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提高空氣壓縮機壓縮空氣系統效率的重要性

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·漏氣是最有可能出現在連接分配頭和利用壓縮空氣的設備上。
·為實現較低的壓降,空氣流線應該是在峰值流速時調整,而不是在平均流速時。
·選擇不縮徑全流道隔離開關,濾波減壓器,潤滑器,線路配件,以減少壓降。
    近年來,制造工廠已經認識到提高壓縮空氣系統效率的重要性。對于工廠工程師和能源節約擁護者來說,兩個關鍵點必須重視:消除泄露和把寻仙手游7大礼包的工作壓力降低到盡可能低的位置點。
    泄漏和壓降可以發生在任何地方,無論是氣體供應側還是在氣體消耗側。這兩個浪費的能源方式通常是在分配頭和操作設備之間的決定性的30英尺之間最為普遍,通常稱為
“Dirty 30”。這包括管道及其附屬項目,如閥門,調壓器,過濾器,注油機,快速脫開裝置,軟管和柔性連接。
    一個常見的導致過度的壓降的做法是主分配頭和生產設備之間管道尺寸的不合理使用。所選的管道的尺寸經?;崞?,因為安裝者或設計師只根據平均的壓縮空氣需求量來選擇,卻沒有考慮流量。例如,我們假設一臺包裝機(圖1),它的技術參數指出其需要60立方英尺/分鐘的壓縮空氣。從分配頭到包裝機的管道是一個30英尺的直管。如果我們考慮通過管路圖的摩擦損失,一英寸的管可能被認為是足夠的,因為它的壓降小于0.5磅/平方英寸。
    但這種情況假定每一分鐘都同樣的消耗60立方英尺/分鐘的氣體。然而,如果包裝機需要1秒鐘的驅動,在6轉/分鐘的速度下,每10秒消耗10立方英尺空氣率,流量將遠高于平均水平。雖然平均流量為60立方米英尺/分鐘,瞬時流率實際上是在每1秒為周期600立方英尺/分鐘。(10立方英尺/秒×60秒/分鐘=600立方英尺/分鐘)。在這種情況下,l英寸的管道將有超過30磅/平方英寸的壓力降??朔飧鑫侍獾姆椒ㄖ?,可以設置較高的壓縮機的壓力來補償,這將導致整個系統消耗更多的能量。
圖1:注意空氣頭與最終用途之間連接件的尺寸
    當容積式空氣壓縮機在表壓為100磅/平方英寸范圍內,工作壓力每下降2%所要求的能量就減少約1%。例如,100馬力的旋轉式寻仙手游7大礼包的額定壓力從100磅/平方英
寸(表壓)減至95磅/平方英寸(表壓),僅僅減少了5磅/平方英寸,就可以使輸入功率減少2. 5%。如果按每度電0.1美元,這樣每年將減少1900美元的能源消耗。計算能源消耗減少置是在電機效率為93.6%壓縮機滿負荷運行8760小時每年的基礎上計算出來的。此外,減少系統工作壓力,可以減少任意用途下的壓縮氣件消耗量。
    正確的修復方法是增加連接管的尺寸。結合這些影響,包裝機使用了2英寸管空氣,壓縮機的輸入功率要求有可能減少多達20%。
    使用終端的過濾器,穩壓器,以及潤滑器(稱為FRLs),提供一個干凈,穩定,順暢的壓縮空氣供應。當涉及到過濾器,穩壓器和潤滑器時.CAC提出以下建議:
    ·對于使用終端或設備,過濾和干燥壓縮空氣時,只需要到達所要求的水平。
    ·使用低壓降,長壽命的過濾器。
    ·過濾器,穩壓器,潤滑器的大小都要基于流量。
    必須了解空氣系統設備,裝置和工具的流動特性,并在你的壓縮空氣供應系統的設計和安裝時要把他們考慮在內。在許多情況下,我們發現潤滑器(稱為FRLs)對于最大流量是偏小的。這些組件任意一個偏小,或者僅僅利用其它連接部件的管螺紋的尺寸來測算這些部件,都會導致壓降增加。
    例如:潤滑器(稱為FRLs)系統的調節壓力設置在80磅/平方英寸(表壓),但是,當下游的機器轉動并且消耗壓縮空氣時,壓力下降至50磅/平方英寸(表壓)或更少(圖2)。這通?;岬賈露災骰諂逖沽Φ偷腦虻拇砦笳鋃?。通常以提高壓縮機捧氣壓力來補償潤滑器(稱為FRLs)的壓力降。而正確的修復辦法是用尺寸合適的潤滑器(稱為
FRLs)來代替原有的潤滑囂(稱為FRLs)。
 
圖2在空氣頭和設備之間大小適當的組件有利于降低能源成本
    及時維修,或更換使用終端的濾芯,對于維持或減少壓降是至關重要的。壓降消耗超過更換元件的成本時就應當更換濾芯。你會更換一個10美元的濾芯呢,還是增加壓縮機的5磅/平方英寸的排氣壓力而耗資1900美元/年呢?通過監控濾芯的壓差,使濾芯保持可接受的能源效率。按計劃更換部件,或當壓差超過制造商指定的典型的負載壓差時更換部件。如果大小適當,并正確安裝,一般的使用終端的過濾器,穩壓器,油霧器將為工具和設備提供一個干凈,穩定,良好潤滑的空氣供應。如果不能保持合適,它們可以造成工具和設備運行不當或過早磨損。
  通常導致“Dirty 30”內壓降的另一個主要來源是軟管和快速脫開裝置尺寸的不足??燜僂芽爸糜糜詿佑補艿餃砉芄?,并最終連接到操作設備或工具。通常情況下,依據供應管路管螺紋的大小來選擇快速脫開裝置。然而,許多快速脫開裝置不是不縮徑全流道設計。一個快速接頭的接套經常使用一個彈簧加載的球對坐設計,以防止脫離時壓縮空氣逃逸到大氣中。即使與凸形配件嚙合并且放下它的支座,球和彈簧仍然會引起壓降。內部孔口尺寸為0.5英寸,快速脫開裝置可能只有0. 25英寸甚至更少。特別是在單軟管連接多個接頭時,我們已經發現在分配管和最終連接的設備或工具之間的30磅/平方英寸甚至更多的壓力降,所以應當特別注意快速脫開裝置的尺寸是否合適。
    標準的快速脫開裝置的一個很好的選擇,是不縮徑全流道設計版本。這些斷開類似于不縮徑全流道球閥。內部孔口與管螺紋尺寸大小相同,并且設備中沒有球和彈簧,從而不會引入壓力損失。
 
 
圖3:如果機器正常運行.極端不合理的安裝一定要求更大的壓縮機排氣壓力
 
    除了快速斷開裝置引起的壓降,從軟管到設備和工具的壓力損失也當應慎重考慮。圖3展示了一個不合理安裝的極端的例子。在連接的設備或工具需要3/8英寸或者1/2英寸的軟管時,我們往往看到的卻是0. 25英寸的軟管。例如,CAC的壓縮空氣系統的最佳范例表明,在95磅/平方英寸(表壓)壓力的20立方英尺的空氣負載在通過8英尺直徑為0. 25英寸的空氣軟管時,壓降為9磅/平方英寸。此外,與前示的包裝機的例子一樣,軟管也必須設計的適應連接設備的最大流量,而不是平均流量。在許多情況下,當把最大流量考慮在內時,原來選擇的軟管的直徑就需要擴大兩倍甚至三倍。安裝過長的軟管可能引出另外的問題,因為它要么是個廉價貨,要么會成為軟管卷盤的一部分。在一些應用中,我們已經看到高達100英尺的軟管應用在所需只有10英尺軟管的設備中,軟管總成應采用低壓降的軟管倒鉤接頭和斷開來設計和安裝,并且只用該設備所需的長度。
    減少在“Dirty 30”壓降,使系統在較低的壓力下更有效率的運行。在一個較低的壓力下運行除了可以節約能源,而且任何不受控制的泄漏都會浪費較少的空氣,從而減少能源需求和相關成本。
    工廠的壓縮空氣總的泄漏率占總需求的20%至30%甚至更高的情況并不少見。按每度電0. 10美元計算.100立方英尺/分鐘的泄漏成本大約為17a00美元/年。這是假定了寻仙手游7大礼包效率約4立方英尺/分鐘/馬力,每年運行8760小時以及電機效率93. 60的條件下。壓縮空氣的生產是昂貴的:泄漏不僅提高了能源成本,而且還會引起其它的運行成本升高??掌低逞沽ο陸?,作為因泄露而產生較大流量的結果,空氣系統的壓降可能會迫使壓縮機在較高的壓力下運行,從而進一步增加能源成本。這導致對供應側的設備較高的載荷,并且造成更大的磨損和增加的維護和修理費用。
    泄漏可能發生在壓縮空氣系統的任何地方。然而,因為大量的組件和寻仙手游7大礼包被用于連接操作設備和空氣頭,“Dirty 30”是一個造成泄漏的重要原因。
  進行泄漏的修復方案時,建議從識別和修復明顯的泄漏開始。這些泄露通常在機組運行時是可以聽到和感覺到的。如果可能的話,在?;氖焙?,在“Dirty 30”增壓來檢測較小或較偏僻的泄漏。超聲波聲學探測器是一個很好的幫助檢漏的工具。
    請記住,識別和修復壓縮空氣泄漏并不總能直接轉化成相應壓縮空氣能源成本的減少。通常情況下,還需改善與之相關的各部件來實現,壓縮機控制需要調整或修改,才能協同實現能源成本的減少與壓縮空氣需求量的減少成正比。
    壓縮空氣通常是制造工廠中使用的最昂貴的設備,因此作為整個壓縮空氣能源節約計劃的一部分,密切關注“Dirty 30”可降低能源成本,從而提高企業的收益。
 
 
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