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空氣壓縮機(jī)節(jié)能技巧與實(shí)例探究
時(shí)間:2020-01-10 17:32
來(lái)源:德耐爾無(wú)油空壓機(jī)網(wǎng)
作者:德耐爾小德
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節(jié)能一直是壓縮機(jī)科技的主課題,空氣壓縮機(jī)是應(yīng)用量大面廣的工業(yè)產(chǎn)品,其節(jié)能必然為人們所關(guān)注。壓縮機(jī)工作者無(wú)不敢怠慢節(jié)能之工作,千方百計(jì)地設(shè)計(jì)各種節(jié)能空氣壓縮機(jī),使現(xiàn)有的空氣壓縮機(jī)更節(jié)能。在這些空氣壓縮機(jī)中不乏創(chuàng)新之作,為達(dá)節(jié)能目的,除了要精通壓縮機(jī)有關(guān)理論和技術(shù),更少不了一些技巧。這些技巧能有效推進(jìn)空氣壓縮機(jī)的節(jié)能工作。一些技巧與實(shí)例具有打破常規(guī)的作用和示范效力。
空氣壓縮機(jī)的節(jié)能工作可分為正常工況和變工況,
1、變頻器控制
當(dāng)今人們認(rèn)為變工況壓縮機(jī)最有效節(jié)能的措施,就是用變頻器控制壓縮機(jī),使之在所需負(fù)荷變化時(shí),能隨之調(diào)節(jié)壓縮機(jī)、空調(diào)、風(fēng)機(jī)、水泵等的轉(zhuǎn)速,達(dá)到調(diào)節(jié)流量和壓力,節(jié)省冗余的流量和壓力。用變頻器控制壓縮機(jī),達(dá)到節(jié)能已經(jīng)成為絕大多數(shù)壓縮機(jī)人的共識(shí)。除了采用變頻器外,尚有很多使壓縮機(jī)有效節(jié)能的措施。
2、合適的壓縮比和合適的排氣壓力是空壓機(jī)節(jié)能的又一技術(shù)關(guān)鍵
合適的壓縮比屬于正常工況節(jié)能措施。容積式空壓機(jī)合適的排氣壓力是由合適的壓縮比和空壓機(jī)后方管道的壓力決定的。合適的壓縮比是節(jié)能與否的關(guān)鍵.螺桿壓縮機(jī)合適的內(nèi)壓縮比更是螺桿空壓機(jī)節(jié)能的關(guān)鍵。現(xiàn)在,大中小型活塞空壓機(jī)(除特殊用遺的微型空壓機(jī))外基本已被螺桿空壓機(jī),離心空壓機(jī)和渦旋空壓機(jī)替代。
由于歷史原因、生產(chǎn)技術(shù)原因和銷售與生產(chǎn)銜接等原因,致使大量的螺桿空壓機(jī)內(nèi)壓縮比不合適,造成螺桿空壓機(jī)實(shí)際節(jié)龍效果不理想,導(dǎo)致很大的浪費(fèi)。當(dāng)然,有能力的螺桿空壓機(jī)公司在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,會(huì)從銷售確定的空壓機(jī)編號(hào)到必要的參數(shù)(包括內(nèi)壓縮比)與壓縮機(jī)公司的生產(chǎn)編號(hào)銜接,以編號(hào)和參數(shù)為依據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
設(shè)計(jì)出真正合適的壓絡(luò)比等參數(shù),輸人到生產(chǎn)系統(tǒng),按訂貨編號(hào)由加工中心生產(chǎn)轉(zhuǎn)子和機(jī)體,井進(jìn)行配套件的選用到整機(jī)集成,最大滿足高性能要求。再經(jīng)智能試驗(yàn),到包裝發(fā)貨,服務(wù)和反饋。這樣才能保證該公司以這種方式銷售的螺桿壓縮機(jī)達(dá)到真正的節(jié)能高效。
通過(guò)幾種類型的示功圖可以較為明顯的看出:
(1)螺桿壓縮機(jī)內(nèi)壓縮比偏大或偏小,都要多耗功,一般的單螺桿空壓機(jī)內(nèi)壓縮比與名義壓縮比相差應(yīng)以不大于15%為度,由于內(nèi)壓縮比的偏差而多耗的功可控制在1%以內(nèi);若欲求更加節(jié)能的壓縮機(jī),內(nèi)壓縮比與名義壓縮比偏差還可以控制的更小一些。
(2)螺桿壓縮機(jī)因內(nèi)壓縮比偏大或偏小多耗的功除示功圖.上可顯示的部分外,還有因排氣O尺寸變大(內(nèi)壓縮比偏小)和泄漏壓力變大(內(nèi)壓縮比偏大)產(chǎn)生的附加世漏。
(3)螺桿空壓機(jī)的進(jìn)氣節(jié)流調(diào)節(jié)氣量結(jié)構(gòu)在調(diào)節(jié)工兄平均多耗功30%左右,調(diào)節(jié)工兄最有效的節(jié)能措施是電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)節(jié)。為了提高變頻調(diào)節(jié)的穩(wěn)定性,最好采用伺服油節(jié)能一直是是壓縮機(jī)科技的主課題,空氣壓縮機(jī)是量大面廣的壓縮機(jī)產(chǎn)品,其節(jié)能更為人們所關(guān)注。量調(diào)節(jié)閥或變頻油泵,使單位容積壓縮空氣的噴油量保持穩(wěn)定。
(4)一般的中壓螺桿單級(jí)內(nèi)壓縮比應(yīng)以不超過(guò)14為好,特殊用途的壓縮機(jī)例外,兩級(jí)壓縮的單螺桿排氣壓力不超過(guò)10MPa.若進(jìn)一步提高星輪片的強(qiáng)度和耐磨,兩級(jí)壓縮的單螺桿壓縮機(jī)排氣壓力有望達(dá)到19.6MPa.
(5)單螺桿壓縮機(jī)泄漏通道比雙螺桿壓縮機(jī)多,泄漏量的控制方法也比較多,用多種方法研究泄漏規(guī)律,有益于減小泄漏。
(6)排氣過(guò)程面積占示功圖面積的48%左右,不僅僅壓縮過(guò)程影響壓縮機(jī)能效,所有能增大排氣功耗的現(xiàn)象和因素也都會(huì)使壓縮機(jī)能效下降。
3、解決大馬拉小車現(xiàn)象
這是一個(gè)老生常談的問(wèn)題,但是能在空氣壓縮機(jī)領(lǐng)域把這個(gè)命題做的有成效也會(huì)收到不錯(cuò)的效益。活塞式空氣壓縮機(jī)的排氣壓力形成和螺桿空壓機(jī)的排氣壓力形成不同,如何在滿足用戶用氣的條件下盡量節(jié)能,也有不同的方法和做法。
(1)適應(yīng)低壓空壓機(jī)的需求
當(dāng)玻璃制瓶業(yè)開(kāi)始發(fā)展時(shí),因?yàn)闆](méi)有其它的空氣壓縮機(jī)可用,玻璃制瓶廠普遍使用4L -20/8型空氣壓縮機(jī),由于玻璃制瓶廠的機(jī)械手需用3.2bzr的壓縮空氣,吹瓶需用2.18bar左右的壓縮空氣,出現(xiàn)了空氣壓縮機(jī)配套電動(dòng)機(jī)嚴(yán)重的大馬拉小車現(xiàn)象,濰坊生建為了適應(yīng)玻璃廠行列機(jī)需要低壓空壓機(jī)的需求,開(kāi)發(fā)了4LA/28/4單級(jí)空 氣壓縮機(jī),當(dāng)時(shí)得到用戶的好評(píng),有些玻璃廠紛紛把原來(lái)的兩級(jí)壓縮4L -20/8改造成為4L A/28/4單級(jí)空氣壓縮機(jī)。同樣的電機(jī)和改造后空氣壓縮機(jī)比較,理論上每分鐘可以多壓縮8立方米空氣,確實(shí)節(jié)能。
后來(lái),玻璃廠覺(jué)得4LA-/8/4單級(jí)空氣壓縮機(jī)存在壓力偏低,排氣溫度太高等缺點(diǎn)不太滿意。期待有更適合玻源廠的低壓空氣壓縮機(jī)。此時(shí)濰坊生建機(jī)械廠逢油田用3ZB水力活塞泵、高壓泵面臨停產(chǎn),4LA-28/4單級(jí)空氣壓縮機(jī)銷路不暢,更急需有更適合玻璃廠的低壓空氣壓縮機(jī)出現(xiàn)。作者經(jīng)過(guò)分析對(duì)比計(jì)算,認(rèn)為一個(gè)更節(jié)能更適合玻璃廠的的低壓空氣壓縮機(jī)可以較好滿足用戶需求。在4L-20/8空 氣壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)額定功軍不變的情況下,由8極電動(dòng)機(jī)改為6極電動(dòng)機(jī),使空氣壓縮機(jī)主軸轉(zhuǎn)速?gòu)?20r pm升至533rpm.空氣壓縮機(jī)額定排氣壓力由8bar降為4.5bar,一級(jí)排氣壓力由1.8rar降為1.4bar,這種空壓機(jī)型號(hào)定為4LA1-30/4.5.與4LA-28/4比較,電動(dòng)機(jī)功罩不變,氣量增加2立方米,額定排氣壓力增加0.5barG,排氣溫度降到100C以下,運(yùn)動(dòng)部件受力下降30%。氣閥壽命雖有所下降,但可以調(diào)整氣閥運(yùn)動(dòng)規(guī)律和采用優(yōu)質(zhì)彈黃可以得到解決。其利大于弊,得到玻璃廠的認(rèn)可。
1985年作者在4LA1-30/4.5空氣壓紹機(jī)的基礎(chǔ)上,通過(guò)強(qiáng)化4L空氣壓縮機(jī)基礎(chǔ)件:采用低合金鋼鍛鋼曲軸,球墨鐵鐵十字頭,井強(qiáng)化機(jī)身;設(shè)計(jì)合適的一級(jí)氣缸、活塞部件和氣閥部件;強(qiáng)化中間冷卻器。推出4LD-40/4.5低壓空氣壓縮機(jī)配185千瓦電動(dòng)機(jī)。一級(jí)排氣壓力由1.9rar降為1.4bar, 最高排氣壓力為4.5bar,把原來(lái)20立方米/分鐘改造成為40立方米/分鐘低壓空氣壓縮機(jī)。由于性價(jià)比高,-時(shí)引得不少大中型玻璃廠訂貨。
(2)低壓空壓機(jī)配小電機(jī)的起動(dòng)技巧
1983年,淄博一個(gè)公社企業(yè)生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鈣,他們想買(mǎi)氣量20立方米/分鐘,打氣壓力1.2bar的空氣壓縮機(jī)。因?yàn)楫?dāng)時(shí)市面上沒(méi)有這種空氣壓縮機(jī),他們希望這種空氣壓縮機(jī)電機(jī)越小越好,以適應(yīng)當(dāng)時(shí)變壓器偏小的情況。作者通過(guò)計(jì)算給他們配置了單級(jí)雙缸的3L空氣壓縮機(jī)配套40千瓦鼠籠電動(dòng)機(jī)。降低了電動(dòng)機(jī)和變壓器購(gòu)置費(fèi)、增容費(fèi)以及電網(wǎng)的無(wú)功損耗,用戶非常滿意。