Com a font d'energia àmpliament utilitzada en el camp industrial, l'aire comprimit representa entre el 10% i el 35% del consum total d'energia en la producció industrial. El 96% del consum d'energia del sistema d'aire comprimit és el consum d'energia del compressor industrial, i el consum anual d'energia del compressor industrial a la Xina representa més del 6% del consum total d'energia nacional. Els costos operatius del compressor d'aire, segons la teoria de l'avaluació del cicle de vida complet, només representen al voltant del 10%, mentre que el cost energètic arriba al 77%. Això demostra que la Xina necessita millorar enèrgicament l'eficiència de la utilització d'energia del sistema d'aire comprimit alhora que duu a terme una reestructuració industrial i econòmica.
Amb l'aprofundiment de la comprensió de les necessitats d'estalvi d'energia i reducció d'emissions de les empreses, és urgent triar la tecnologia adequada per al sistema existent per a la transformació de l'estalvi d'energia que ha permès aconseguir els millors resultats d'estalvi d'energia. En els darrers dos anys, la investigació sobre les empreses industrials de la Xina ha demostrat que la demanda de renovació d'estalvi d'energia prové principalment dels tres aspectes següents:
El consum d'energia del compressor d'aire representava una proporció massa alta del consum d'energia de l'empresa; la inestabilitat del subministrament del sistema d'aire comprimit, les fluctuacions de pressió i altres impactes en el funcionament normal de l'equip; amb l'expansió de l'escala de producció, l'empresa ha optimitzat la transformació del sistema d'aire comprimit original per adaptar-se al creixement de la demanda. A causa de les característiques del sistema d'aire comprimit de l'empresa i de la tecnologia d'estalvi d'energia aplicable, per tal de millorar la taxa d'èxit de la transformació, la transformació d'estalvi d'energia no es pot implementar a cegues. És especialment important seleccionar mesures d'estalvi d'energia adequades basades en una anàlisi exhaustiva, proves i avaluació de tot el sistema. Els autors han analitzat i explorat les característiques i l'abast d'aplicació d'algunes tecnologies d'estalvi d'energia existents i emergents investigant l'ús de l'aire comprimit en un gran nombre d'empreses industrials.
Estratègia d'estalvi d'energia del sistema
Basant-se en la teoria de l'avaluació del consum d'energia del sistema pneumàtic i l'anàlisi de les pèrdues d'energia, a partir dels diversos aspectes de la composició del sistema, les mesures generals d'estalvi d'energia es prenen de la manera següent:
Generació d'aire comprimit. Configuració i manteniment raonables de diferents tipus de compressors, optimització del mode de funcionament, gestió diària dels equips de purificació d'aire. Transport d'aire comprimit. Optimització de la configuració de la xarxa de canonades, separació de canonades de subministrament d'alta i baixa pressió; supervisió en temps real de la distribució del consum d'aire, inspecció diària i minimització de fuites, millora de la pèrdua de pressió a les unions. Ús d'aire comprimit. Millora del circuit d'accionament de cilindres, ús de productes d'estalvi d'energia desenvolupats per a aquesta indústria, com ara vàlvules especials d'estalvi d'aire per a la descascarillament de cilindres en la indústria de l'alumini electrolític, així com pistoles i broquets d'aire d'estalvi d'energia. Recuperació de calor residual del compressor. La calor generada durant la compressió de l'aire es recupera mitjançant intercanvi de calor, etc., i s'utilitza per a calefacció auxiliar i calefacció de processos, etc.
Generació d'aire comprimit
1 compressor d'aire individual que estalvia energia
Actualment, els compressors d'aire més utilitzats a la indústria es divideixen principalment en alternatius, centrífugs i de cargol. El tipus alternatiu encara s'utilitza en grans quantitats en algunes empreses antigues; el tipus centrífug s'utilitza àmpliament en empreses tèxtils amb un funcionament estable i alta eficiència, però és propens a pujades quan la pressió del sistema canvia sobtadament. Les principals mesures d'estalvi d'energia utilitzades són: garantir la netedat de l'aire importat, especialment les empreses tèxtils per fer una bona feina de filtració gruixuda, per tal de filtrar un gran nombre de fibres curtes a l'aire. Reduir la temperatura d'entrada del compressor d'aire per millorar l'eficiència. La pressió de l'oli lubricant sobre la vibració del rotor de la centrífuga té un gran impacte, l'elecció d'oli lubricant que contingui agents antiespumants i estabilitzadors d'oxidació. Presteu atenció a la qualitat de l'aigua de refrigeració, a la descàrrega raonable de l'aigua de refrigeració i a la reposició planificada de l'aigua. Els punts de descàrrega de condensats del compressor d'aire, l'assecador, el dipòsit d'emmagatzematge i la xarxa de canonades s'han de descarregar regularment. Per evitar les sibilàncies causades per canvis ràpids en la demanda d'aire, etc., presteu atenció a l'ajust de la banda proporcional i el temps integral establerts per la unitat i intenteu evitar una reducció sobtada del consum d'aire. Seleccioneu centrífugues de tres etapes amb un efecte d'estalvi d'energia notable i intenteu utilitzar motors d'alta pressió per reduir les pèrdues de línia i mantenir baix l'augment de temperatura de l'estació de pressió d'aire.
El compressor d'aire de cargol s'utilitza àmpliament. El següent resum comparatiu del mode de control del compressor d'aire de cargol es centra en l'anàlisi dels problemes actuals de càrrega/descàrrega del compressor d'aire i regulació de pressió constant, i es pot concloure que, basant-se en mitjans mecànics per regular la vàlvula d'entrada, el subministrament d'aire no es pot ajustar de manera ràpida i contínua. Quan la quantitat de gas canvia constantment, la pressió de subministrament inevitablement fluctua molt. El control de freqüència pura s'utilitza per adaptar-se a la fluctuació del consum d'aire a la fàbrica afegint un convertidor de freqüència per ajustar la producció d'aire del compressor d'aire. El desavantatge és que el sistema és adequat per a situacions en què la fluctuació del consum d'aire de la fàbrica no és gran (la fluctuació és del 40% al 70% del volum de producció d'aire d'una sola màquina i l'efecte d'estalvi d'energia és el més significatiu).
2 Sistema de control expert del grup de compressors d'aire
El sistema de control expert del grup de compressors d'aire s'ha convertit en la nova tecnologia de control de grup de compressors d'aire i estalvi d'energia. El sistema de control, segons els canvis de demanda de pressió, controla l'Admiral de l'arrencada i l'aturada de diferents compressors d'aire, la càrrega i descàrrega, etc., per mantenir el sistema sempre en funcionament amb el nombre i la capacitat correctes del compressor.
Sistema de control domèstic mitjançant el control del convertidor de freqüència per canviar la velocitat d'un únic compressor d'aire en el sistema de subministrament de gas de baixa pressió de la fàbrica per controlar el temps de producció de gas de la unitat del compressor d'aire, coincidint amb el sistema de subministrament de gas de baixa pressió de la fàbrica amb petites fluctuacions en la quantitat de gas. Generalment, per triar quina transformació de conversió de freqüència del compressor d'aire, cal que un sistema professional realitzi proves i càlculs exhaustius per decidir. A través de l'anàlisi i la comparació anteriors, es pot descobrir que l'eficiència energètica de molts dels nostres sistemes d'aire comprimit té molt marge de millora. La transformació de conversió de freqüència del compressor només pot aconseguir un efecte d'estalvi d'energia combinant-la amb el funcionament del propi sistema d'aire comprimit de l'empresa, que ha de ser completament provat i avaluat per professionals abans del seu ús. El sistema de control expert del grup de compressors d'aire és especialment adequat per a diversos compressors d'aire que funcionen alhora, la implementació de la configuració de combinació de passos pot satisfer bé les necessitats de les empreses.
3 Millora del procés d'assecat d'aire comprimit
Actualment, els equips d'assecat i processament d'aire comprimit més utilitzats per a les empreses són el tipus refrigerat, el tipus sense regeneració de calor i el tipus compost de regeneració de microcalor. La comparació de rendiment principal es mostra a la taula següent.
Transformació d'estalvi d'energia de la línia de defensa per seguir els principis següents: si el sistema original de tractament d'aire té una puresa massa alta, canvieu a un tractament de menor qualitat. Millorar el procés d'assecat, reduir la pèrdua de pressió de l'enllaç del tractament d'assecat (pèrdua de pressió a l'assecador de certs sistemes fins a 0,05 ~ 0,1 MPa), reduir el consum d'energia.
Transport d'aire comprimit
1. El sistema de canonades del sistema de canonades Yajiang no ha de superar l'1,5% de la pressió de treball. Actualment, moltes estacions de pressió d'aire no tenen canonades primàries ni secundàries, massa colzes i corbes innecessaris, pulsacions de pressió freqüents i pèrdues de pressió importants. Algunes de les canonades pneumàtiques estan enterrades a la rasa i no es poden controlar les fuites. Per garantir la demanda de pressió del sistema en qualsevol cas, el personal de gestió d'operacions augmenta la pressió de funcionament de tot el sistema en 0,1~0,2MPa, introduint una pèrdua de pressió artificial. Per cada augment de 0,1MPa en la pressió d'escapament del compressor d'aire, el consum d'energia del compressor d'aire augmentarà entre un 7% i un 10%. Al mateix temps, l'augment de la pressió del sistema augmenta les fuites d'aire. Mesures de renovació d'estalvi d'energia: canviar la canonada de la disposició de la derivació en una disposició de bucle, implementar la separació del subministrament d'aire d'alta i baixa pressió i instal·lar una unitat de sobreeiximent de precisió d'alta i baixa pressió; canviar la canonada amb una gran resistència local durant la renovació d'estalvi d'energia, reduir la resistència de la canonada i purificar la paret interior de la canonada mitjançant rentat amb àcid, eliminació d'òxid, etc., per tal de garantir que la paret de la canonada sigui llisa.
2 Fuites, detecció de fuites i obturació
La majoria de les fuites de fàbrica són greus, la quantitat de fuites arriba al 20%~35%, que es produeix principalment a les vàlvules, juntes, triplets, vàlvules solenoides, connexions roscades i la coberta frontal del cilindre de cada equip que utilitza gas; alguns dels equips funcionen sota sobrepressió, descarreguen automàticament i s'escapa amb freqüència. Els danys causats per les fuites gairebé superen la imaginació de la majoria de la gent. Com ara l'estació de soldadura per punts d'automòbils, una escòria de soldadura a la canonada de gas causada per un petit forat d'1 mm de diàmetre, la pèrdua anual d'electricitat de fins a 355 kWh, gairebé equivalent a l'electricitat anual de dues famílies de tres membres. Mesures d'estalvi d'energia: instal·leu un sistema de gestió de mesurament de flux per a la canonada de subministrament de gas del taller de generació principal per determinar el límit d'ús del procés. Ajusteu el consum de gas del procés, minimitzeu el nombre de vàlvules i juntes i reduïu els punts de fuita. Enfortiu la gestió i utilitzeu eines professionals per a inspeccions periòdiques. En resum, les empreses poden utilitzar alguns equips de prova professionals, com ara un detector intel·ligent de fuites de gas d'accés paral·lel, una pistola d'escaneig de punts de fuita, etc., per prendre mesures per evitar que el sistema d'aire comprimit funcioni, es posi en risc, degoti i tingui fuites, i en conseqüència dur a terme treballs de manteniment i substitució de components.
Ús d'aire comprimit
Les pistoles d'aire comprimit s'utilitzen àmpliament en processos d'acabat de fabricació, mecanitzat i altres llocs de procés, i el seu consum d'aire arriba al 50% del subministrament total d'aire en algunes zones industrials. Durant el procés d'ús, es produeixen fenòmens com ara canonades de subministrament d'aire massa llargues, pressió de subministrament massa alta, ús de canonades de coure rectes com a broquet i augment no autoritzat de la pressió de treball per part dels treballadors de primera línia, que provoquen un gran malbaratament d'aire.
El fenomen irracional de l'ús de gas en equips pneumàtics també és més prominent, com ara determinar si la peça està enganxada al lloc de la detecció de contrapressió del gas, el subministrament de gas del generador de buit, etc. Fenomen de subministrament de gas ininterromput Zun quan no funciona. Aquests problemes existeixen especialment en dipòsits químics i altres gasos utilitzats per a la barreja, i en la fabricació de pneumàtics, com ara la inflació estereotipada. Mesures de reforma d'estalvi d'energia: ús de nous dispositius d'estalvi d'energia de broquets pneumàtics i pistoles d'aire tipus pols. L'ús d'equips pneumàtics especialitzats en indústries específiques, com la indústria de l'alumini, per promoure l'ús de vàlvules especials d'estalvi d'aire del cilindre de bombardeig.
Recuperació de calor residual del compressor d'aire
Segons l'avaluació del cicle de vida complet, entre el 80% i el 90% de l'energia elèctrica consumida pels compressors d'aire es converteix en calor i es dissipa. La distribució del consum de calor elèctrica del compressor d'aire es mostra a la figura següent, excloent la calor irradiada al medi ambient i emmagatzemada a l'aire comprimit, el 94% restant de l'energia es pot utilitzar en forma de recuperació de calor residual.
La recuperació de calor residual es fa mitjançant l'intercanviador de calor i altres mitjans adequats de recuperació de calor del procés de compressió d'aire que s'utilitzen per escalfar aire o aigua, un ús típic com ara calefacció auxiliar, calefacció de procés i preescalfament d'aigua de reposició de caldera. Amb millores raonables, es pot recuperar i utilitzar del 50% al 90% de l'energia calorífica. La instal·lació de dispositius de recuperació de calor pot controlar eficaçment la temperatura de funcionament del compressor d'aire a la temperatura de funcionament òptima, de manera que les condicions de treball de l'oli lubricant siguin millors i el volum d'escapament del compressor d'aire augmentarà entre un 2% i un 6%. Per al compressor d'aire refrigerat per aire, podeu aturar el ventilador de refrigeració del compressor d'aire i utilitzar la bomba d'aigua circulant per recuperar la calor; el compressor d'aire refrigerat per aigua es pot utilitzar per escalfar aigua freda o calefacció d'espais, i la taxa de recuperació és del 50% al 60%. La recuperació de calor residual en relació amb els equips de calefacció elèctrica gairebé no consumeix energia; en relació amb els equips de gas combustible, zero emissions, és una manera neta i respectuosa amb el medi ambient d'estalviar energia. Basant-se en la teoria de l'anàlisi de pèrdues d'energia del sistema d'aire comprimit, s'analitza i es resumeix el fenomen de l'ús irracional del gas existent i les mesures d'estalvi d'energia de l'empresa. En la transformació de l'estalvi energètic de l'empresa, els diferents sistemes han de fer proves i avaluacions detallades, sobre la base de les quals l'aplicació de mesures d'optimització adequades per assolir els objectius d'estalvi energètic pot millorar l'eficiència operativa de tot el sistema d'aire comprimit.
Data de publicació: 02-03-2024