橡胶厂压缩空气系统节能技术探讨.pdf

FLUID MACHINERY
Vol.39.No.5.2010
文章编号:1005~-0329(2010)050042-03
橡胶厂压缩空气系统节能技术探讨
李志华,吴帅芝,夏鹏
(青岛科技大学,山东青岛266061)
摘要:压缩空气系统的节能问题已经引起了普遍关注。针对橡胶厂压缩空气用量大、用气量波动大等特点,从空气
压缩系统的运行参数的设定和运行模式的确定等诸方面进行了分析探讨,阐述了提高压缩空气系统运行效率、实现节能
降耗的技术方案
关键词:橡胶厂;压缩空气;节能;技术
中图分类号:TH45
文献标识码:A
doi:10.3969/j.isn.1005-0329.2010.05.010
Discussing Technology to Saving Energy about Compressing air System
ing in Rubber Factory
II Zhi-hua, WU Shuai-zhi, XIA Peng
(Qingdao University of Science and Technology, Qingdao 266061, China)
Abstract: The energy saving question about the compressing air system has been begotten more and more attention. According
to the characteristics that the using air capacity is vast and not steady-going in the rubber factory, it was analyzed and discussed
the enactment of the running parameters and the choice of the running mode about the compressing air machines. And sets forth
the resolving project to raise the running efficiency and achieve the purpose of energy saving.
Key words: rubber factory; compressing air; energy saving; technology
1前言
2技术参数分析
压缩空气是工业领域应用最广泛的动力源之2.1入ロ气体湿度
被广泛应用于橡胶工业。在橡胶厂压缩空气
空气压缩机(以下简称空压机)的入ロ气体
可说是仅次于电力的普及能源,正因为如此,压缩的湿度对空压机的能耗有直接的影响们。质量、
空气系统在运行过程中的节能问题已经引起了业初状态一致、压缩比相同的干、湿空气等熵绝热压
内人士的普遍关注。据统计,压缩空气系统约占缩过程如图1所示。
橡胶厂设备(空压机、锅炉、密炼机、压延机、挤出
机、开炼机、风机等)耗电量的10%左右。其能量
损失主要包括空压机本身的机械损失、空负荷运
行损失和压缩空气的流动损失、浪费损失以及其
-や
他损失。如何采取有效措施,提高压缩空气系统
ビ
能量利用率,降低运行成本,对实现压缩空气系统
干空气
湿空气
的节能降耗,提高橡胶厂的经济效益至关重要。
本文通过分析影响压缩空气系统高效运行诸因
素,根据橡胶厂各用气设备的运行特点,提出压缩
空气系统节能降耗的解决方案。
出口容积
图1等容量干、混空气绝热压缩P-V图
收稿日期:2009-03-11
2010年第38卷第5期
流体机械
图1中两曲线之间的阴影部分为在相同的条解决办法是根据用气量大小分別设定高低两种输
件下,干湿空气压缩时所做的膨胀功的差。与干出压力的空压机,从空压站输出两条压缩空气管
空气相比,湿空气压缩时所需的膨胀功要多。空路分别到压力需求不同的用气单元。
压机入口的空气湿度越大,压缩时的能耗就越大。
表1空压机输出压力与产气量对照
湿空气经过压缩后在高压状态下很容易达到压カ(MPa)容积流量(m2/min)」电机功率(kW
饱和从而发生凝结,而工艺设计中的冷干机的千
0.7
24.0
132.0
燥能力是有限的,使得在输送过程中高压湿空气
0.8
再次发生冷凝,凝结水随气体沿管道最终到达用
I.0
19.0
132.0
1.3
16.5
132.0
气单元,如密炼机、成型机等,而用气单元对压缩
空气的水分含量是有严格要求的。可见,从源头
由表1可以看出随着输出压力的降低,产气
上控制气源的湿度是十分必要的,这不仅能够降量呈增加的趋势。产气量増加,就意味着可以减
低能耗,还可以保证用气单元的正常工作并且延少空压机的运行台数起到节能的效果。
长使用寿命。为此,应在压缩空气的进口管道上
增设过滤除湿装置,可采用加装简易钢丝滤网和
40-50n /min
固体吸附等措施以降低进口的空气含量,提高
0
气源空气的品质,在空气湿度较大的季节和地区
尤其需要配置。
兰
0.6
2.2进气温度
当空压机转速不变时,如果温度上升10℃
20mn/min
那么空压机的排气量将下降2%~4%。在相同
0
10m’/min
质量流量情况下,进气温度每降低3℃,耗电量可
0.06
降低2%。因此空压机的入口端一般都应该布置
单位电能消耗量(W·h/m)
在温度较低的环境中。
图2螺杆式卒压机单位电能消耗量和
但是很多橡胶厂都忽视了空压机入口温度对
输出压力的关系
能耗的影响,将空压机放置在通风极差的空压机
房中,空压机房内的温度明显高于室外温度。有
从图2中可以看出:降低输出压力可以减少
的空压机房虽然有相关的通风设备,由于对其有单位电耗,以40-50m'/min的螺杆式空压机为
错误的理解,并不使用,其实使用通风设备,不但例,输出压力从0.6MPa降到0.4MPa时,产生
不多耗能而且还能节能。
m3空气的耗电量降低约0.018kW?h。因此合
2.3输出压力
理设置空压机的输出压力,对于减少能源消耗具
空压机的输出压力对其耗能有着直接的影有重要的意义。
响。在满足设备需要压力的情况下降低输出压力
既可以降低能耗,又可以增加空乐机的产气量。3运行模式分析
空压机的输出压力每降低0.1MPa,则空压机耗能
减少5%~6%
因此,排气压力设定过高往
目前在橡胶厂的空压机有定压全载控制、加/
往造成能源被无谓的浪费而不被查党。表1所示卸载控制、比例调节控制及变频调速控制等几种
某机型空压机在功率不变前提下的输出压力和空运行模式。定压全载模式是不管气量需求如何变
压机的产气量对比。图2反映了螺杆式压缩机产化,空压机一直在满负荷状态下工作。这种模式
生1m3压缩空气的耗电量和输出压力的关系。是最不经济的,因为橡胶厂各设备的用气量是非
橡胶厂中有些用气量较大的设备如炭黑的气力输常不稳定的,波动很大;加/卸载控制是使空压机
送系统,采用较低的空气力(0.35MP