สรุปการประหยัดพลังงานและการปรับเปลี่ยนระบบอัดอากาศ

เนื่องจากเป็นแหล่งพลังงานที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านอุตสาหกรรม อากาศอัดจึงคิดเป็น 10%~35% ของการใช้พลังงานทั้งหมดในการผลิตภาคอุตสาหกรรม96% ของการใช้พลังงานของระบบอัดอากาศคือการใช้พลังงานของคอมเพรสเซอร์อุตสาหกรรม และการใช้พลังงานต่อปีของคอมเพรสเซอร์อุตสาหกรรมในประเทศจีนคิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 6% ของการใช้พลังงานทั้งหมดของประเทศต้นทุนการดำเนินงานของเครื่องอัดอากาศโดยต้นทุนการจัดซื้อ ค่าบำรุงรักษา และต้นทุนการดำเนินงานด้านพลังงาน ตามทฤษฎีการประเมินวงจรชีวิตเต็ม ต้นทุนการจัดซื้อคิดเป็นประมาณ 10% เท่านั้น ในขณะที่ต้นทุนพลังงานสูงถึง 77%รายงานดังกล่าวแสดงให้เห็นว่าจีนจำเป็นต้องปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานของระบบอัดอากาศอย่างจริงจัง ขณะเดียวกันก็ดำเนินการปรับโครงสร้างอุตสาหกรรมและเศรษฐกิจ

ด้วยความเข้าใจที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับความต้องการด้านอากาศอัดและการประหยัดพลังงานและการลดการปล่อยก๊าซขององค์กร การเลือกเทคโนโลยีที่เหมาะสมกับระบบที่มีอยู่สำหรับการเปลี่ยนแปลงการประหยัดพลังงานจึงเป็นเรื่องเร่งด่วนเพื่อให้บรรลุผลการประหยัดพลังงานที่ดีที่สุดในช่วงสองปีที่ผ่านมา การวิจัยเกี่ยวกับวิสาหกิจอุตสาหกรรมของจีนแสดงให้เห็นว่าความต้องการการปรับปรุงการประหยัดพลังงานส่วนใหญ่มาจากสามประเด็นต่อไปนี้:

การใช้พลังงานของเครื่องอัดอากาศคิดเป็นสัดส่วนการใช้พลังงานขององค์กรสูงเกินไปความไม่แน่นอนของระบบจ่ายอากาศอัด ความผันผวนของแรงดัน และผลกระทบอื่น ๆ ต่อการทำงานปกติของอุปกรณ์ด้วยการขยายขนาดการผลิตองค์กรของระบบอัดอากาศดั้งเดิมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการเปลี่ยนแปลงเพื่อปรับให้เข้ากับการเติบโตของความต้องการเนื่องจากคุณลักษณะของระบบอัดอากาศขององค์กรและเทคโนโลยีประหยัดพลังงานที่เกี่ยวข้องนั้นแตกต่างกัน เพื่อที่จะปรับปรุงอัตราความสำเร็จของการเปลี่ยนแปลง จึงไม่สามารถดำเนินการเปลี่ยนแปลงแบบประหยัดพลังงานได้แบบสุ่มสี่สุ่มห้าสิ่งสำคัญอย่างยิ่งคือต้องเลือกมาตรการประหยัดพลังงานที่เหมาะสมโดยอิงจากการวิเคราะห์ การทดสอบ และการประเมินที่ครอบคลุมของทั้งระบบผู้เขียนได้วิเคราะห์และสำรวจลักษณะและขอบเขตของการประยุกต์เทคโนโลยีประหยัดพลังงานที่มีอยู่และที่เกิดขึ้นใหม่โดยการตรวจสอบการใช้อากาศอัดในสถานประกอบการอุตสาหกรรมจำนวนมาก

กลยุทธ์การประหยัดพลังงานของระบบ

จากทฤษฎีการประเมินการใช้พลังงานของระบบนิวแมติกและการวิเคราะห์การสูญเสียพลังงาน โดยเริ่มจากองค์ประกอบต่างๆ ของระบบ มาตรการประหยัดพลังงานโดยรวมมีดังนี้:

การสร้างอากาศอัดการกำหนดค่าที่เหมาะสมและการบำรุงรักษาคอมเพรสเซอร์ประเภทต่างๆ การเพิ่มประสิทธิภาพโหมดการทำงาน การจัดการอุปกรณ์ฟอกอากาศในแต่ละวันการลำเลียงอากาศอัดการเพิ่มประสิทธิภาพการกำหนดค่าเครือข่ายไปป์ไลน์ การแยกท่อจ่ายแรงดันสูงและต่ำการควบคุมการกระจายการใช้อากาศแบบเรียลไทม์ การตรวจสอบรายวัน และลดการรั่วไหลให้เหลือน้อยที่สุด การปรับปรุงการสูญเสียแรงดันที่ข้อต่อการใช้ลมอัดการปรับปรุงวงจรขับเคลื่อนกระบอกสูบ การใช้ผลิตภัณฑ์ประหยัดพลังงานที่พัฒนาขึ้นสำหรับอุตสาหกรรมนี้ เช่น วาล์วประหยัดอากาศพิเศษสำหรับปลอกกระสุนในอุตสาหกรรมอลูมิเนียมอิเล็กโทรไลต์ ตลอดจนปืนลมและหัวฉีดประหยัดพลังงานการนำความร้อนเหลือทิ้งของคอมเพรสเซอร์กลับมาใช้ใหม่ความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการอัดอากาศจะถูกนำกลับมาใช้ใหม่โดยการแลกเปลี่ยนความร้อน ฯลฯ และใช้สำหรับทำความร้อนเสริมและการทำความร้อนในกระบวนการ ฯลฯ

การสร้างอากาศอัด

1 เครื่องอัดอากาศแบบเดี่ยวประหยัดพลังงาน

ปัจจุบันเครื่องอัดอากาศที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นแบบลูกสูบ แรงเหวี่ยง และสกรูประเภทลูกสูบยังคงใช้ในปริมาณมากในองค์กรเก่าบางแห่งประเภทแรงเหวี่ยงใช้กันอย่างแพร่หลายในสถานประกอบการสิ่งทอที่มีการทำงานที่มั่นคงและมีประสิทธิภาพสูง แต่มีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้นเมื่อความดันของระบบเปลี่ยนแปลงกะทันหันมาตรการประหยัดพลังงานหลักที่ใช้คือ: เพื่อให้มั่นใจในความสะอาดของอากาศที่นำเข้า โดยเฉพาะผู้ประกอบการสิ่งทอที่ทำหน้าที่กรองหยาบได้ดี เพื่อกรองเส้นใยสั้นจำนวนมากในอากาศลดอุณหภูมิทางเข้าของเครื่องอัดอากาศเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพแรงดันน้ำมันเครื่องของน้ำมันหล่อลื่นต่อการสั่นสะเทือนของโรเตอร์หมุนเหวี่ยงมีผลกระทบอย่างมาก การเลือกใช้น้ำมันหล่อลื่นที่มีสารป้องกันฟองและสารคงตัวออกซิเดชันให้ความสนใจกับคุณภาพน้ำหล่อเย็น การปล่อยน้ำหล่อเย็นที่เหมาะสม การเติมน้ำตามแผนจุดระบายคอนเดนเสทของเครื่องอัดอากาศ เครื่องทำลมแห้ง ถังเก็บ และโครงข่ายท่อควรได้รับการระบายอย่างสม่ำเสมอเพื่อป้องกันการหายใจดังเสียงฮืด ๆ ที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของความต้องการอากาศ ฯลฯ ให้ใส่ใจกับการปรับแถบสัดส่วนและเวลารวมที่กำหนดโดยตัวเครื่อง และพยายามหลีกเลี่ยงการใช้อากาศที่ลดลงอย่างกะทันหันเลือกเครื่องหมุนเหวี่ยงสามขั้นตอนที่ให้ผลการประหยัดพลังงานที่โดดเด่น และพยายามใช้มอเตอร์แรงดันสูงเพื่อลดการสูญเสียในสายการผลิต และรักษาอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของสถานีแรงดันอากาศให้ต่ำ

เครื่องอัดอากาศแบบสกรูถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายโดยมุ่งเน้นไปที่สรุปการเปรียบเทียบโหมดการควบคุมเครื่องอัดอากาศแบบสกรูต่อไปนี้: วิเคราะห์ปัญหาการโหลด / ขนถ่ายของเครื่องอัดอากาศในปัจจุบันและปัญหาการควบคุมแรงดันคงที่: พึ่งพาวิธีการทางกลในการควบคุมวาล์วทางเข้า, การจ่ายอากาศสามารถ ไม่ควรปรับอย่างรวดเร็วและต่อเนื่องเมื่อปริมาณก๊าซเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา แรงดันจ่ายจะผันผวนอย่างมากอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้การควบคุมความถี่บริสุทธิ์จะใช้เพื่อให้สอดคล้องกับความผันผวนของการใช้อากาศในโรงงานโดยการเพิ่มตัวแปลงความถี่เพื่อปรับการผลิตอากาศของเครื่องอัดอากาศข้อเสียคือระบบนี้เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่ความผันผวนของปริมาณการใช้อากาศในโรงงานไม่มากนัก (ความผันผวนคือ 40%~70% ของปริมาณการผลิตอากาศด้วยเครื่องจักรเครื่องเดียว และผลการประหยัดพลังงานมีความสำคัญที่สุด)

2 ระบบควบคุมผู้เชี่ยวชาญกลุ่มเครื่องอัดอากาศ

ระบบควบคุมผู้เชี่ยวชาญกลุ่มเครื่องอัดอากาศได้กลายเป็นเทคโนโลยีใหม่ในการควบคุมกลุ่มเครื่องอัดอากาศและการประหยัดพลังงานระบบควบคุมตามความต้องการของแรงดันที่เปลี่ยนแปลง การควบคุม Admiral ของคอมเพรสเซอร์แอร์ต่างๆ ที่เริ่มและหยุด การขนถ่าย ฯลฯ เพื่อให้ระบบมีจำนวนและความจุของคอมเพรสเซอร์ที่เหมาะสมอยู่เสมอ

ระบบควบคุมภายในบ้านผ่านการควบคุมตัวแปลงความถี่เพื่อเปลี่ยนความเร็วของเครื่องอัดอากาศเดี่ยวในระบบจ่ายก๊าซแรงดันต่ำของโรงงานเพื่อควบคุมเวลาของหน่วยอัดอากาศในการผลิตก๊าซซึ่งตรงกับระบบจ่ายก๊าซแรงดันต่ำของโรงงานที่มีขนาดเล็ก ความผันผวนของปริมาณก๊าซโดยทั่วไปเลือกการแปลงความถี่ของคอมเพรสเซอร์แอร์ซึ่งจะต้องเป็นระบบมืออาชีพในการดำเนินการทดสอบและการคำนวณที่ครอบคลุมเพื่อตัดสินใจจากการวิเคราะห์และการเปรียบเทียบข้างต้น คุณจะพบได้ว่าประสิทธิภาพการใช้พลังงานของระบบอากาศอัดจำนวนมากของเรายังมีสิ่งที่ต้องปรับปรุงอีกมากการแปลงความถี่ของคอมเพรสเซอร์สามารถบรรลุผลการประหยัดพลังงานได้โดยการรวมเข้ากับการทำงานของระบบอัดอากาศขององค์กรเท่านั้น ซึ่งจำเป็นต้องได้รับการทดสอบและประเมินผลโดยผู้เชี่ยวชาญก่อนใช้งานระบบควบคุมผู้เชี่ยวชาญกลุ่มเครื่องอัดอากาศเหมาะอย่างยิ่งสำหรับเครื่องอัดอากาศหลายเครื่องที่ทำงานพร้อมกัน การใช้การกำหนดค่าแบบรวมขั้นตอน สามารถตอบสนองความต้องการขององค์กรได้เป็นอย่างดี

3 การปรับปรุงกระบวนการอบแห้งด้วยลมอัด

ปัจจุบัน อุปกรณ์อบแห้งและแปรรูปด้วยอากาศอัดที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับองค์กรคือประเภทแช่เย็น ประเภทไม่มีการสร้างความร้อนใหม่ และประเภทคอมโพสิตฟื้นฟูความร้อนระดับไมโคร การเปรียบเทียบประสิทธิภาพหลักแสดงอยู่ในตารางด้านล่าง

การเปลี่ยนแปลงแนวป้องกันแบบประหยัดพลังงานเพื่อให้เป็นไปตามหลักการต่อไปนี้: หากระบบบำบัดอากาศแบบเดิมมีความบริสุทธิ์สูงเกินไป ให้เปลี่ยนไปใช้การบำบัดแบบจับคู่ที่ต่ำกว่าปรับปรุงกระบวนการทำให้แห้ง ลดการสูญเสียแรงดันของข้อต่อการบำบัดการทำให้แห้ง (การสูญเสียแรงดันที่เครื่องเป่าของบางระบบสูงถึง 0.05 ~ 0.1MPa) ลดการใช้พลังงาน

การลำเลียงอากาศอัด

1 ระบบท่อ ระบบท่อ yajiang ไม่ควรเกิน 1.5% ของแรงดันใช้งานปัจจุบัน สถานีแรงดันอากาศหลายแห่งไม่มีท่อหลักและท่อรอง มีข้อศอกและโค้งที่ไม่จำเป็นมากเกินไป มีแรงดันเป็นจังหวะบ่อยครั้ง และสูญเสียแรงดันอย่างรุนแรงท่อส่งลมบางส่วนฝังอยู่ในร่องลึกและไม่สามารถตรวจสอบการรั่วไหลได้เพื่อให้แน่ใจว่าความต้องการแรงดันของระบบไม่ว่าในกรณีใด เจ้าหน้าที่ฝ่ายจัดการการปฏิบัติงานจะเพิ่มแรงดันการทำงานของทั้งระบบ 0.1~0.2MPa ทำให้เกิดการสูญเสียแรงดันเทียมสำหรับแรงดันไอเสียของเครื่องอัดอากาศที่เพิ่มขึ้นทุกๆ 0.1MPa การใช้พลังงานของเครื่องอัดอากาศจะเพิ่มขึ้น 7%~10%ในขณะเดียวกัน แรงดันของระบบที่เพิ่มขึ้นก็ทำให้อากาศรั่วไหลมากขึ้นมาตรการการปรับปรุงการประหยัดพลังงาน: เปลี่ยนท่อของการจัดเรียงสาขาเป็นการจัดเรียงแบบวนซ้ำ ดำเนินการแยกการจ่ายอากาศแรงดันสูงและต่ำ และติดตั้งหน่วยล้นที่มีความแม่นยำแรงดันสูงและต่ำเปลี่ยนท่อที่มีความต้านทานในพื้นที่ขนาดใหญ่ในระหว่างการปรับปรุงการประหยัดพลังงาน ลดความต้านทานของท่อ และทำความสะอาดผนังด้านในของท่อด้วยการล้างกรด กำจัดสนิม ฯลฯ เพื่อให้แน่ใจว่าผนังท่อเรียบ

2 การรั่วไหล การตรวจจับการรั่วไหล และการเสียบปลั๊ก

การรั่วไหลของโรงงานส่วนใหญ่เป็นเรื่องร้ายแรง ปริมาณการรั่วไหลถึง 20% ~ 35% ซึ่งส่วนใหญ่เกิดขึ้นในวาล์ว ข้อต่อ แฝดสาม โซลินอยด์วาล์ว การเชื่อมต่อแบบเกลียว และฝาครอบด้านหน้าของกระบอกสูบของอุปกรณ์ที่ใช้แก๊สแต่ละชนิดอุปกรณ์บางส่วนทำงานภายใต้แรงดันเกิน ระบายออกโดยอัตโนมัติ และระบายออกบ่อยครั้งความเสียหายที่เกิดจากการรั่วไหลนั้นแทบจะเกินจินตนาการของคนส่วนใหญ่เช่นจุดเชื่อมรถยนต์ของตะกรันเชื่อมในท่อก๊าซที่เกิดจากรูเล็ก ๆ เส้นผ่านศูนย์กลาง 1 มม. การสูญเสียไฟฟ้าต่อปีสูงถึง 355kWh เกือบเทียบเท่ากับไฟฟ้าในครัวเรือนประจำปีของครอบครัวสามคนสองคนมาตรการประหยัดพลังงาน: ติดตั้งระบบการจัดการการวัดการไหลของท่อจ่ายก๊าซของโรงผลิตไฟฟ้าหลักเพื่อกำหนดขีดจำกัดของการใช้กระบวนการปรับปริมาณการใช้ก๊าซในกระบวนการ ลดจำนวนวาล์วและข้อต่อ และลดจุดรั่วไหลเสริมสร้างการบริหารจัดการและใช้เครื่องมือระดับมืออาชีพในการตรวจสอบอย่างสม่ำเสมอกล่าวโดยสรุป องค์กรต่างๆ สามารถใช้อุปกรณ์ทดสอบระดับมืออาชีพ เช่น เครื่องตรวจจับการรั่วไหลของก๊าซอัจฉริยะแบบเข้าถึงคู่ขนาน ปืนสแกนจุดรั่วไหล ฯลฯ เพื่อใช้มาตรการเพื่อป้องกันไม่ให้ระบบอัดอากาศทำงาน เสี่ยง หยดและรั่ว ตามงานบำรุงรักษา และงานเปลี่ยนชิ้นส่วน

การใช้ลมอัด

ปืนลมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในกระบวนการตกแต่งการผลิต การตัดเฉือน และไซต์กระบวนการอื่นๆ และการใช้อากาศถึง 50% ของปริมาณอากาศทั้งหมดในพื้นที่อุตสาหกรรมบางแห่งในกระบวนการใช้งานเกิดปรากฏการณ์ต่างๆ เช่น ท่อจ่ายอากาศยาวเกินไป แรงดันจ่ายสูงเกินไป การใช้ท่อทองแดงตรงเป็นหัวฉีด และแรงดันในการทำงานเพิ่มขึ้นโดยไม่ได้รับอนุญาตจากพนักงานแนวหน้า ซึ่งทำให้เกิดการสูญเสียอากาศจำนวนมาก

ปรากฏการณ์การใช้แก๊สอย่างไม่สมเหตุสมผลในอุปกรณ์เกี่ยวกับนิวแมติกก็มีความโดดเด่นมากกว่า เช่น การระบุว่าชิ้นงานติดอยู่ในตำแหน่งที่ตรวจจับแรงดันย้อนกลับของแก๊สหรือไม่ การจ่ายก๊าซของเครื่องกำเนิดสุญญากาศ เป็นต้น ปรากฏการณ์การจ่ายก๊าซของ Zun อย่างต่อเนื่องเมื่อไม่ได้ทำงานปัญหาเหล่านี้เกิดขึ้นโดยเฉพาะในถังเคมีและก๊าซอื่นๆ ที่ใช้ในการผสม และในการผลิตยางรถยนต์ เช่น อัตราเงินเฟ้อทั่วไปมาตรการปฏิรูปการประหยัดพลังงาน: การใช้อุปกรณ์ประหยัดพลังงานหัวฉีดลมใหม่และปืนลมแบบพัลส์การใช้อุปกรณ์นิวแมติกเฉพาะในอุตสาหกรรมเฉพาะเช่นอุตสาหกรรมอลูมิเนียมเพื่อส่งเสริมการใช้วาล์วประหยัดอากาศแบบพิเศษของกระบอกสูบ

การนำความร้อนเหลือทิ้งจากเครื่องอัดอากาศกลับมาใช้ใหม่

จากการประเมินวงจรชีวิตทั้งหมด พลังงานไฟฟ้า 80%~90% ที่ใช้โดยเครื่องอัดอากาศจะถูกแปลงเป็นความร้อนและกระจายไปการกระจายการใช้ความร้อนไฟฟ้าของเครื่องอัดอากาศแสดงดังรูปด้านล่าง ไม่รวมความร้อนที่แผ่ออกสู่สิ่งแวดล้อมและเก็บไว้ในอากาศอัดนั่นเอง พลังงานที่เหลืออีก 94% สามารถนำไปใช้ในรูปของการนำความร้อนเหลือทิ้งกลับมาใช้ใหม่ได้

การนำความร้อนเหลือทิ้งกลับมาใช้ผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อนและวิธีการอื่นๆ ที่เหมาะสมของการนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่ในกระบวนการอัดอากาศที่ใช้เพื่อให้ความร้อนกับอากาศหรือน้ำ การใช้งานทั่วไป เช่น การทำความร้อนเสริม การทำความร้อนในกระบวนการ และการอุ่นน้ำก่อนเติมหม้อไอน้ำด้วยการปรับปรุงที่สมเหตุสมผล 50% ถึง 90% ของพลังงานความร้อนสามารถกู้คืนและนำไปใช้ได้การติดตั้งอุปกรณ์นำความร้อนกลับมาใช้ใหม่สามารถควบคุมอุณหภูมิการทำงานของเครื่องอัดอากาศที่อุณหภูมิการทำงานที่เหมาะสมได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อให้สภาพการทำงานของน้ำมันหล่อลื่นดีขึ้น และปริมาณไอเสียของเครื่องอัดอากาศจะเพิ่มขึ้น 2%~6%สำหรับเครื่องอัดอากาศแบบระบายความร้อนด้วยอากาศ คุณสามารถหยุดพัดลมระบายความร้อนของเครื่องอัดอากาศและใช้ปั๊มน้ำหมุนเวียนเพื่อนำความร้อนกลับคืนมาเครื่องอัดอากาศระบายความร้อนด้วยน้ำสามารถใช้เพื่อทำความร้อนน้ำเย็นหรือเครื่องทำความร้อนในพื้นที่ และอัตราการฟื้นตัวคือ 50%~60%การกู้คืนความร้อนเหลือทิ้งที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ทำความร้อนไฟฟ้าแทบไม่มีการใช้พลังงานเมื่อเทียบกับอุปกรณ์ก๊าซเชื้อเพลิง การปล่อยก๊าซเป็นศูนย์ เป็นวิธีประหยัดพลังงานที่สะอาดและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมตามทฤษฎีการวิเคราะห์การสูญเสียพลังงานของระบบอัดอากาศ ปรากฏการณ์การใช้ก๊าซที่ไม่สมเหตุสมผลที่มีอยู่และมาตรการประหยัดพลังงานขององค์กรได้รับการวิเคราะห์และสรุปในการเปลี่ยนแปลงการประหยัดพลังงานระดับองค์กร ครั้งแรกสำหรับระบบต่างๆ ที่จะทำการทดสอบและประเมินผลโดยละเอียด โดยอาศัยการใช้มาตรการเพิ่มประสิทธิภาพที่เหมาะสมเพื่อบรรลุเป้าหมายการประหยัดพลังงาน สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานของระบบอากาศอัดทั้งหมดได้