In de moderne industrie wordt de luchtcompressor, als belangrijk energieapparaat, veelvuldig gebruikt in diverse productieprocessen. Het energieverbruik van luchtcompressoren is echter altijd een belangrijk aandachtspunt geweest voor bedrijven. Met de toenemende milieubewustheid en de stijgende energiekosten is effectief energie besparen een cruciale vraag geworden bij het gebruik en onderhoud van luchtcompressoren. Dit artikel bespreekt diepgaand diverse aspecten van energiebesparing bij luchtcompressoren, helpt lezers de belangrijkste punten van energiebesparing te begrijpen en een groene en efficiënte werking van luchtcompressoren te realiseren. Kritiek en correcties zijn welkom.
I. Behandeling van lekkage
Naar schatting bedraagt het gemiddelde persluchtverlies in de fabriek maar liefst 20-30%. Een klein gaatje van 1 mm², onder een druk van 7 bar, zorgt voor een lek van ongeveer 1,5 l/s, wat resulteert in een jaarlijks verlies van ongeveer 4000 yuan (voor alle pneumatische gereedschappen, slangen, koppelingen, kleppen, enz.). De primaire taak bij energiebesparing is daarom het beheersen van lekkages, het controleren van het gehele transmissienetwerk en alle gaspunten, met name verbindingen, kleppen, enz., om lekkages tijdig te verhelpen.
II. Behandeling van drukval
Telkens wanneer perslucht door een apparaat stroomt, gaat er perslucht verloren en neemt de druk van de luchtbron af. Bij een algemene luchtcompressoruitlaat naar het gaspunt mag de drukval niet meer dan 1 bar bedragen, en strikter nog niet meer dan 10%, oftewel 0,7 bar. In het kouddroogfiltergedeelte is de drukval doorgaans 0,2 bar. De fabriek dient zoveel mogelijk een ringleidingnetwerk aan te leggen om de gasdruk op elk punt in evenwicht te brengen en de volgende maatregelen te nemen:
Plaats een drukmeter in het leidingtraject om de druk te meten, controleer het drukverlies in elk gedeelte nauwkeurig en inspecteer en onderhoud tijdig de problematische delen van het leidingnetwerk.
Bij de selectie van persluchtapparatuur en de evaluatie van de drukbehoefte van gasapparatuur is het noodzakelijk om de gastoevoerdruk en het gasvolume in ogenschouw te nemen. Men moet niet blindelings de persluchtdruk en het totale vermogen van de apparatuur verhogen. Om de productie te garanderen, moet de uitlaatdruk van de luchtcompressor zoveel mogelijk worden verlaagd. Elke verlaging van 1 bar van de uitlaatdruk van de luchtcompressor levert een energiebesparing op van ongeveer 7% tot 10%. In de praktijk hebben veel gascilinders een druk van 3-4 bar, terwijl sommige manipulatoren meer dan 6 bar nodig hebben.
Ten derde, pas het gasgebruik aan.
Volgens betrouwbare gegevens bedraagt het energierendement van een luchtcompressor slechts ongeveer 10%, en wordt zo'n 90% daarvan omgezet in warmteverlies. Daarom is het noodzakelijk om de pneumatische apparatuur van de fabriek te evalueren en te onderzoeken of een elektrische oplossing mogelijk is. Tegelijkertijd moet er een einde komen aan onverantwoord gasgebruik, zoals het gebruik van perslucht voor routinematige reiniging.
Ten vierde, voer een gecentraliseerde besturingsmodus in.
Meerdere luchtcompressoren worden centraal aangestuurd en het aantal actieve eenheden wordt automatisch geregeld op basis van de verandering in het gasverbruik. Bij een klein aantal kan een frequentiegestuurde luchtcompressor worden gebruikt om de druk aan te passen; bij een groot aantal kan centrale aansturing worden toegepast om de stapsgewijze stijging van de uitlaatdruk te voorkomen die wordt veroorzaakt door de parameterinstellingen van meerdere luchtcompressoren, wat resulteert in verspilling van persluchtenergie. De specifieke voordelen van centrale aansturing zijn als volgt:
Wanneer het gasverbruik tot een bepaald niveau is gedaald, wordt de gasproductie verminderd door de laadtijd te verkorten. Als het gasverbruik verder daalt, zal de goed presterende luchtcompressor automatisch stoppen.
Verminder het asvermogen van de motor: pas de frequentieomzettingsmodus voor snelheidsregeling toe om het asvermogen van de motor te verminderen. Vóór de omschakeling zal de luchtcompressor automatisch ontlasten wanneer de ingestelde druk is bereikt; na de omschakeling zal de luchtcompressor niet ontlasten, maar de rotatiesnelheid verlagen, de gasproductie verminderen en de minimale druk in het gasnet handhaven, waardoor het energieverbruik tussen ontlasten en belasten wordt verminderd. Tegelijkertijd wordt de motorfrequentie verlaagd tot onder de netfrequentie, wat ook het asvermogen van de motor kan verminderen.
Verleng de levensduur van de apparatuur: gebruik de energiebesparende frequentieomvormer en de softstartfunctie om de startstroom vanaf nul te laten beginnen en de maximale stroomsterkte niet boven de nominale waarde te laten uitkomen. Dit vermindert de impact op het elektriciteitsnet en de eisen aan de stroomvoorzieningscapaciteit, en verlengt de levensduur van de apparatuur en kleppen.
Verminder het reactieve vermogensverlies: het reactieve vermogen van de motor verhoogt het netverlies en de opwarming van de apparatuur, wat resulteert in een lagere arbeidsfactor en actief vermogen. Dit leidt tot inefficiënt gebruik van de apparatuur en aanzienlijke verspilling. Door gebruik te maken van een frequentieomvormer met snelheidsregeling, kan dankzij de interne filtercondensator van de frequentieomvormer het reactieve vermogensverlies worden verminderd en het actieve vermogen van het elektriciteitsnet worden verhoogd.
5. Zorg voor goed onderhoud van de apparatuur.
Volgens het werkingsprincipe van een luchtcompressor zuigt deze natuurlijke lucht aan en produceert na een meertrapsbehandeling en -compressie schone hogedruklucht voor andere apparatuur. Tijdens dit hele proces wordt de lucht continu gecomprimeerd, waarbij het grootste deel van de warmte wordt omgezet in elektrische energie. Hierdoor stijgt de temperatuur van de gecomprimeerde lucht. Deze continu hoge temperatuur is nadelig voor de normale werking van de apparatuur, waardoor continue koeling noodzakelijk is. Daarom is goed onderhoud en reiniging van de apparatuur essentieel, evenals een optimale warmteafvoer van de luchtcompressor en een efficiënte warmtewisselaar (zowel water- als luchtgekoeld) en het behoud van een goede oliekwaliteit. Dit alles om een energiezuinige, stabiele en veilige werking van de luchtcompressor te garanderen.
VI. Terugwinning van restwarmte
Een luchtcompressor maakt doorgaans gebruik van een asynchrone motor, waardoor de arbeidsfactor relatief laag is, meestal tussen 0,2 en 0,85. Deze arbeidsfactor varieert sterk met de belasting, wat resulteert in een groot energieverlies. Door de warmte van een luchtcompressor terug te winnen, kan de uitlaattemperatuur van de compressor worden verlaagd, de levensduur van de compressor worden verlengd en de onderhoudsinterval van de koelolie worden verkort. Tegelijkertijd kan de teruggewonnen warmte worden gebruikt voor verwarming van woningen, voorverwarming van ketelvoedingswater, procesverwarming en andere toepassingen, met de volgende voordelen:
Hoge terugwinningsefficiëntie: dubbele warmteterugwinning van olie en gas, groot temperatuurverschil tussen in- en uitlaatwater, hoge warmteterugwinningsefficiëntie. Alle warmte van de olie en het gas van de luchtcompressor wordt teruggewonnen en het koude water wordt snel en direct omgezet in warm water. Dit warme water wordt via een geïsoleerde leiding naar het warmwateropslagsysteem geleid en vervolgens naar de warmwaterpunten in de fabriek gepompt.
Ruimtebesparend: originele directe verwarmingsstructuur, compact formaat en eenvoudige installatie.
Eenvoudige constructie: laag uitvalpercentage en lage onderhoudskosten.
Laag drukverlies: een zeer efficiënt apparaat voor warmteterugwinning uit perslucht zorgt voor nul drukverlies in de perslucht zonder de luchtstroom te hoeven aanpassen.
Stabiele werking: houd de olietemperatuur binnen het optimale werkingsbereik om een stabiele werking van de luchtcompressor te garanderen.
Het motorbelastingspercentage van de luchtcompressor wordt boven de 80% gehouden, wat de energie-efficiëntie kan verbeteren. Daarom is het noodzakelijk om prioriteit te geven aan een efficiënte motor en het zwevend vermogen van de motor te verminderen. Bijvoorbeeld:
Het energieverbruiksrendement van een Y-type geleidingsmotor is 0,5% lager dan dat van een gewone Jo-motor, en het gemiddelde rendement van een YX-motor is 10%, wat 3% hoger is dan dat van een Jo-motor.
Het gebruik van magnetische materialen met een laag energieverbruik en een goede magnetische geleidbaarheid kan het verbruik van koper, ijzer en andere materialen verminderen.
De traditionele, ouderwetse transmissie (V-riemaandrijving en tandwielaandrijving) leidt tot een lager transmissierendement en een verminderde energiebesparing. De introductie van een coaxiale motor met rotorconstructie lost het energieverlies door mechanische transmissie volledig op en vergroot het luchtvolume. Tegelijkertijd maakt het mogelijk om de rotatiesnelheid van de apparatuur over het volledige bereik te regelen.
Bij de keuze van een luchtcompressor kan prioriteit worden gegeven aan een efficiënte schroefcompressor. Gezien het gasverbruik van bedrijven is het noodzakelijk rekening te houden met piek- en dalperioden en variabele bedrijfsomstandigheden te hanteren. De hoogrendementsschroefcompressor is energiezuinig; de motor bespaart meer dan 10% energie ten opzichte van een conventionele motor. Bovendien biedt deze compressor voordelen zoals een constante luchtdruk, geen drukverlies door drukverschillen, nauwkeurige luchttoevoer en geen laad- en losmomenten. Ook is een energiebesparing van meer dan 30% ten opzichte van een gewone luchtcompressor mogelijk. Bij een hoog gasverbruik kan een centrifugaalcompressor worden gebruikt. Deze compressor heeft een hoog rendement en een grote luchtstroom, waardoor het probleem van gastekort tijdens piekuren kan worden verholpen.
VIII. Transformatie van het droogsysteem
Het traditionele droogsysteem heeft veel nadelen, maar de nieuwe droogapparatuur kan de restwarmte van perslucht gebruiken om de perslucht te drogen en te ontwateren, waardoor een energiebesparing van meer dan 80% wordt behaald.
Kortom, de apparatuur, het operationeel beheer en andere factoren beïnvloeden het energieverbruik van de luchtcompressor. Alleen door een grondige analyse, een alomvattende afweging, de selectie van geavanceerde technologieën, redelijke en haalbare methoden en ondersteunende maatregelen kan een energiezuinige, stabiele en veilige werking van de luchtcompressor worden gegarandeerd. Naast het toepassen van geavanceerde technologieën en methoden zoals frequentiegestuurde snelheidsregeling, dient het personeel ook consciëntieus te zorgen voor een goed dagelijks operationeel beheer en onderhoud van de apparatuur, om energie te besparen en het verbruik te verminderen met behoud van de productie, teneinde de economische en maatschappelijke voordelen te vergroten.
Geplaatst op: 25 oktober 2024
