Kao široko korišteni izvor energije u industrijskom području, komprimirani zrak čini 10%~35% ukupne potrošnje energije u industrijskoj proizvodnji. 96% potrošnje energije sustava komprimiranog zraka odnosi se na potrošnju energije industrijskog kompresora, a godišnja potrošnja energije industrijskog kompresora u Kini čini više od 6% ukupne nacionalne potrošnje energije. Troškovi rada zračnog kompresora, prema troškovima nabave, troškovima održavanja i troškovima rada energije, prema teoriji procjene punog životnog ciklusa, troškovi nabave čine samo oko 10%, dok troškovi energije iznose čak 77%. To pokazuje da Kina treba snažno poboljšati učinkovitost korištenja energije sustava komprimiranog zraka tijekom provođenja industrijskog i gospodarskog restrukturiranja.
S produbljivanjem razumijevanja potreba poduzeća za komprimiranim zrakom i uštedom energije te smanjenjem emisija, hitno je odabrati odgovarajuću tehnologiju za postojeći sustav transformacije uštede energije kako bi se postigli najbolji rezultati uštede energije. U protekle dvije godine, istraživanja kineskih industrijskih poduzeća pokazala su da potražnja za energetski štedljivom obnovom uglavnom dolazi iz sljedeća tri aspekta:
Potrošnja energije zračnog kompresora činila je preveliki udio potrošnje energije poduzeća; nestabilnost sustava opskrbe komprimiranim zrakom, fluktuacije tlaka i drugi utjecaji na normalan rad opreme; s širenjem opsega proizvodnje, poduzeće optimizira transformaciju izvornog sustava komprimiranog zraka kako bi se prilagodilo rastu potražnje. Zbog karakteristika sustava komprimiranog zraka poduzeća i primjenjive tehnologije za uštedu energije koje se razlikuju, kako bi se poboljšala stopa uspjeha transformacije, transformacija za uštedu energije ne može se slijepo provoditi. Posebno je važno odabrati prikladne mjere za uštedu energije na temelju sveobuhvatne analize, testiranja i evaluacije cijelog sustava. Autori su analizirali i istražili karakteristike i opseg primjene nekih postojećih i novih tehnologija za uštedu energije istražujući upotrebu komprimiranog zraka u velikom broju industrijskih poduzeća.
Strategija uštede energije sustava
Na temelju teorije procjene potrošnje energije pneumatskog sustava i analize gubitka energije, polazeći od različitih aspekata sastava sustava, poduzimaju se sljedeće mjere za uštedu energije:
Proizvodnja komprimiranog zraka. Razumna konfiguracija i održavanje različitih vrsta kompresora, optimizacija načina rada, dnevno upravljanje opremom za pročišćavanje zraka. Transport komprimiranog zraka. Optimizacija konfiguracije cjevovodne mreže, odvajanje dovodnih cjevovoda visokog i niskog tlaka; nadzor u stvarnom vremenu nad distribucijom potrošnje zraka, dnevni pregled i minimiziranje propuštanja, poboljšanje gubitka tlaka na spojevima. Korištenje komprimiranog zraka. Poboljšanje pogonskog kruga cilindara, korištenje energetski učinkovitih proizvoda razvijenih za ovu industriju, kao što su posebni ventili za uštedu zraka za oblaganje cilindara u industriji elektrolitičkog aluminija, kao i energetski učinkoviti zračni pištolji i mlaznice. Iskorištavanje otpadne topline kompresora. Toplina nastala tijekom kompresije zraka iskorištava se izmjenom topline itd. i koristi za pomoćno grijanje i procesno grijanje itd.
Generiranje komprimiranog zraka
1 Ušteda energije jednim zračnim kompresorom
Trenutno se najčešće korišteni zračni kompresori u industriji uglavnom dijele na klipne, centrifugalne i vijčane. Klipni tip se još uvijek koristi u velikim količinama u nekim starim poduzećima; centrifugalni tip se široko koristi u tekstilnim poduzećima sa stabilnim radom i visokom učinkovitošću, ali je sklon prenaponima kada se tlak u sustavu naglo promijeni. Glavne mjere uštede energije koje se koriste su: osigurati čistoću uvezenog zraka, posebno u tekstilnim poduzećima dobro obaviti grubu filtraciju kako bi se filtrirao veliki broj kratkih vlakana u zraku. Smanjiti temperaturu ulaza zračnog kompresora kako bi se poboljšala učinkovitost. Tlak ulja za podmazivanje na vibracije rotora centrifuge ima veliki utjecaj, odabir ulja za podmazivanje koje sadrži sredstva protiv pjenjenja i stabilizatore oksidacije. Obratite pozornost na kvalitetu rashladne vode, razumno ispuštanje rashladne vode, planirano nadopunjavanje vode. Točke ispuštanja kondenzata zračnog kompresora, sušilice, spremnika i cjevovodne mreže treba redovito prazniti. Kako biste spriječili piskanje uzrokovano brzim promjenama u potrošnji zraka itd., obratite pozornost na podešavanje proporcionalnog pojasa i integralnog vremena koje postavlja jedinica te pokušajte izbjeći naglo smanjenje potrošnje zraka. Odaberite trostupanjske centrifuge s izvanrednim učinkom uštede energije i pokušajte koristiti visokotlačne motore kako biste smanjili gubitke u vodovima i održali niski porast temperature stanice za tlak zraka.
Vijčani zračni kompresor se široko koristi, a sljedeći fokus je sažetak usporedbe načina upravljanja vijčanim zračnim kompresorom: analiziramo trenutne probleme utovara/istovara i regulacije konstantnog tlaka zračnog kompresora, te možemo zaključiti: oslanjajući se na mehanička sredstva za regulaciju ulaznog ventila, dovod zraka ne može se brzo i kontinuirano podešavati. Kada se količina plina stalno mijenja, tlak dovoda neizbježno uvelike fluktuira. Čista frekvencijska regulacija koristi se za usklađivanje fluktuacija potrošnje zraka u tvornici dodavanjem frekvencijskog pretvarača za podešavanje proizvodnje zraka zračnog kompresora. Nedostatak je što je sustav prikladan za situacije u kojima fluktuacije potrošnje zraka u tvornici nisu velike (fluktuacije su 40%~70% volumena proizvodnje zraka jednog stroja, a učinak uštede energije je najznačajniji).
2 Stručni sustav upravljanja grupom zračnih kompresora
Stručni sustav upravljanja grupom zračnih kompresora postao je nova tehnologija upravljanja grupom zračnih kompresora i uštede energije. Sustav upravljanja prema promjenama tlaka, Admiral kontrolira pokretanje i zaustavljanje različitih zračnih kompresora, utovar i istovar itd., kako bi sustav uvijek bio u radu s pravim brojem i kapacitetom kompresora.
Sustav kućnog upravljanja putem upravljanja frekvencijskim pretvaračem mijenja brzinu jednog zračnog kompresora u tvorničkom sustavu opskrbe plinom niskog tlaka kako bi se kontroliralo vrijeme proizvodnje plina u jedinici zračnog kompresora, usklađujući se s tvorničkim sustavom opskrbe plinom niskog tlaka s malim fluktuacijama u količini plina. Općenito, odabir pretvorbe frekvencije zračnog kompresora zahtijeva profesionalni sustav za provođenje sveobuhvatnog testiranja i izračuna kako bi se odlučilo. Kroz gornju analizu i usporedbu može se utvrditi: energetska učinkovitost mnogih naših sustava komprimiranog zraka ima puno prostora za poboljšanje. Pretvorba frekvencije kompresora može postići učinak uštede energije samo kombiniranjem s radom vlastitog sustava komprimiranog zraka poduzeća, koji prije upotrebe moraju u potpunosti testirati i procijeniti stručnjaci. Stručni sustav upravljanja grupom zračnih kompresora posebno je prikladan za više zračnih kompresora koji rade istovremeno, a implementacija konfiguracije kombinacije koraka može dobro zadovoljiti potrebe poduzeća.
3 poboljšanja procesa sušenja komprimiranim zrakom
Trenutno se najčešće korištena oprema za sušenje i obradu komprimiranim zrakom za poduzeća sastoji od rashladnog tipa, tipa bez regeneracije topline i kompozitnog tipa s mikroregeneracijom topline, a glavna usporedba performansi prikazana je u donjoj tablici.
Energetski učinkovita transformacija obrambene linije slijedi sljedeća načela: Ako je izvorni sustav obrade zraka previsoke čistoće, promijenite ga na nižu usklađenost. Poboljšajte proces sušenja, smanjite gubitak tlaka u vezi za obradu sušenja (gubitak tlaka na sušilici određenih sustava do 0,05 ~ 0,1 MPa), smanjite potrošnju energije.
Prijevoz komprimiranog zraka
1. Cjevovodni sustav cjevovodnog sustava Yajiang ne smije prelaziti 1,5% radnog tlaka. Trenutno mnoge stanice za tlak zraka nemaju primarne i sekundarne cjevovode, previše nepotrebnih koljena i zavoja, česte pulsacije tlaka i ozbiljan gubitak tlaka. Neki od pneumatskih cjevovoda su zakopani u rov i ne mogu se pratiti zbog curenja. Kako bi se u svakom slučaju osigurao potreban tlak sustava, osoblje za upravljanje radom povećava radni tlak cijelog sustava za 0,1~0,2 MPa, uvodeći umjetni gubitak tlaka. Za svako povećanje ispušnog tlaka zračnog kompresora od 0,1 MPa, potrošnja energije zračnog kompresora povećat će se za 7%~10%. Istovremeno, povećanje tlaka sustava povećava curenje zraka. Mjere obnove za uštedu energije: promijeniti cjevovod s ograncima u kružni raspored, implementirati odvajanje dovoda zraka visokog i niskog tlaka te ugraditi preciznu preljevnu jedinicu visokog i niskog tlaka; promijeniti cjevovod s velikim lokalnim otporom tijekom obnove za uštedu energije, smanjiti otpor cjevovoda i očistiti unutarnju stijenku cijevi pranjem kiselinom, uklanjanjem hrđe itd., kako bi se osiguralo da je stijenka cijevi glatka.
2 Curenje, otkrivanje curenja i začepljivanje
Većina tvorničkih propuštanja je ozbiljna, količina propuštanja doseže 20%~35%, što se uglavnom događa u ventilima, spojevima, tripletima, solenoidnim ventilima, navojnim spojevima i prednjem poklopcu cilindra svake opreme koja koristi plin; neki od uređaja rade pod nadtlakom, automatski se prazne i često ispušuju. Šteta uzrokovana propuštanjem gotovo je izvan mašte većine ljudi. Na primjer, troska zavarivanja u plinskoj cijevi uzrokovana malom rupom promjera 1 mm u automobilskoj stanici za točkasto zavarivanje uzrokuje godišnji gubitak električne energije do 355 kWh, što je gotovo ekvivalentno godišnjoj potrošnji električne energije dvije tročlane obitelji. Mjere uštede energije: Ugraditi sustav za upravljanje mjerenjem protoka za dovodni plinovod glavne proizvodne radionice kako bi se odredila granica korištenja procesnog plina. Prilagoditi potrošnju procesnog plina, smanjiti broj ventila i spojeva te smanjiti mjesta propuštanja. Ojačati upravljanje i koristiti profesionalne alate za redovite inspekcije. Ukratko, poduzeća mogu koristiti profesionalnu opremu za testiranje, kao što su inteligentni detektor curenja plina s paralelnim pristupom, pištolj za skeniranje točaka curenja itd., kako bi poduzela mjere za sprječavanje rada, rizika, kapanja i curenja sustava komprimiranog zraka, te u skladu s tim provoditi radove održavanja i zamjene komponenti.
Korištenje komprimiranog zraka
Zračni pištolji se široko koriste u procesima završne obrade u proizvodnji, strojnoj obradi i drugim procesnim mjestima, a njihova potrošnja zraka doseže 50% ukupne opskrbe zrakom u nekim industrijskim područjima. Tijekom korištenja postoje pojave poput predugih cijevi za dovod zraka, previsokog tlaka dovoda, korištenja ravne bakrene cijevi kao mlaznice i neovlaštenog povećanja radnog tlaka od strane radnika na prvoj crti, što uzrokuje ogromno rasipanje zraka.
Nerazuman fenomen korištenja plina u pneumatskoj opremi također je izraženiji, kao što je određivanje je li radni komad zaglavljen na mjestu detekcije povratnog tlaka plina, opskrba plinom vakuumskog generatora itd. Zun fenomen neprekinute opskrbe plinom kada ne radi. Ovi problemi postoje posebno u spremnicima za kemikalije i drugim plinovima koji se koriste za miješanje, te u proizvodnji guma, kao što je stereotipno napuhavanje. Mjere reforme uštede energije: Korištenje novih pneumatskih mlaznica za uštedu energije i pulsirajućih zračnih pištolja. Korištenje specijalizirane pneumatske opreme u specifičnim industrijama, kao što je industrija aluminija, za promicanje korištenja posebnih ventila za uštedu zraka u cilindrima za granatiranje.
Oporavak otpadne topline zračnog kompresora
Prema procjeni cijelog životnog ciklusa, 80%~90% električne energije koju troše zračni kompresori pretvara se u toplinu i rasipa se. Raspodjela potrošnje električne topline zračnog kompresora prikazana je na donjoj slici, isključujući toplinu koja se zrači u okolinu i pohranjuje u samom komprimiranom zraku, preostalih 94% energije može se iskoristiti u obliku povrata otpadne topline.
Oporavak otpadne topline provodi se putem izmjenjivača topline i drugih odgovarajućih sredstava za oporabu topline iz procesa kompresije zraka koja se koristi za zagrijavanje zraka ili vode, a tipična je upotreba kao pomoćno grijanje, procesno grijanje i predgrijavanje vode za nadopunu kotla. Uz razumna poboljšanja, može se oporaviti i iskoristiti 50% do 90% toplinske energije. Ugradnja uređaja za oporabu topline može učinkovito kontrolirati radnu temperaturu zračnog kompresora na optimalnoj radnoj temperaturi, tako da su radni uvjeti ulja za podmazivanje bolji, a volumen ispušnih plinova zračnog kompresora povećat će se za 2% do 6%. Kod zrakom hlađenog zračnog kompresora možete zaustaviti ventilator za hlađenje samog zračnog kompresora i koristiti pumpu za cirkulaciju vode za oporabu topline; vodom hlađeni zračni kompresor može se koristiti za zagrijavanje hladne vode ili grijanje prostora, a stopa oporavka je 50% do 60%. Oporavak otpadne topline u odnosu na električne grijaće uređaje gotovo da ne troši energiju; u odnosu na plinske uređaje bez emisija, čist je i ekološki prihvatljiv način uštede energije. Na temelju analize teorije gubitka energije u sustavu komprimiranog zraka, analizira se i sažima postojeći fenomen nerazumne upotrebe plina i mjere uštede energije poduzeća. U transformaciji uštede energije u poduzeću, prvo se provode detaljna testiranja i evaluacije različitih sustava, na temelju kojih se primjenom odgovarajućih optimizacijskih mjera postižu ciljevi uštede energije, može poboljšati operativna učinkovitost cijelog sustava komprimiranog zraka.
Vrijeme objave: 02.03.2024.