經(jīng)常所說的空壓機(jī)是否省電?其實(shí)大部分人都有一個誤區(qū),甚至在選型時僅以馬達(dá)功率為標(biāo)準(zhǔn),其空壓機(jī)系統(tǒng)是否省電的真正原因……
根據(jù)國家《容積式空氣壓縮機(jī)能效限定值及能效等級》標(biāo)準(zhǔn)GB19153-2009的規(guī)定,可以查到螺桿空壓機(jī)各能效等級的輸入比功率數(shù)值(輸入比功率表示特定排氣壓力和流量范圍內(nèi)為生產(chǎn)每一立方壓縮空氣需要配置的電功率)。這是專業(yè)人士或業(yè)內(nèi)人士評價螺桿空壓機(jī)能耗水平的最重要參數(shù)。但是螺桿空壓機(jī)用戶習(xí)慣于用實(shí)際消耗的電度值即KWH(千瓦時)來更加直觀的衡量不同品牌螺桿空壓機(jī)的節(jié)能水平。以下以45KW螺桿空壓機(jī)為例介紹如何將比功率KW/m³/min數(shù)值轉(zhuǎn)化為電度值KWH的方法,并比較不同能效等級的螺桿空壓機(jī)實(shí)際年耗電量。
一、滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)條件下的實(shí)際耗電量
把比功率KW/m³/min轉(zhuǎn)化為單位排氣量(生產(chǎn)每立方壓縮空氣)的耗電量:
將比功率分子KW×60(分鐘)=KWh;
將比功率分母m³/min×60(分鐘)=60 m³/h;
比功率分子和分母同乘以60(分鐘)后,即表示生產(chǎn)60 m³壓縮空氣消耗的電度數(shù)。該電度數(shù)除以60,即為生產(chǎn)一個立方壓縮空氣消耗的電度數(shù)。
1.、GB19153-2009 規(guī)定的電動機(jī)額定輸出功率為45KW的螺桿空壓機(jī)各能效等級的機(jī)組輸入比功率值。
2、排氣壓力為0.7MPa的風(fēng)冷螺桿空壓機(jī)能效等級為3時每生產(chǎn)一個立方壓縮空氣消耗的電度數(shù):
7.9÷60=0.1317(KWh);
3、螺桿空壓機(jī)排氣壓力為0.7MPa的風(fēng)冷螺桿空壓機(jī)能效等級為2時的每生產(chǎn)一個立方壓縮空氣消耗的電度數(shù):6.9÷60=0.115(KWh);
4、生產(chǎn)一個立方壓縮空氣三級能效比二級能效多消耗的電度數(shù):0.1317-0.115=0.0167(KWh)
5、驅(qū)動電動機(jī)輸入額定功率為55KW時,電動機(jī)輸出額定功率約為45KW(這里只是大概的一個算法),相當(dāng)于額定排氣量為7m³/min的螺桿空壓機(jī),一年運(yùn)轉(zhuǎn)8000小時,二級能效的機(jī)器比三級能效一年節(jié)電為:
0.0167×7(壓力)×60(分鐘)×8000=56112(KWh)
即一年節(jié)電56112度,可見不同能效等級的螺桿空壓機(jī)運(yùn)行費(fèi)用差距很大。
二、部分負(fù)荷條件下二級能效的機(jī)器比三級能效的節(jié)電量
大部分情況下螺桿空壓機(jī)的產(chǎn)氣量不同于用氣量,螺桿空壓機(jī)通過加載、卸載調(diào)節(jié)產(chǎn)氣量,假定壓縮機(jī)每天運(yùn)行10小時,每天累計(jì)卸載2小時,卸載功率為額定的30%,一年360個工作日。
(0.0167×7×60×8+55×2×0.3)×360=32080.32(KWh)。
即:一年節(jié)電32080.32度,可見即使在部分負(fù)荷條件下不同能效等級的螺桿空壓機(jī)運(yùn)行費(fèi)用差距也很大。
綜上所述,用戶在選擇螺桿空壓機(jī)的時候千萬要了解所購買的螺桿空壓機(jī)的能效等級(比功率數(shù)值),因?yàn)椴少彸杀咀疃嘀徽嫉綑C(jī)器總成本的百分之十到百分之二十,其余的百分之七十左右來自螺桿空壓機(jī)的耗電成本,最后百分之十五是螺桿空壓機(jī)維護(hù)保養(yǎng)之成本。
空壓系統(tǒng)成本比例表:
三、空壓系統(tǒng)運(yùn)行管理不可不知的常識:
a.滿足工藝要求的情況下,盡量降低系統(tǒng)的輸出壓力
相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示:空壓機(jī)組設(shè)定壓力每增加1bar,則需增加5%~ 7%電費(fèi),減少8%排氣量。
b.盡量降低空壓機(jī)房環(huán)境溫濕度,進(jìn)氣溫濕度增加,空壓機(jī)排氣量會減少,增加電費(fèi)(空壓機(jī)進(jìn)氣溫度每增加10℃,實(shí)際排氣量減少2%~4%;環(huán)境溫度每降20℉,壓縮空氣中含水量降50%)。
c.冷凍式及吸附式干燥機(jī)合理選配,壓力露點(diǎn)需做監(jiān)控(干燥機(jī)入氣溫度每增加10℃,需增加25%耗能,才能維持相同的壓力露點(diǎn))。
d.空壓機(jī)(6-10bar額定壓力等級)每分鐘排氣量Nm³/min*6倍約等于空壓機(jī)總功率;
四、系統(tǒng)節(jié)能措施
(1)關(guān)閉閑置設(shè)備,減少泄漏量。
(2)確認(rèn)尖峰及離峰用量需求,規(guī)劃以多機(jī)代替單機(jī),搭配變頻機(jī)組,減少空車及容調(diào)使用臺數(shù)與時數(shù)(最大限度減少卸載運(yùn)行時間)。并可降低備機(jī)率(如原規(guī)劃一臺100HP單機(jī)時,必須備機(jī)一臺100HP,共200HP;若規(guī)劃為50HP+50HP連鎖運(yùn)轉(zhuǎn),備機(jī)只需一臺50HP即可,共150HP)。
(3)減少BLOW-OFFS使用,盡量用Fan或Blower代替空壓機(jī)。
(4)高壓(3.5bar以上)與低壓需求分開處理,避免將高壓壓縮空氣用調(diào)壓閥降為低壓來使用。此舉形同欲搭電梯至5F,卻先搭到7F,再下降到5F,浪費(fèi)電能。
(5)無論如何,設(shè)法降低空壓機(jī)的排氣壓力,系統(tǒng)按工藝需求最高壓力配置,其實(shí)是極大的浪費(fèi)。
(6)選用耗能比值較優(yōu)(> 3.5 CFM/HP)的空壓機(jī),而不是排氣量(FAD)較大或進(jìn)口的空壓機(jī)。淘汰耗能比值較差(< 2.5 CFM/HP)的空壓機(jī),而不是年代較久或使用時數(shù)較長的空壓機(jī)。
(7)加大用氣端之儲氣桶,應(yīng)付瞬間峰值需求。而非如一般空壓機(jī)設(shè)備廠商建議,以加大空壓機(jī)馬力數(shù)來解決(工藝部門提交參數(shù)時,往往提交的是峰值流量,按此需求采購設(shè)備,將導(dǎo)致系統(tǒng)冗余量偏高甚至大得離譜);
(8)減量使用無油式空壓機(jī)及吸附式干燥機(jī)。
(9)加裝氣冷式空壓機(jī)廢熱氣回收裝置,例如制程加熱、冬季空調(diào)預(yù)熱;空壓機(jī)94%廢熱氣可回收。
(10)謹(jǐn)慎決定所需壓縮空氣的品質(zhì)(壓力露點(diǎn)、含油量及顆粒物含量),滿足工藝需求即可,切不可盲目追求高品質(zhì),導(dǎo)致不必要的成本。
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