压缩空气系统的节能设计.pdf

建筑技术开发
施工技水
第43卷第4期
Building Technoloyy Develapment
Construction Technology
2016年4月
压缩空气系统的节能设计
文红
(中治长天国际工程有限公司,长沙410000
摘要]本文在GB50029-2014《压编空气站设计規范》节能环保新要求的基础上,结合国外压缩空气系统设计经验,提
出了压缩空气设计流速应为6-9ms,管道远择应站外、站内、不同品质压编空气区别设计,设备应优选喷油螺杆空压机及冷冻
式千燥器,采用自动排污裝置提高自动化水平以降低成本。最后,在管道设计上提出顺气流方向设排水坡度、改进主管、文管
之间的连接方式等几点优化建议。
关键词]压编空气系统;节能;设计
中图分类号]TU528.06
[文献标志码]B
[文章编号]1001-523X(2016〉04011902
Compressed Air System Energy-saving Design
Wen Hong
Abstract] Based ou the GB50029-2014 new energy saving requirements of the new national standard"compressed air
station design specifications, the combination of forcign compressed air ystem design expcrience, proposed the design flow rate of
comprassed air should be elected should stand as 6-9m/s, pipeline in addition, the station, the difference between different air quality
preferably be injected sc
of automation to reduce costs. Finally, in the pipeline desi ed to make the air flow direction set along the drainage slope, improvement
the branch pipe, etc
I Keywords I compressed air systems; energy; des
随着环保要求的不断提高,钢铁企业对压缩空气的需求附只能应用于排气温度高的离心式空压机,无热吸附通常需
量越来越高。在日本,每生产1m0.609MPa的压缩空气,要8%-15%的压缩空气来实现于燥器的再生,因此很不经
平均花费0.02-0.03美元,空气压缩机电费占总运行成本的济
0%~90%。据统计,压缩空气系统的总耗电量占总生产用
燥器的选型依据是用户对压缩空气品质的要求。实际
电量的10%20%。因此,压缩空气系统的设计应该以节能上,设备方很难准确掌握备所需的压缩空气流量及品质,
为第一原则。本文从设备选型、设计流速、管材选择、管通常对压缩空气提出过高的品质要求,对压缩空气流量要求
路设计等方前闻述压编空气系统的优化设计,以达到节能也把趯不淮,因此,仅根椐设备方提出的压縮竿气要求来选
为目的
型是不科学的。
1设备选型
GB12337~2014《钢制球形储罐》及IS08573-1:2010《国
压缩空气系统设备包括空压机及后处理设备。不同空压际标准压缩空气质量等级》都给出了不同用户推荐的压编空气
机的排气温度、含油量不同,它们的后处理工艺也不同。其中,的品质要求。以烧结、球团厂使用最多的粉尘灰气力输送为例,
空压机和于燥器是压缩空气系统的核心设备,其选型对整个ISO8731-1:2010要求的粉尘灰气力输送所用的压缩空气最大
系统的节能减排具有重要的意义。
粉尘粒径15m,常压露点-20℃,最大含油量1mg/m2。烧结
1.空压机选型
球团厂压缩空气的压力ー般为0.5-0.7MPa,相应的压力露点
主流空压机有喷浊螺杆空压机及离心式空压机。新设计为3~10℃,因此,冷干机就能满足要求,而不必选用能耗高
的压缩空气系统一般采用主流的喷沺螺杄空压机,当系统流的吸附式干燥器
量要求单台空压机排气量大于100m3imin时,才考虑离心式空1.3过滤器选型
压机。目前,不少业む要求采用无油螺杆机,误以为无油螺
其他净化设备按精度要求分成不同等级的过滤器,达到
村机不喷油,后处理设备无须配置高效除油器,可以减少后不同程度除水除油除尘的目的。与千燥器遊型类似,过度
处理设备运营成本,其实不然,无螺杄机缺少冷却液的冷却、化会大幅增加系统压力损耗和消耗件,增加运行成本。以往
密封,导致其单级丘缩比低,拌气温度不稳定,内泄漏系数的净化系统,2级品质及以下的净化设备都集中配置于压缩空
大,寿命短,应用只限于食品处理、军工、极寒等特殊条件下。气站,而不管到达用户点后是否还具有同样品质,忽略管道
如果用户对含油量有特殊要求,在排气量合适的情况下,可输送过程屮的污染物,实际上往往达不到设计目的。新囻标
以优先考虑离心式空压机
要求1SO8731-2级以上的供气必瘐在用户点之前设置精密过
1.2千爆器选型
滤器
主流干燥器有冷冻式干燥器及吸附式于燥器。冷冻式干2系统设计
燥器以热交换器为基础,采用制冷技术将压缔空气强制制冷
由上述可知,按照GB12337~2014《钢制球形储罐》及
到露点潟度(通常为3~10℃),因此冷冻式干燥器排出的是1SO8573--1:2010《国际标准压缩空气质量等级》的要求,采
饱和的压缩空气:吸附式干燥器采用变压吸附的原理,利用合适的净化处理技术,达到低露点供气,有利于降低运营
用干燥剂吸附压缩空气中的水分,通过降低压力排除干燥费用。以1台系統压力0.75MPa,流量60m3/min的空压机系
剂中的水分,从而实现0℃以下的露点温度。吸附式干燥器统为例(空压机功卒300kW),如果采用吸附式干燥器,至少
分为无热吸附、外热吸附、内热吸附等多种,其中内热吸10%的压缩空气用于再生,相当于30kW装机容量用于千燥
而采用冷冻式干燥机只需要10kW的制冷装机容量,仅此一项
收稿日期:201601-12
就节约了6.67%。压力过高也是一大浪费,応力每增加0.IMPa
作者简介:文红(1982-),男,湖南长沙人,士,工程师,主要压缩机就增加7%的能耗,假设系统压力为0.6MPa,直接对空
从事机械设计、矿山设计工作。
排气的泄漏点或用户点就增加8%的耗气量