Jako szeroko stosowane źródło zasilania w przemyśle, sprężone powietrze odpowiada za 10–35% całkowitego zużycia energii w produkcji przemysłowej.96% zużycia energii przez system sprężonego powietrza to zużycie energii przez sprężarkę przemysłową, a roczne zużycie energii przez sprężarkę przemysłową w Chinach stanowi ponad 6% całkowitego krajowego zużycia energii.Koszty eksploatacji sprężarki powietrza według kosztów zakupu, kosztów utrzymania i kosztów eksploatacji energii, według teorii oceny pełnego cyklu życia, koszty zakupu stanowią tylko około 10%, podczas gdy koszt energii wynosi aż 77%.Pokazuje, że Chiny muszą energicznie poprawić efektywność wykorzystania energii w systemie sprężonego powietrza, przeprowadzając restrukturyzację przemysłową i gospodarczą.
Wraz z pogłębianiem się zrozumienia potrzeb przedsiębiorstw w zakresie oszczędzania sprężonego powietrza i energii oraz redukcji emisji, pilny staje się wybór odpowiedniej technologii, aby istniejący system transformacji energooszczędnej miał osiągnąć najlepsze wyniki w zakresie oszczędności energii.Badania przeprowadzone w ciągu ostatnich dwóch lat na chińskich przedsiębiorstwach przemysłowych wykazały, że zapotrzebowanie na renowacje energooszczędne wynika głównie z trzech następujących aspektów:
Zużycie energii przez sprężarkę powietrza stanowiło zbyt dużą część zużycia energii w przedsiębiorstwie;niestabilność zasilania instalacji sprężonego powietrza, wahania ciśnienia i inne czynniki wpływające na normalną pracę urządzeń;wraz ze wzrostem skali produkcji, przedsięwzięcie autorskiego systemu sprężonego powietrza w celu optymalizacji transformacji w celu dostosowania się do wzrostu zapotrzebowania.Ze względu na specyfikę przedsiębiorstwa systemu sprężonego powietrza i stosowaną technologię oszczędzania energii jest inna, w celu poprawy wskaźnika powodzenia transformacji, transformacji oszczędzającej energię nie można wdrażać na ślepo.Szczególnie ważny jest wybór odpowiednich środków oszczędzania energii w oparciu o wszechstronną analizę, testy i ocenę całego systemu.Autorzy przeanalizowali i zbadali charakterystykę oraz zakres zastosowania niektórych istniejących i pojawiających się technologii oszczędzania energii, badając wykorzystanie sprężonego powietrza w dużej liczbie przedsiębiorstw przemysłowych.
Strategia oszczędzania energii systemu
W oparciu o teorię oceny zużycia energii w układzie pneumatycznym i analizę strat energii, począwszy od różnych aspektów składu układu, podejmowane są ogólne działania oszczędzające energię w następujący sposób:
Wytwarzanie sprężonego powietrza.Rozsądna konfiguracja i konserwacja różnych typów sprężarek, optymalizacja trybu pracy, codzienne zarządzanie urządzeniami do oczyszczania powietrza.Transport sprężonego powietrza.Optymalizacja konfiguracji sieci rurociągów, rozdzielenie rurociągów zasilających wysokiego i niskiego ciśnienia;nadzór w czasie rzeczywistym nad rozkładem zużycia powietrza, codzienna kontrola i minimalizacja wycieków, poprawa strat ciśnienia na złączach.Zastosowanie sprężonego powietrza.Udoskonalenie obwodu sterującego cylindrów, zastosowanie energooszczędnych produktów opracowanych dla tej branży, takich jak specjalne zawory oszczędzające powietrze do łuskania cylindrów w przemyśle aluminium elektrolitycznego, a także energooszczędne pistolety i dysze powietrzne.Odzysk ciepła odpadowego ze sprężarki.Ciepło powstające podczas sprężania powietrza jest odzyskiwane poprzez wymianę ciepła itp. i wykorzystywane do ogrzewania pomocniczego, ogrzewania procesowego itp.
Wytwarzanie sprężonego powietrza
1 Oszczędność energii z pojedynczą sprężarką powietrza
Obecnie najczęściej stosowane w przemyśle sprężarki powietrza dzielą się głównie na tłokowe, odśrodkowe i śrubowe.W niektórych starych przedsiębiorstwach nadal w dużych ilościach stosuje się typ tłokowy;typ odśrodkowy jest szeroko stosowany w przedsiębiorstwach tekstylnych, charakteryzuje się stabilną pracą i wysoką wydajnością, ale jest podatny na gwałtowne wzrosty, gdy ciśnienie w układzie zmienia się nagle.Główne stosowane środki oszczędzania energii to: zapewnienie czystości importowanego powietrza, zwłaszcza w przypadku przedsiębiorstw tekstylnych, wykonanie dobrej filtracji zgrubnej w celu odfiltrowania dużej liczby krótkich włókien z powietrza.Aby poprawić wydajność, należy obniżyć temperaturę na wlocie sprężarki powietrza.Duży wpływ ciśnienia oleju smarowego na drgania wirnika wirówki ma wybór oleju smarowego zawierającego środki przeciwpieniące i stabilizatory utleniania.Należy zwrócić uwagę na jakość wody chłodzącej, rozsądny zrzut wody chłodzącej, planowane uzupełnianie wody.Punkty odprowadzania kondensatu ze sprężarki powietrza, osuszacza, zbiornika magazynowego i sieci rurociągów powinny być regularnie odprowadzane.Aby zapobiec sapaniu spowodowanemu gwałtownymi zmianami zapotrzebowania na powietrze itp. należy zwrócić uwagę na ustawienie ustawionego przez urządzenie zakresu proporcjonalności i czasu całkowania oraz unikać nagłego zmniejszenia zużycia powietrza.Wybierz wirówki trójstopniowe o niezwykłym efekcie oszczędzania energii i spróbuj zastosować silniki wysokociśnieniowe, aby zmniejszyć straty w przewodzie i utrzymać niski wzrost temperatury stacji ciśnieniowej powietrza.
Sprężarka śrubowa jest szeroko stosowana, można wyciągnąć następujący wniosek dotyczący porównania trybów sterowania sprężarką śrubową: przeanalizuj bieżące problemy z załadunkiem/rozładunkiem sprężarki powietrza i regulacją stałego ciśnienia: polegaj na mechanicznych środkach regulacji zaworu wlotowego, dopływ powietrza może nie mogą być szybko i stale dostosowywane.Gdy ilość gazu stale się zmienia, ciśnienie zasilania nieuchronnie ulega znacznym wahaniom.Sterowanie czystą częstotliwością służy do dopasowania wahań zużycia powietrza w fabryce poprzez dodanie przetwornicy częstotliwości w celu regulacji produkcji powietrza przez sprężarkę powietrza.Wadą jest to, że system nadaje się do stosowania w sytuacji, gdy wahania w fabrycznym zużyciu powietrza nie są duże (wahania wynoszą 40% ~ 70% wolumenu produkcji powietrza w pojedynczej maszynie, a efekt oszczędności energii jest najbardziej znaczący).
2 Ekspertowy system sterowania grupą sprężarek powietrza
System eksperckiego sterowania grupą sprężarek powietrza stał się nową technologią sterowania grupą sprężarek powietrza i oszczędzania energii.System sterowania w zależności od zmian zapotrzebowania na ciśnienie, sterowanie Admiral uruchamianiem i zatrzymywaniem różnych sprężarek powietrza, załadunkiem i rozładunkiem itp., aby utrzymać w systemie zawsze odpowiednią liczbę i wydajność działających sprężarek.
System sterowania domem poprzez sterowanie przetwornicą częstotliwości w celu zmiany prędkości pojedynczej sprężarki powietrza w fabrycznym niskociśnieniowym układzie zasilania gazem w celu kontrolowania czasu produkcji gazu przez sprężarkę powietrza, dopasowując fabryczny układ zasilania gazem pod niskim ciśnieniem z małymi wahania ilości gazu.Ogólnie rzecz biorąc, wybierz transformację konwersji częstotliwości sprężarki powietrza, musi to być profesjonalny system do przeprowadzenia kompleksowych testów i obliczeń, aby podjąć decyzję.Z powyższej analizy i porównania wynika, że wiele elementów efektywności energetycznej naszych systemów sprężonego powietrza ma wiele do poprawienia.Transformacja konwersji częstotliwości sprężarki może osiągnąć efekt oszczędności energii jedynie w połączeniu z działaniem własnego systemu sprężonego powietrza w przedsiębiorstwie, który przed użyciem musi zostać w pełni przetestowany i oceniony przez specjalistów.System eksperckiego sterowania grupą sprężarek powietrza jest szczególnie odpowiedni dla wielu sprężarek powietrza pracujących w tym samym czasie, a wdrożenie konfiguracji kombinacji stopni może dobrze zaspokoić potrzeby przedsiębiorstw.
3 Usprawnienie procesu suszenia sprężonym powietrzem
Obecnie najczęściej używanym w przedsiębiorstwach sprzętem do suszenia i przetwarzania sprężonego powietrza jest typ chłodniczy, typ bez regeneracji ciepła i typ kompozytowy z regeneracją mikrociepła. Główne porównanie wydajności pokazano w poniższej tabeli.
Energooszczędna transformacja linii obrony zgodnie z następującymi zasadami: Jeżeli oryginalny system oczyszczania powietrza ma zbyt wysoką czystość, należy zmienić go na niższy, dopasowany do oczyszczania.Popraw proces suszenia, zmniejsz utratę ciśnienia w łączniku do obróbki suszenia (strata ciśnienia w suszarce w niektórych systemach do 0,05 ~ 0,1 MPa), zmniejsz zużycie energii.
Transport sprężonego powietrza
1 system rurociągów System rurociągów Yajiang nie powinien przekraczać 1,5% ciśnienia roboczego.Obecnie wiele stacji ciśnieniowych nie posiada rurociągów pierwotnych i wtórnych, ma zbyt wiele niepotrzebnych kolanek i kolanek, częste pulsacje ciśnienia i poważne straty ciśnienia.Część rurociągów pneumatycznych jest zakopana w wykopie i nie można ich monitorować pod kątem wycieków.Aby w każdym przypadku zapewnić zapotrzebowanie na ciśnienie w systemie, personel zarządzający eksploatacją zwiększa ciśnienie robocze całego systemu o 0,1 ~ 0,2 MPa, wprowadzając sztuczną utratę ciśnienia.Na każde 0,1 MPa wzrostu ciśnienia wylotowego sprężarki powietrza, pobór mocy sprężarki powietrza wzrośnie o 7% ~ 10%.Jednocześnie wzrost ciśnienia w układzie zwiększa wyciek powietrza.Energooszczędne działania renowacyjne: zmiana rurociągu z układu odgałęzionego na układ pętlowy, wdrożenie separacji dopływu powietrza o wysokim i niskim ciśnieniu oraz zainstalowanie precyzyjnego urządzenia przelewowego wysokiego i niskiego ciśnienia;zmienić rurociąg o dużym oporze lokalnym podczas renowacji energooszczędnej, zmniejszyć opór rurociągu i oczyścić wewnętrzną ściankę rury poprzez przemywanie kwasem, usuwanie rdzy itp., aby zapewnić gładką ściankę rury.
2 Wyciek, wykrywanie wycieków i zatykanie
Większość wycieków fabrycznych jest poważna, wielkość wycieku sięga 20% ~ 35%, co występuje głównie w zaworach, złączach, trójnikach, zaworach elektromagnetycznych, połączeniach gwintowanych i przedniej pokrywie cylindra każdego urządzenia wykorzystującego gaz;część sprzętu pracuje pod nadciśnieniem, rozładowuje się automatycznie i często wypuszcza powietrze.Szkody spowodowane wyciekiem przekraczają wyobraźnię większości ludzi.Taka jak samochodowa stacja zgrzewania punktowego żużla spawalniczego w rurze gazowej spowodowana małym otworem o średnicy 1 mm, roczna strata energii elektrycznej do 355 kWh, prawie równa rocznej energii elektrycznej w gospodarstwie domowym dwóch trzech członków rodziny.Środki oszczędzające energię: Zainstalować system zarządzania pomiarami przepływu dla gazociągu głównego warsztatu wytwórczego, aby określić limit wykorzystania procesu.Dostosuj zużycie gazu procesowego, zminimalizuj liczbę zaworów i połączeń oraz zmniejsz punkty wycieków.Wzmocnij zarządzanie i korzystaj z profesjonalnych narzędzi do regularnych inspekcji.Krótko mówiąc, przedsiębiorstwa mogą korzystać z profesjonalnego sprzętu testującego, takiego jak inteligentny detektor wycieków gazu z dostępem równoległym, pistolet do skanowania punktów wycieków itp., aby podjąć środki zapobiegające uruchomieniu, ryzyku, kapaniu i wyciekom układu sprężonego powietrza, w związku z czym należy przeprowadzić prace konserwacyjne i wymianę podzespołów.
Zastosowanie sprężonego powietrza
Pistolety pneumatyczne są szeroko stosowane w procesach wykańczania produkcji, obróbce skrawaniem i innych zakładach produkcyjnych, a zużycie powietrza przez nie sięga 50% całkowitego zapotrzebowania na powietrze w niektórych obszarach przemysłowych.W procesie użytkowania występują takie zjawiska jak zbyt długi rurociąg doprowadzający powietrze, zbyt wysokie ciśnienie zasilające, zastosowanie prostej rury miedzianej jako dyszy oraz samowolne zwiększanie ciśnienia roboczego przez pracowników pierwszej linii, co powoduje ogromne straty powietrza.
Bardziej widoczne jest również nieuzasadnione zjawisko stosowania gazu w urządzeniach pneumatycznych, takie jak stwierdzenie, czy obrabiany przedmiot utknął w miejscu detekcji przeciwciśnienia gazu, zasilania gazem generatora podciśnienia itp. Zun zjawisko nieprzerwanego zasilania gazem w czasie postoju.Problemy te występują szczególnie w zbiornikach na chemikalia i inne gazy używane do mieszania oraz w produkcji opon, takie jak stereotypowe inflacja.Reformy w zakresie oszczędzania energii: Zastosowanie nowych, energooszczędnych urządzeń z dyszami pneumatycznymi i pistoletów pneumatycznych typu pulsacyjnego.Zastosowanie specjalistycznego sprzętu pneumatycznego w określonych gałęziach przemysłu, takich jak przemysł aluminiowy, w celu promowania stosowania specjalnego zaworu oszczędzającego powietrze w cylindrze łuskowym.
Odzysk ciepła odpadowego ze sprężarki powietrza
Zgodnie z oceną całego cyklu życia, 80% ~ 90% energii elektrycznej zużywanej przez sprężarki powietrza jest przekształcane w ciepło i rozpraszane.Rozkład zużycia ciepła elektrycznego przez sprężarkę powietrza przedstawiono na poniższym rysunku, z wyłączeniem ciepła wypromieniowanego do otoczenia i zmagazynowanego w samym sprężonym powietrzu, pozostałe 94% energii można wykorzystać w formie odzysku ciepła odpadowego.
Odzysk ciepła odpadowego odbywa się za pośrednictwem wymiennika ciepła i innych odpowiednich środków odzyskiwania ciepła z procesu sprężania powietrza, wykorzystywanego do podgrzewania powietrza lub wody, w typowych zastosowaniach, takich jak ogrzewanie pomocnicze, ogrzewanie procesowe i wstępne podgrzewanie wody uzupełniającej w kotle.Dzięki rozsądnym ulepszeniom można odzyskać i wykorzystać od 50% do 90% energii cieplnej.Instalacja urządzeń do odzyskiwania ciepła może skutecznie kontrolować temperaturę roboczą sprężarki powietrza w optymalnej temperaturze roboczej, dzięki czemu warunki pracy oleju smarowego są lepsze, a objętość spalin sprężarki powietrza wzrośnie o 2% ~ 6%.W przypadku sprężarki powietrza chłodzonej powietrzem można zatrzymać wentylator samej sprężarki powietrza i wykorzystać pompę wody obiegowej do odzyskiwania ciepła;chłodzoną wodą sprężarkę powietrza można wykorzystać do podgrzewania zimnej wody lub ogrzewania pomieszczeń, a stopień odzysku wynosi 50% ~ 60%.Odzysk ciepła odpadowego w porównaniu z elektrycznymi urządzeniami grzewczymi prawie bez zużycia energii;w porównaniu ze sprzętem na gaz o zerowej emisji, jest czystym i przyjaznym dla środowiska sposobem oszczędzania energii.W oparciu o teorię analizy strat energii w systemie sprężonego powietrza analizuje się i podsumowuje istniejące zjawisko nieuzasadnionego zużycia gazu oraz środki oszczędzania energii stosowane w przedsiębiorstwie.W transformacji energooszczędnej przedsiębiorstwa jako pierwsza dla różnych systemów przeprowadzane są szczegółowe testy i ocena, na podstawie których zastosowanie odpowiednich środków optymalizacyjnych w celu osiągnięcia celów w zakresie oszczędności energii może poprawić wydajność operacyjną całego systemu sprężonego powietrza.
Czas publikacji: 02 marca 2024 r
