【壓縮機網】壓縮空氣節約 事實和常見問題

　　壓縮空氣是工業領域中不可缺少的，是應用最廣泛的動力源之一。壓縮空氣占工業生產總能耗的10% - 30%，有時甚至更多。壓縮空氣是最昂貴的公用事業之一，因此壓縮空氣的效率尤為關鍵。

　　不幸的是，在許多工廠，壓縮空氣節約沒有得到足夠的重視。沒有足夠的注意力和時間來持續提高壓縮空氣系統的效率，這首先是在系統中缺乏適當的眼睛和耳朵。通常，我們看到：

　　-根本沒有監測系統/測量

　　-有監測系統時，由功率表組成。沒有安裝壓力或流量計。所以，看不到完整的圖片。

　　-當有測量儀器時，可能會連接到系統內，但是仍然沒有足夠的信息來完善壓縮空氣改進方案。

　　案例研究

　　此客戶是世界上最大的半導體顯示器和MLED生產商之一，位于中國北京。壓縮空氣主要用于干燥芯片，將材料嵌入芯片/板，制造印刷電路板，以及在制造過程中冷卻芯片。在這個工廠和一般半導體行業，壓縮空氣的純度必須達到最高標準，因為它的關鍵應用。對于最優質的產品，制造環境必須無污染物，壓縮空氣必須無油。

　　系統描述

　　工廠的壓縮空氣系統由7臺無油離心壓縮機、2臺無油螺桿壓縮機、2臺15m3緩沖罐、4臺吸附式干燥機及過濾器組成。該系統建在發電廠的一個壓縮室內，通過窗戶進入自然空氣。需求側的總風量約為640立方米/分鐘。

　　當時沒有能源監測系統。客戶有一些流量和壓力傳感器。這些傳感器的使用壽命在10年以上，沒有使用過。因此測量數據是不可靠的。

　　這家工廠每天消耗大量的壓縮空氣，占其總能耗的20%。壓縮空氣系統的年造價高達2000萬元。客戶感到了提高工廠壓縮空氣效率的迫切性。

　　新型壓縮空氣管理系統

　　新的壓縮空氣測量和監測系統已在整個工廠實施，其中包括:

　　● 10個VP熱質量氣體流量計，4合1測量質量流量，壓力，溫度和總流量。其中7個安裝在通往不同部門的主管道上，而其他3個安裝在機器層面。

　　● 干燥機后安裝露點傳感器1個。

　　● 能源監測系統，收集所有實時測量數據，分析、生成報告，并指導節能項目的實施。

　　發現和解決方案

　　分析所有收集的測量數據，形成以下診斷。因此，這些數據有助于對如何改進系統進行基于事實的決策投資。監測前后的情況有助于確定最終節省了多少資金。

　　空壓機站通風狀況影響壓縮機效率。

　　空壓機站房的環境條件會影響壓縮機的效率，尤其是離心式壓縮機。在這家工廠，進氣經過一個簡單的無紡布過濾系統，很容易堵塞。這導致空壓站負壓值較大。盡管過濾器每周更換一次，但負壓值在-30Pa至-40Pa范圍內。過濾器更換周期越長，負壓值越大。另外，由于通風不良，室內溫度超出了設備運行的允許范圍。實驗證明，當壓縮機進口空氣溫度降低3℃時，排氣量增加1%。

　　壓縮機站房的環境條件會影響壓縮機的工作效率

　　為改善空壓站通風，在房間側壁增加10臺1x2m的無紡布過濾器，增加新風送風量。因此，房間的負壓值增加到-10Pa。空壓站西側溫度降低了1℃左右，東側溫度甚至降低了6-8℃，極大地改善了空壓機和干燥機的運行條件。

　　壓力每降低一公斤，可以節省7%的能源。

　　整個系統的壓力被設定在不合理的7公斤，因為不是所有部門都需要這個壓力水平來運作。要使壓力源源不斷地流入整個工廠，需要消耗更多的能量。結果證明，6公斤的整體系統壓力就足夠了。僅通過這項改進，工廠就已經節省了7%的能源開支。

　　增加足夠的緩沖罐容積，以改善壓縮機控制效率。

　　增加緩沖罐有助于緩解壓力波動曲線

　　緩沖罐容積過小，系統壓力波動明顯(大于0.5 bar)。當系統壓力低于或等于7.0 bar時，會自動觸發冷備壓縮機啟動、卸載和停機。這導致額外的電力消耗，而對壓縮空氣的消耗沒有任何影響。增設兩個緩沖罐，分別為12 m3和15m3，以增加緩沖容量。這將波動降低到約0.2bar。結合整體壓力等級的降低，避免了壓縮機冷待機的不必要觸發。

　　將吸附式干燥機由時間控制改為露點控制對能耗有積極影響。

　　VP露點儀為您工廠的管道提供精確的露點測量。

　　系統中增加了一個露點傳感器，靠近工廠的需求側。這表明冬天的露點很低。數據支持從基于時間控制到基于露點控制的切換。當露點為-70°C時，干燥塔被激活。減少了再生周期所需的電能和再生氣體。干燥機的工作時間從8小時延長到12小時。

　　結論

　　通過改進，測量與能源監測系統相結合已被證明是提高工廠能源效率的有力手段。

　　工業4.0正在發生，遠程監測正在以各種方式提高能源管理效率

　　得益于壓縮空氣監測系統的數據，專家可以進行深度診斷。測量數據直接傳輸到云端，可以隨時從世界任何角落訪問。

　　采取了幾種節能解決方案來提高工廠的能源效率。每次節能行動后，實時數據給出證據反饋，工程師可以進行數據分析，進行更多的節能決議。

　　由于所有這些改進，工廠的節能率提高了13%。該公司每年節省電費約320萬元。