styringen og bruk profesjonelle verktøy for regelmessige inspeksjoner. Kort sagt, bedrifter kan bruke profesjonelt testutstyr, som intelligent gasslekkasjedetektor med parallell tilgang, lekkasjepunktskanningspistol osv., for å iverksette tiltak for å forhindre at trykkluftsystemet kjører, risikerer, drypper og lekker, og deretter utføre vedlikeholdsarbeid og utskifting av komponenter.
Bruk av trykkluft
Luftpistoler er mye brukt i produksjon, etterbehandling, maskinering og andre prosesseringssteder, og luftforbruket deres når 50 % av den totale lufttilførselen i noen industriområder. Under bruk er det fenomener som for lange lufttilførselsrør, for høyt tilførselstrykk, bruk av rette kobberrør som dyse og uautorisert økning av arbeidstrykket av frontlinjearbeidere, noe som forårsaker enormt luftsvinn.
Urimelige fenomener med bruk av gass i pneumatisk utstyr er også mer fremtredende, for eksempel å avgjøre om arbeidsstykket sitter fast på plass ved å detektere gassmottrykk, vakuumgeneratorens gasstilførsel, etc. Fenomenet med uavbrutt gasstilførsel er Zun når den ikke fungerer. Disse problemene eksisterer spesielt i kjemikalietanker og annen gass som brukes til blanding, og i dekkproduksjon, for eksempel stereotypisk oppblåsing. Energisparende reformtiltak: Bruk av nye pneumatiske dyser, energisparende enheter og pulserende luftpistoler. Bruk av spesialisert pneumatisk utstyr i spesifikke bransjer, for eksempel aluminiumsindustrien, for å fremme bruken av spesielle luftsparende ventiler for beskytningssylindere.
Gjenvinning av spillvarme fra luftkompressoren
I følge livssyklusevalueringen blir 80–90 % av den elektriske energien som forbrukes av luftkompressorer omdannet til varme og avgitt. Fordelingen av det elektriske varmeforbruket til luftkompressoren er vist i figuren nedenfor. Hvis man ser bort fra varmen som utstråles til omgivelsene og lagres i selve trykkluften, kan de resterende 94 % av energien utnyttes i form av spillvarmegjenvinning.
Spillvarmegjenvinning skjer gjennom varmeveksleren og andre passende metoder for luftkompresjonsprosessvarmegjenvinning som brukes til å varme opp luft eller vann. Typiske bruksområder er for eksempel tilleggsoppvarming, prosessoppvarming og forvarming av kjelepåfyllingsvann. Med rimelige forbedringer kan 50 % til 90 % av varmeenergien gjenvinnes og utnyttes. Installasjon av varmegjenvinningsenheter kan effektivt kontrollere driftstemperaturen til luftkompressoren ved optimal driftstemperatur, slik at smøreoljens driftsforhold blir bedre, og luftkompressorens eksosvolum vil øke med 2 % til 6 %. For luftkjølte luftkompressorer kan du stoppe kjøleviften til selve luftkompressoren og bruke sirkulasjonsvannpumpen til å gjenvinne varmen. Vannkjølte luftkompressorer kan brukes til å varme opp kaldt vann eller romoppvarming, og gjenvinningsgraden er 50 % til 60 %. Spillvarmegjenvinning bruker nesten ikke noe energi i forhold til elektrisk oppvarmingsutstyr. Nullutslipp er en ren og miljøvennlig måte å spare energi på. Basert på teorien om energitapanalyse av trykkluftsystemer, analyseres og oppsummeres det eksisterende fenomenet med urimelig gassforbruk og energisparende tiltak i bedriften. I energisparingstransformasjonen i bedrifter er det første trinnet å utføre detaljerte tester og evalueringer av ulike systemer. Basert på dette kan anvendelsen av passende optimaliseringstiltak for å oppnå energisparingsmål forbedre driftseffektiviteten til hele trykkluftsystemet.
Publisert: 02.03.2024