Som en udbredt strømkilde i industrien tegner trykluft sig for 10%~35% af det samlede energiforbrug i industriel produktion. 96% af energiforbruget i trykluftsystemer stammer fra strømforbruget til industrielle kompressorer, og det årlige strømforbrug for industrielle kompressorer i Kina tegner sig for mere end 6% af det samlede nationale strømforbrug. Driftsomkostningerne for luftkompressorer målt efter anskaffelsesomkostninger, vedligeholdelsesomkostninger og energiomkostninger, udgør ifølge teorien om fuld livscyklusevaluering kun omkring 10%, mens energiomkostningerne er så høje som 77%. Det viser, at Kina er nødt til kraftigt at forbedre energiudnyttelseseffektiviteten i trykluftsystemer, samtidig med at der gennemføres industriel og økonomisk omstrukturering.
Med den dybere forståelse af virksomheders behov for trykluft, energibesparelser og emissionsreduktion er det presserende at vælge den passende teknologi til det eksisterende system for energibesparende transformation for at opnå de bedste energibesparende resultater. I de seneste to år har forskning i Kinas industrivirksomheder vist, at efterspørgslen efter energibesparende renovering primært stammer fra følgende tre aspekter:
Luftkompressorers energiforbrug udgjorde en for høj andel af virksomhedens strømforbrug; ustabilitet i trykluftsystemets forsyning, trykudsving og andre påvirkninger af udstyrets normale drift; med udvidelsen af produktionsskalaen har virksomhederne optimeret transformationen af det oprindelige trykluftsystem for at tilpasse sig den stigende efterspørgsel. På grund af virksomhedens trykluftsystems karakteristika og den anvendte energibesparende teknologi er det ikke muligt at implementere energibesparende transformationer blindt for at forbedre succesraten for transformationen. Det er især vigtigt at vælge passende energibesparende foranstaltninger baseret på omfattende analyse, testning og evaluering af hele systemet. Forfatterne har analyseret og udforsket karakteristikaene og anvendelsesområdet for nogle eksisterende og nye energibesparende teknologier ved at undersøge brugen af trykluft i et stort antal industrivirksomheder.
Systemets energibesparende strategi
Baseret på teorien om evaluering af pneumatiske systemer's energiforbrug og energitabsanalyse, med udgangspunkt i de forskellige aspekter af systemets sammensætning, træffes de overordnede energibesparende foranstaltninger som følger:
Generering af trykluft. Rimelig konfiguration og vedligeholdelse af forskellige typer kompressorer, optimering af driftstilstand, daglig styring af luftrensningsudstyr. Transport af trykluft. Optimering af rørledningsnetværkets konfiguration, adskillelse af høj- og lavtryksforsyningsrørledninger; realtidsovervågning af luftforbrugsfordeling, daglig inspektion og minimering af lækage, forbedring af tryktab ved samlinger. Brug af trykluft. Forbedring af cylinderens drivkredsløb, brug af energibesparende produkter udviklet til denne industri, såsom specielle luftbesparende ventiler til beskydning af cylindre i den elektrolytiske aluminiumsindustri, samt energibesparende luftpistoler og dyser. Genvinding af spildvarme fra kompressorer. Den varme, der genereres under luftkompression, genvindes ved hjælp af varmeveksling osv. og bruges til supplerende opvarmning og procesopvarmning osv.
Generering af trykluft
1 Energibesparende enkelt luftkompressor
I øjeblikket er de mest anvendte luftkompressorer i industrien hovedsageligt opdelt i stempelkompressorer, centrifugalkompressorer og skruekompressorer. Stempelkompressorer bruges stadig i store mængder i nogle gamle virksomheder; centrifugalkompressorer bruges i vid udstrækning i tekstilvirksomheder med stabil drift og høj effektivitet, men de er tilbøjelige til at stige kraftigt, når systemtrykket ændres pludseligt. De vigtigste energibesparende foranstaltninger, der anvendes, er: at sikre renheden af den importerede luft, især tekstilvirksomheder, der udfører et godt stykke arbejde med grovfiltrering for at filtrere et stort antal korte fibre i luften. Reducer luftkompressorens indløbstemperatur for at forbedre effektiviteten. Smøreolietrykket på centrifugerotorens vibrationer har stor indflydelse, valget af smøreolie, der indeholder skumdæmpende midler og oxidationsstabilisatorer. Vær opmærksom på kølevandskvaliteten, rimelig kølevandsudledning og planlagt vandpåfyldning. Kondensatudledningspunkterne for luftkompressor, tørretumbler, lagertank og rørnetværk bør udledes regelmæssigt. For at forhindre hvæsen forårsaget af hurtige ændringer i luftbehov osv. skal man være opmærksom på at justere proportionalbåndet og integraltiden, der er indstillet af enheden, og forsøg at undgå en pludselig reduktion i luftforbruget. Vælg tretrinscentrifuger med bemærkelsesværdig energibesparende effekt, og prøv at bruge højtryksmotorer for at reducere ledningstab og holde temperaturstigningen i lufttryksstationen lav.
Skrueluftkompressorer er meget udbredt, og følgende fokus er på en sammenligning af skrueluftkompressorens styringstilstande: Analyse af de nuværende problemer med belastning/aflastning af luftkompressorer og regulering af konstant tryk. Konklusionen er, at når man er afhængig af mekaniske midler til regulering af indløbsventilen, kan lufttilførslen ikke justeres hurtigt og kontinuerligt. Når gasmængden konstant ændrer sig, svinger tilførselstrykket uundgåeligt meget. Ren frekvensstyring bruges til at matche udsvingene i luftforbruget på fabrikken ved at tilføje en frekvensomformer for at justere luftkompressorens luftproduktion. Ulempen er, at systemet er egnet til situationer, hvor udsvingene i fabrikkens luftforbrug ikke er store (udsvingene er 40%~70% af den enkelte maskines luftproduktionsvolumen, og energibesparelseseffekten er den mest betydelige).
2 Ekspertstyringssystem til luftkompressorgruppe
Ekspertstyringssystemet til luftkompressorgrupper er blevet den nye teknologi til styring af luftkompressorgrupper og energibesparelser. Styresystemet tilpasser sig ændringer i trykbehovet, og admiralstyring af forskellige luftkompressorer starter og stopper, laster og aflaster osv. for at holde systemet i drift med det rette antal og den rette kapacitet.
Hjemmekontrolsystem via frekvensomformeren for at ændre hastigheden på en enkelt luftkompressor i fabrikkens lavtryksgasforsyningssystem for at styre luftkompressorens enhedstidspunkt for gasproduktion, hvilket matcher fabrikkens lavtryksgasforsyningssystem med små udsving i gasmængden. Generelt skal man vælge en luftkompressors frekvensomformningstransformation, som kræver omfattende test og beregninger fra et professionelt system. Gennem ovenstående analyser og sammenligninger kan man konstatere, at der er stor plads til forbedring af energieffektiviteten i mange af vores trykluftsystemer. En kompressors frekvensomformningstransformation kan kun opnås ved at kombinere driften af virksomhedens eget trykluftsystem, som skal testes og evalueres fuldt ud af fagfolk før brug. Luftkompressorgruppens ekspertstyringssystem er særligt velegnet til flere luftkompressorer, der kører på samme tid. Implementeringen af trinvise kombinationskonfigurationer kan godt opfylde virksomhedernes behov.
3 forbedring af tryklufttørringsproces
I øjeblikket er det mest almindeligt anvendte tryklufttørrings- og forarbejdningsudstyr til virksomheder den kølede type, typen uden varmeregenerering og den komposittype med mikrovarmeregenerering. Den primære præstationssammenligning er vist i tabellen nedenfor.
Energibesparende transformation af forsvarslinjen skal følge følgende principper: Hvis det oprindelige luftsystem har en for høj renhedsgrad, skal der skiftes til en behandling med lavere renhed. Forbedr tørreprocessen, reducer tryktabet i tørrebehandlingsforbindelsen (tryktab ved tørreren på visse systemer op til 0,05 ~ 0,1 MPa), og reducer energiforbruget.
Transport af trykluft
1. Rørsystemets tryk i rørsystemet bør ikke overstige 1,5% af arbejdstrykket. I øjeblikket har mange lufttryksstationer ingen primære og sekundære rørledninger, for mange unødvendige albuer og bøjninger, hyppige trykpulseringer og alvorligt tryktab. Nogle af de pneumatiske rørledninger er begravet i renden og kan ikke overvåges for lækage. For at sikre systemtrykbehovet under alle omstændigheder øger driftsledelsen hele systemets driftstryk med 0,1~0,2 MPa, hvilket introducerer et kunstigt tryktab. For hver 0,1 MPa stigning i luftkompressorens udstødningstryk vil luftkompressorens strømforbrug stige med 7%~10%. Samtidig øger stigningen i systemtrykket luftlækagen. Energibesparende renoveringsforanstaltninger: Ændr rørledningen fra forgreningsarrangementet til en sløjfe, implementer adskillelse af høj- og lavtryksluftforsyning, og installer præcisionsoverløbsenhed til høj- og lavtryk. Udskift rørledningen med stor lokal modstand under energibesparende renovering, reducer rørledningens modstand og rens rørets indervæg ved hjælp af syrevask, rustfjerning osv. for at sikre, at rørvæggen er glat.
2 Lækage, lækagedetektering og propning
Størstedelen af lækagerne fra fabrikkerne er alvorlige, lækagemængden når 20%~35%, hvilket primært forekommer i ventiler, samlinger, tripler, magnetventiler, gevindforbindelser og frontdækslet på cylinderen på hvert gasforbrugende udstyr. Noget af udstyret arbejder under overtryk, aflades automatisk og udluftes ofte. Skaderne forårsaget af lækage overgår næsten de flestes fantasi. F.eks. i en bilsvejsestation, hvor svejseslagge er i gasrøret forårsaget af et lille hul på 1 mm i diameter, kan det årlige strømtab være op til 355 kWh, hvilket næsten svarer til to tre-familiers årlige husholdningselektricitet. Energibesparende foranstaltninger: Installer et flowmålingssystem til gasforsyningsrørledningen i hovedværkstedet for at bestemme grænsen for procesforbruget. Juster procesgasforbruget, minimer antallet af ventiler og samlinger, og reducer lækagepunkter. Styrk styringen og brug professionelle værktøjer til regelmæssige inspektioner. Kort sagt kan virksomheder bruge professionelt testudstyr, såsom intelligent gaslækagedetektor med parallel adgang, lækagepunktsscanningspistol osv., til at træffe foranstaltninger for at forhindre trykluftsystemet i at køre, risikere, dryppe og lække, og i overensstemmelse hermed udføre vedligeholdelsesarbejde og udskiftning af komponenter.
Brug af trykluft
Luftpistoler anvendes i vid udstrækning i fremstillings-, færdiggørelses- og bearbejdningsprocesser og andre processteder, og deres luftforbrug når op på 50 % af den samlede luftforsyning i nogle industriområder. Under brugsprocessen er der fænomener som for lange lufttilførselsrør, for højt tilførselstryk, brug af lige kobberrør som dyse og uautoriseret forøgelse af arbejdstrykket af frontlinjearbejdere, hvilket forårsager et enormt luftspild.
Det urimelige fænomen med brug af gas i pneumatisk udstyr er også mere fremtrædende, såsom at afgøre, om emnet sidder fast, når der registreres gasmodtryk, vakuumgeneratorens gasforsyning osv. Fænomenet med uafbrudt gasforsyning i Zun-tilstand er ikke i drift. Disse problemer findes især i kemikalietanke og andre gasser, der anvendes til blanding, og i dækproduktion, såsom stereotyp oppustning. Energibesparende reformforanstaltninger: Brug af nye pneumatiske dyser, energibesparende enheder og pulserende luftpistoler. Brugen af specialiseret pneumatisk udstyr i specifikke industrier, såsom aluminiumsindustrien, fremmer brugen af specielle luftbesparende ventiler til beskydningscylindere.
Genvinding af spildvarme fra luftkompressoren
Ifølge livscyklusevalueringen omdannes 80%~90% af den elektriske energi, der forbruges af luftkompressorer, til varme og afgives. Fordelingen af luftkompressorens elektriske varmeforbrug er vist i figuren nedenfor. Eksklusive den varme, der udstråles til omgivelserne og lagres i selve trykluften, kan de resterende 94% af energien udnyttes i form af overskudsvarmegenvinding.
Genvinding af spildvarme sker via varmeveksler og andre passende metoder til luftkompressionsprocesvarmegenvinding, der bruges til at opvarme luft eller vand. Typisk anvendelse er f.eks. supplerende opvarmning, procesopvarmning og forvarmning af kedelpåfyldningsvand. Med rimelige forbedringer kan 50% til 90% af varmeenergien genvindes og udnyttes. Installation af varmegenvindingsanordninger kan effektivt styre luftkompressorens driftstemperatur ved den optimale driftstemperatur, så smøreoliens driftsforhold forbedres, og luftkompressorens udstødningsvolumen øges med 2%~6%. For luftkølede luftkompressorer kan man stoppe selve luftkompressorens køleventilator og bruge cirkulationsvandpumpen til at genvinde varmen. Vandkølede luftkompressorer kan bruges til at opvarme koldt vand eller rumopvarmning, og genvindingsgraden er 50%~60%. Genvinding af spildvarme har næsten intet energiforbrug i forhold til elektrisk varmeudstyr; nul emissioner i forhold til gasfyret udstyr er en ren og miljøvenlig måde at spare energi på. Baseret på teorien om energitabsanalyse af trykluftsystemer analyseres og opsummeres det eksisterende fænomen med urimeligt gasforbrug og virksomhedens energibesparende foranstaltninger. I forbindelse med virksomhedens energibesparende transformation udføres der først detaljerede test og evalueringer af forskellige systemer, hvorpå anvendelsen af passende optimeringsforanstaltninger for at nå energibesparelsesmål kan forbedre driftseffektiviteten af hele trykluftsystemet.
Opslagstidspunkt: 2. marts 2024