【壓縮機網(wǎng)】1 概況介紹

 

　　生產(chǎn)規(guī)模為16.5萬錠,共有清梳聯(lián)設(shè)備8臺套,精梳機52臺,全自動絡(luò)筒機55臺,主要產(chǎn)品為高檔精梳棉紗、混紡紗等,空壓站配備有兩臺產(chǎn)氣量為28.4m3/min的濕式螺桿空壓機和一臺產(chǎn)氣量為20m3/min的濕式螺桿空壓機。

 

　　根據(jù)我公司2008-2016年空壓機用電量情況來看,空壓機的用電量由2008年的107萬Kwh/年增加到2016年的346萬Kwh/年,增加了2倍多。針對該情況我們就空壓機的運行效率、車間機臺用氣情況以及生產(chǎn)品種變化情況進(jìn)行了分析,以求找出增加的原因,制定節(jié)電措施,減少空壓機能耗。

 

　　2 原因分析

 

　　1、2008年下半年生產(chǎn)規(guī)模擴大,增加清梳聯(lián)設(shè)備1臺套,絡(luò)筒機5臺。

 

　　2、有22臺絡(luò)筒機從2009年開始至2016年由機械捻改為了氣動捻接。

 

　　3、2008年以前品種主要品種以高支為主,2010年以后隨著市場的變化,逐步增加了低支品種,尤其是近幾年來,低支品種所占品種比例較大,且化纖品種的比例不斷加大。

 

　　4、隨著時間的推移,空壓機效率有所降低,絡(luò)筒等用氣設(shè)備的漏氣現(xiàn)象頻繁發(fā)生。

 

　　3 有關(guān)參數(shù)及計算

 

　　1、現(xiàn)有絡(luò)簡機關(guān)于壓縮空氣耗氣量參數(shù):(1)退捻裝置的壓縮空氣噴氣孔數(shù)量2個,孔徑為2mm。(2)加捻裝置的壓縮空氣噴氣孔數(shù)量2個,孔徑為1.5mm。

 

　　2、單錠耗氣量計算：

 

　　(1)退捻用壓縮空氣量Q=F*V=0.785*0.002*2*12*1000=7.54升/秒

 

　　其中:F一為孔徑截面積 V=壓縮空氣流速,查有關(guān)資料得出在壓力為0.6MPa時,空氣的流速為10-15米/秒,取V=12米/秒。

 

　　(2)加捻用壓縮空氣量:Q=F*V=0.785*0.015*0.015*2*12米1000=4.24升/秒。

 

　　(3)經(jīng)實際觀察,退捻和加捻一次的時間均約為1秒,因此,接一個頭的用氣量為7.54+4.24=11.78升/秒。

 

　　3、單臺絡(luò)筒機的耗氣量計算：

 

　　按現(xiàn)有紗支T=30Nm 管紗重量P=55g 絡(luò)紗速度V=1200m/min 單錠數(shù)n=60 管紗效率R=1 絡(luò)紗效率E=70%, 意外排出的管紗:Y=2% 由于損耗或機器使用年限較長增加耗氣量系數(shù)按K=1.3計算 X=[60*1200*0.7/(30*55)]*(1+2%)=31.16 耗氣量 Q=［60*31.16*（1+1）*11.78*1.3/60=954.4升/分鐘。

 

　　從以上計算中可以看出,壓縮空氣的耗氣量多少與紗支數(shù)、管紗重量,絡(luò)紗速度以及絡(luò)紗效率與設(shè)備的使用年限有著密切的關(guān)系,當(dāng)紗支數(shù)高、管紗重量大時,耗氣量是相對較少;當(dāng)絡(luò)紗速度高效率高時耗氣量相對較大。

 

　　4、空壓機用電量逐年增加的計算:

 

　　(1)增加22臺氣動捻接后增加用氣量:22*954.4/1000=21立方米/分鐘;按空壓機的裝機參數(shù)額定產(chǎn)氣量為28.4立方米/分鐘,額定功率160KW計算,每立方米壓縮空氣的額定能耗為5.634KW/分鐘,22臺絡(luò)筒機的增加耗電量為：21*5.634=118.314KW,按2016年1053個開班計算,增加用電量約：118.314*1053*8/1000=100萬度。

 

　　(2)因為紗支的變化增加的用氣量：

 

　　按原有紗支T=60Nm管紗重量P=70g 絡(luò)紗速度按V=1300m/min單錠數(shù)n=60管紗效率R=1 絡(luò)紗效率E=85%, 意外排出的管紗:Y=2% 由于損耗或機器使用年限較長增加耗氣量系數(shù)按K=1.1計算X=[60*1300*0.85/(60*70)]*(1+2%)=16.1耗氣量Q=[60*16.1*(1+1)*11.78*1.1/60=417.25升/分鐘。33臺絡(luò)筒的耗氣量增加了約(954.4-417.25)*33/1000=17.73立方米/分鐘,按每立方米壓縮空氣的額定單耗為5.634KW/分鐘計算,增加用電量約17.73*5.63*1053*8/1000=84.07萬度。

 

　　(3)隨著空壓機設(shè)備使用年限的增加,產(chǎn)氣效率亦有所下降,根據(jù)2016年5月份加裝空氣流量表計量數(shù)據(jù)來看,2號空壓機效率下降較為明顯,僅為75%左右,按額定單耗5.634K/分鐘計算,增加用電量約28.4*(1-75%)*5.634*1053*8/10000=33.7萬度。

 

　　(4)以上三項增加的用電量：100+84.07+33.7=217.77萬度

 

　　從以上數(shù)據(jù)來看,該三方面的因素是空壓機用電量逐年增加的主要原因。

 

　　4 結(jié)論及措施

 

　　要想降低空壓機的用電量,只有從兩方面下手,第一是減少壓縮空氣的使用量,由于品種結(jié)構(gòu)和設(shè)備捻接結(jié)構(gòu)的調(diào)整是公司的戰(zhàn)略需要,與節(jié)約用氣相比顯然完成產(chǎn)量更重要,只能從減少漏氣,提高壓縮空氣的使用效率上下功夫,因此,要求車間保證設(shè)備完好,第二是提高空壓機的產(chǎn)氣效率,降低空壓機的自身耗電量。

 

　　所以,提高空壓機的效率是當(dāng)前空壓機節(jié)約用電的有效途徑和措施。但已經(jīng)運行了十多年的現(xiàn)有空壓機要想提高產(chǎn)氣效率就要對設(shè)備進(jìn)行大的投入,例如更換轉(zhuǎn)子等。但對于正常生產(chǎn)的企業(yè)來說,如果對空壓機進(jìn)行停機大修在時間上往往是不允許的,以我公司為例,我公司的2號空壓機產(chǎn)氣量在28.4n/min,效率在72-75％之間；通過與空壓機廠商技術(shù)人員的現(xiàn)場分析判斷,認(rèn)為2號空壓機效率降低的主要原因是主機的軸承出現(xiàn)了損傷,造成轉(zhuǎn)子嚙合縫隙變大,壓縮效率降低,要想解決該問題,需把設(shè)備運回工廠進(jìn)行拆裝大修,時間約需10-15個工作日、費用約需20萬元左右,這種大修方式對目前的生產(chǎn)情況來看顯然是不切實際的,會嚴(yán)重影響車間生產(chǎn)。

 

　　另外,現(xiàn)有的空壓機已經(jīng)使用了13年之多,合金鋁材質(zhì)的油冷卻器也頻頻出現(xiàn)故障,維修費用近五年由22萬元/年增加到了30萬元/年。另外,如對空壓機進(jìn)行更換,這就需進(jìn)行固定資產(chǎn)投資,在目前公司經(jīng)營成本較高的情況下亦不是理想之選。我們一直在摸索一種既能節(jié)約空壓機用電,又一次性投資不多,更重要的是不影響生產(chǎn)正常使用的模式,現(xiàn)在流行的合同能源管理模式正好滿足該項要求。

 

　　合同能源管理公司負(fù)責(zé)提供滿足生產(chǎn)要求的空壓機,維護(hù)管理由能源公司人員負(fù)責(zé),合同期內(nèi)根據(jù)節(jié)約的電量按比例付費用,合同年限一般為5年,5年后設(shè)備歸使用單位。通過調(diào)研,我們選擇了河北匯金科技有限公司提供的浙江開山壓縮機股份有限公司生產(chǎn)的國內(nèi)1級能效的空壓機,在現(xiàn)有生產(chǎn)規(guī)模不變的前提下,我們進(jìn)行了測試對比,具體數(shù)據(jù)如下表所示:
 

　

　　每年按開機350天計算,年可節(jié)約空壓機用電量為:350天×24小時×92.26Kwh=774984Kwh。按照2016年全年空壓機耗電量346萬Kwh計算,節(jié)電率為22.4%。按照合同雙方的獲益比例2:8分成計算,我公司每年可節(jié)約電費支出774984Kwh*0.58元/Kwh×20%=89898元。即在沒有任何設(shè)備投資的情況下,公司每年節(jié)約電費成本支出89898元。

 

　　另外,因5年內(nèi)設(shè)備周期維修由設(shè)備提供方負(fù)責(zé),每年可節(jié)約維修機物料支出300000元左右;節(jié)約空壓機常日班維修工1人,維修人工費30000元/年,按此計算我公司年節(jié)約空壓機總體成本支出約420000元。因此，合同能源管理模式是空壓機節(jié)能的一種行之有效的途徑,值得大家借鑒。

 

　　但該模式僅限于螺桿空壓機,對于離心空壓機是否適合有待探討。