Essendo una fonte di energia ampiamente utilizzata in campo industriale, l'aria compressa rappresenta il 10%~35% del consumo energetico totale nella produzione industriale.Il 96% del consumo energetico del sistema di aria compressa è rappresentato dal consumo energetico del compressore industriale e il consumo energetico annuo del compressore industriale in Cina rappresenta oltre il 6% del consumo energetico nazionale totale.Costi operativi del compressore d'aria in base ai costi di approvvigionamento, costi di manutenzione e costi operativi dell'energia, secondo la teoria della valutazione dell'intero ciclo di vita, i costi di approvvigionamento rappresentano solo il 10% circa, mentre il costo energetico arriva fino al 77%.Ciò dimostra che la Cina deve migliorare vigorosamente l’efficienza di utilizzo dell’energia del sistema di aria compressa portando avanti al contempo la ristrutturazione industriale ed economica.
Con l'approfondimento della comprensione dell'aria compressa e delle esigenze di risparmio energetico e di riduzione delle emissioni delle imprese, è urgente scegliere la tecnologia adeguata al sistema esistente per la trasformazione del risparmio energetico per ottenere i migliori risultati di risparmio energetico.Negli ultimi due anni, la ricerca sulle imprese industriali cinesi ha dimostrato che la domanda di ristrutturazioni finalizzate al risparmio energetico deriva principalmente dai seguenti tre aspetti:
Il consumo energetico del compressore d'aria rappresentava una percentuale troppo elevata del consumo energetico aziendale;instabilità della fornitura del sistema di aria compressa, fluttuazioni di pressione e altri impatti sul normale funzionamento dell'apparecchiatura;con l'espansione della scala di produzione, l'impresa del sistema di aria compressa originale per ottimizzare la trasformazione per adattarsi alla crescita della domanda.A causa delle caratteristiche del sistema di aria compressa aziendale e della tecnologia di risparmio energetico applicabile è diversa, al fine di migliorare il tasso di successo della trasformazione, la trasformazione del risparmio energetico non può essere implementata ciecamente.È particolarmente importante selezionare misure adeguate di risparmio energetico sulla base di analisi, test e valutazioni approfondite dell’intero sistema.Gli autori hanno analizzato ed esplorato le caratteristiche e l'ambito di applicazione di alcune tecnologie di risparmio energetico esistenti ed emergenti indagando sull'uso dell'aria compressa in un gran numero di imprese industriali.
Strategia di risparmio energetico del sistema
Sulla base della teoria della valutazione del consumo energetico del sistema pneumatico e dell'analisi della perdita di energia, partendo dai vari aspetti della composizione del sistema, le misure complessive di risparmio energetico vengono adottate come segue:
Generazione di aria compressa.Configurazione e manutenzione ragionevoli di diversi tipi di compressori, ottimizzazione della modalità operativa, gestione quotidiana delle apparecchiature di purificazione dell'aria.Trasporto di aria compressa.Ottimizzazione della configurazione della rete di condotte, separazione delle condotte di alimentazione ad alta e bassa pressione;supervisione in tempo reale della distribuzione del consumo d'aria, ispezione giornaliera e minimizzazione delle perdite, miglioramento della perdita di pressione ai giunti.Utilizzo dell'aria compressa.Miglioramento del circuito di azionamento dei cilindri, utilizzo di prodotti a risparmio energetico sviluppati per questo settore, come speciali valvole a risparmio d'aria per lo sgranamento dei cilindri nell'industria dell'alluminio elettrolitico, nonché pistole ad aria compressa e ugelli a risparmio energetico.Recupero del calore residuo del compressore.Il calore generato durante la compressione dell'aria viene recuperato mediante scambio di calore, ecc. e utilizzato per il riscaldamento ausiliario e di processo, ecc.
Generazione di aria compressa
1 Risparmio energetico del compressore d'aria singolo
Attualmente, i compressori d'aria più utilizzati nell'industria sono principalmente suddivisi in alternativi, centrifughi e a vite.Il tipo alternativo è ancora utilizzato in grandi quantità in alcune vecchie imprese;il tipo centrifugo è ampiamente utilizzato nelle imprese tessili con funzionamento stabile e alta efficienza, ma è soggetto a picchi quando la pressione del sistema cambia improvvisamente.Le principali misure di risparmio energetico utilizzate sono: garantire la pulizia dell'aria importata, in particolare le imprese tessili devono svolgere un buon lavoro di filtrazione grossolana, al fine di filtrare un gran numero di fibre corte nell'aria.Ridurre la temperatura di ingresso del compressore d'aria per migliorare l'efficienza.La pressione dell'olio lubrificante sulla vibrazione del rotore della centrifuga ha un grande impatto, la scelta di olio lubrificante contenente agenti antischiuma e stabilizzatori di ossidazione.Prestare attenzione alla qualità dell'acqua di raffreddamento, allo scarico ragionevole dell'acqua di raffreddamento, al rifornimento d'acqua pianificato.I punti di scarico della condensa del compressore d'aria, dell'essiccatore, del serbatoio di stoccaggio e della rete di tubazioni devono essere scaricati regolarmente.Per evitare sibili causati da rapidi cambiamenti nella richiesta d'aria, ecc., prestare attenzione alla regolazione della banda proporzionale e del tempo integrale impostati dall'unità e cercare di evitare riduzioni improvvise del consumo d'aria.Selezionare centrifughe a tre stadi con un notevole effetto di risparmio energetico e provare a utilizzare motori ad alta pressione per ridurre le perdite di linea e mantenere basso l'aumento di temperatura della stazione di pressione dell'aria.
Il compressore d'aria a vite è ampiamente utilizzato, il seguente focus sul riepilogo del confronto delle modalità di controllo del compressore d'aria a vite: analizza l'attuale carico/scarico del compressore d'aria e i problemi di regolazione della pressione costante, si può concludere: fare affidamento su mezzi meccanici di regolazione della valvola di ingresso, l'alimentazione dell'aria può non essere adattato rapidamente e continuamente.Quando la quantità di gas cambia costantemente, la pressione di alimentazione oscilla inevitabilmente notevolmente.Il controllo puro della frequenza viene utilizzato per adattarsi alla fluttuazione del consumo d'aria in fabbrica aggiungendo un convertitore di frequenza per regolare la produzione d'aria del compressore d'aria.Lo svantaggio è che il sistema è adatto alla situazione in cui la fluttuazione del consumo d'aria in fabbrica non è grande (la fluttuazione è pari al 40%~70% del volume di produzione d'aria della singola macchina e l'effetto di risparmio energetico è il più significativo).
2 Sistema di controllo esperto del gruppo compressore d'aria
Il sistema di controllo esperto del gruppo di compressori d'aria è diventato la nuova tecnologia di controllo del gruppo di compressori d'aria e di risparmio energetico.Il sistema di controllo in base alle variazioni della richiesta di pressione, il controllo Admiral dell'avvio e dell'arresto di diversi compressori d'aria, il carico e lo scarico, ecc., per mantenere il sistema è sempre stato il giusto numero e capacità del compressore in funzione.
Sistema di controllo domestico attraverso il controllo del convertitore di frequenza per modificare la velocità di un singolo compressore d'aria nel sistema di fornitura di gas a bassa pressione di fabbrica per controllare il tempo di produzione del gas dell'unità del compressore d'aria, abbinando il sistema di fornitura di gas a bassa pressione di fabbrica con piccoli fluttuazioni della quantità di gas.In genere, scegliere quale trasformazione di conversione della frequenza del compressore d'aria deve essere un sistema professionale per eseguire test e calcoli completi per decidere.Dall'analisi e dal confronto di cui sopra è possibile constatare che l'efficienza energetica di molti dei nostri sistemi di aria compressa ha ampi margini di miglioramento.La trasformazione della conversione di frequenza del compressore può ottenere un effetto di risparmio energetico solo combinandosi con il funzionamento del sistema di aria compressa dell'azienda, che deve essere completamente testato e valutato da professionisti prima dell'uso.Il sistema di controllo esperto del gruppo di compressori d'aria è particolarmente adatto per più compressori d'aria in funzione contemporaneamente, l'implementazione della configurazione della combinazione di gradini può soddisfare le esigenze delle imprese.
3 miglioramento del processo di asciugatura dell'aria compressa
Attualmente, le apparecchiature per l'essiccazione e il trattamento dell'aria compressa più comunemente utilizzate per le imprese sono il tipo refrigerato, il tipo senza rigenerazione del calore e il tipo composito con rigenerazione del micro-calore, il confronto principale delle prestazioni è mostrato nella tabella seguente.
Trasformazione a risparmio energetico della linea di difesa per seguire i seguenti principi: Se il sistema originale dell'aria prevede un trattamento di purezza troppo elevata, passare a un trattamento di corrispondenza inferiore.Migliorare il processo di essiccazione, ridurre la perdita di pressione del collegamento del trattamento di essiccazione (perdita di pressione nell'essiccatore di alcuni sistemi fino a 0,05 ~ 0,1 MPa), ridurre il consumo energetico.
Trasporto di aria compressa
1 sistema di tubazioni del sistema di tubazioni Yajiang non deve superare l'1,5% della pressione di esercizio.Attualmente, molte stazioni di pressione dell'aria non hanno condutture primarie e secondarie, troppi gomiti e curve inutili, frequenti pulsazioni di pressione e gravi perdite di pressione.Alcune delle condotte pneumatiche sono sepolte nella trincea e non possono essere monitorate per eventuali perdite.Per garantire in ogni caso la richiesta di pressione del sistema, il personale addetto alla gestione delle operazioni aumenta la pressione operativa dell'intero sistema di 0,1~0,2 MPa, introducendo una perdita di pressione artificiale.Per ogni aumento di 0,1 MPa della pressione di scarico del compressore d'aria, il consumo energetico del compressore d'aria aumenterà del 7%~10%.Allo stesso tempo, l’aumento della pressione del sistema aumenta le perdite d’aria.Misure di ristrutturazione per il risparmio energetico: modificare la disposizione delle diramazioni della tubazione in una disposizione ad anello, implementare la separazione dell'alimentazione dell'aria ad alta e bassa pressione e installare un'unità di troppopieno di precisione ad alta e bassa pressione;cambiare la tubazione con un'ampia resistenza locale durante la ristrutturazione per il risparmio energetico, ridurre la resistenza della tubazione e purificare la parete interna del tubo mediante lavaggio acido, rimozione della ruggine, ecc., in modo da garantire che la parete del tubo sia liscia.
2 Perdite, rilevamento delle perdite e tamponamento
La maggior parte delle perdite di fabbrica sono gravi, la quantità di perdita raggiunge il 20%~35%, che si verifica principalmente nelle valvole, nei giunti, nelle triplette, nelle elettrovalvole, nei collegamenti filettati e nel coperchio anteriore della bombola di ciascuna apparecchiatura che utilizza gas;alcune apparecchiature funzionano in sovrapressione, si scaricano automaticamente e si scaricano frequentemente.Il danno causato dalle perdite va quasi oltre l'immaginazione della maggior parte delle persone.Come ad esempio nella stazione di saldatura a punti di un'automobile, una scoria di saldatura nel tubo del gas causata da un piccolo foro di 1 mm di diametro, la perdita annuale di elettricità può arrivare a 355 kWh, quasi equivalente all'elettricità domestica annua di una famiglia di tre membri.Misure di risparmio energetico: installare un sistema di gestione della misurazione del flusso per il gasdotto dell'officina di produzione principale per determinare il limite di utilizzo del processo.Regola il consumo di gas di processo, riduci al minimo il numero di valvole e giunti e riduci i punti di perdita.Rafforzare la gestione e utilizzare strumenti professionali per ispezioni regolari.In breve, le aziende possono utilizzare alcune apparecchiature di prova professionali come un rilevatore intelligente di perdite di gas ad accesso parallelo, una pistola per la scansione dei punti di perdita, ecc., per adottare misure per impedire il funzionamento, i rischi, i gocciolamenti e le perdite del sistema di aria compressa ed eseguire di conseguenza i lavori di manutenzione e lavori di sostituzione dei componenti.
Utilizzo dell'aria compressa
Le pistole ad aria compressa sono ampiamente utilizzate nei processi di finitura manifatturiera, nella lavorazione meccanica e in altri siti di processo e il loro consumo d'aria raggiunge il 50% della fornitura d'aria totale in alcune aree industriali.Durante il processo di utilizzo, si verificano fenomeni come tubazioni di alimentazione dell'aria troppo lunghe, pressione di alimentazione troppo elevata, utilizzo di tubi di rame diritti come ugello e aumento non autorizzato della pressione di esercizio da parte dei lavoratori in prima linea, che causano un enorme spreco di aria.
Anche il fenomeno irragionevole dell'uso del gas nelle apparecchiature pneumatiche è più evidente, come determinare se il pezzo è bloccato al posto del rilevamento della contropressione del gas, alimentazione del gas del generatore di vuoto, ecc. Zun fenomeno dell'erogazione di gas ininterrotta quando non funziona.Questi problemi esistono soprattutto nei serbatoi chimici e altri gas utilizzati per la miscelazione e nella produzione di pneumatici, come il gonfiaggio stereotipato.Misure di riforma per il risparmio energetico: utilizzo di nuovi dispositivi di risparmio energetico con ugelli pneumatici e pistole ad aria compressa a impulsi.L'uso di apparecchiature pneumatiche specializzate in settori specifici, come l'industria dell'alluminio, per promuovere l'uso di valvole speciali per il risparmio dell'aria del cilindro di sgranatura.
Recupero del calore residuo del compressore d'aria
Secondo la valutazione dell’intero ciclo di vita, l’80%~90% dell’energia elettrica consumata dai compressori d’aria viene convertita in calore e dissipata.La distribuzione del consumo di calore elettrico del compressore d'aria è mostrata nella figura seguente, escludendo il calore irradiato verso l'ambiente e immagazzinato nell'aria compressa stessa, il restante 94% dell'energia può essere utilizzato sotto forma di recupero del calore di scarto.
Il recupero del calore di scarto avviene attraverso lo scambiatore di calore e altri mezzi adeguati di recupero del calore del processo di compressione dell'aria utilizzati per riscaldare l'aria o l'acqua, uso tipico come riscaldamento ausiliario, riscaldamento di processo e preriscaldamento dell'acqua di reintegro della caldaia.Con miglioramenti ragionevoli, è possibile recuperare e utilizzare dal 50% al 90% dell’energia termica.L'installazione di dispositivi di recupero del calore può controllare efficacemente la temperatura operativa del compressore d'aria alla temperatura operativa ottimale, in modo che le condizioni di lavoro dell'olio lubrificante siano migliori e il volume di scarico del compressore d'aria aumenterà del 2%~6%.Per il compressore d'aria raffreddato ad aria, è possibile arrestare la ventola di raffreddamento del compressore d'aria stesso e utilizzare la pompa di circolazione dell'acqua per recuperare il calore;il compressore d'aria raffreddato ad acqua può essere utilizzato per riscaldare l'acqua fredda o il riscaldamento degli ambienti e il tasso di recupero è del 50% ~ 60%.Recupero del calore di scarto relativo alle apparecchiature di riscaldamento elettrico quasi nessun consumo energetico;rispetto alle apparecchiature a gas combustibile a zero emissioni, è un modo pulito ed ecologico di risparmiare energia.Sulla base della teoria dell'analisi della perdita di energia del sistema di aria compressa, vengono analizzati e riepilogati l'attuale fenomeno dell'uso irragionevole del gas e le misure di risparmio energetico dell'impresa.Nella trasformazione del risparmio energetico aziendale, i primi diversi sistemi eseguono test e valutazioni dettagliati, sulla base dei quali l'applicazione di adeguate misure di ottimizzazione per raggiungere gli obiettivi di risparmio energetico, può migliorare l'efficienza operativa dell'intero sistema di aria compressa.
Orario di pubblicazione: 02-marzo-2024
