制造压缩机安装节能的十种方式

出版日期:2021年5月14日

压缩空气占工业制造商总能源成本的重要组成部分 - 通常约为12%,可能在某些设施中高达40%。这意味着达到的任何压缩空气节能都会对工厂的总能耗和二氧化碳排放产生大量影响。PWE报告

以下十个最佳实践提示将有助于降低运行成本,使压缩机安装在现在和未来的几年里更节能:

1:减少空载运行时间

工业压缩空气系统中的空气需求通常波动。使用这些模式来减少卸载的运行时间是优化能效的第一步。压缩机控制器提供用户友好的方式来减少卸载的运行时间。

如果有多个压缩机,那么它们应该设置为自动执行此操作。但是,如果没有中央控制器,则应在级联方法中设置压缩机压力带,如果在实现压缩空气目标压力时不需要,车载控制器将停止机器。大多数板载机器控制器具有可编程启动/停止定时器的功能。如果压缩机留在工作时间后卸载,则它们仍然使用满载时消耗的25%的能量。更重要的是,如果系统中存在泄漏,则压缩机可以偶尔切换到装载的运行,消耗更多的能量。

生产时间越短,可以通过关闭压缩机来保存的越短,而不是让它们卸载。如果生产减少但未停止,可能是抵消当前未使用的工厂的区域

2:排除漏气

泄漏是老式压缩空气系统中最重要的能源浪费来源,泄漏点小到3毫米,估计每周浪费980英镑的能源。据估计,多达20%的压缩空气消耗可能会因泄漏而损失。

如果有人仍在现场工作,有空闲时间,我们建议他们利用这个机会检测系统的泄漏。例如,他们可以在不检查泄漏的情况下运行空气压缩机。修理空气泄漏将立即节省金钱。

3:减少压力带

作为大多数压缩机的拇指规则,压力减少1巴(14.5 psi)可能导致电力消耗节省7%。应调节压缩机的压力设置,直到可以达到最低压力,压力带减小而不影响应用。

对于使用多台压缩机的集中式系统,通过使用一个中央控制器,可以将网络设置在一个狭窄的压力范围内运行,以确保压缩空气网络符合精确的需求。该控制器还可以让制造商手动或自动创建两个不同的压力带,以优化不同时期的能源使用,大幅降低低使用时间的能源成本。此外,降低系统压力可以减少泄漏的影响。一个1bar的压力减少减少了13%的空气泄漏的影响。

4:用热回收将压缩热量变为有用的能量

为制造商提供一个储蓄的重要机会的一个领域是从空气压缩机中恢复废热。没有能量回收,这种热量通过冷却系统和辐射丢失到大气中。可以回收的电能量取决于压缩机的尺寸和运行时间。典型的回收率在70-94%之间。据估计,英国中使用的所有工业空气压缩机的90%可配备热回收系统。

从压缩空气中回收热量减少了购买能源的需要,例如,加热水或使用耗尽的冷却空气来加热空间。正是这种减少导致了更低的运营成本和二氧化碳排放,也减少了碳足迹。

为了说明压缩空气热回收的巨大未开发的潜力,计算压缩机热回收技术可以节省英国总工业用电量的1.99%。如果这种统计数据不够引人注目,则相当于每年从913,000件柴油/汽油轿车的排放量或恢复每年为15440万户电力消费所需的能源

*计算基于英国的总工业用电量,平均压缩机使用10%的工业用电量

*大约70%的能量可从油注入的螺杆压缩机中恢复,从无油水冷却螺杆压缩机高达94%。

5:确保压缩机安装尺寸正确

选择错误的尺寸空气压缩机对于设施可以导致生产的问题和由于浪费的能量而增加的成本。选择压缩机时,制造商应该问自己这些问题:

应用程序是什么?

他们的设备/车间使用多少气流?

工厂内所需的最小压力是多少?他们是否需要清洁/干燥的空气(使用干燥机和过滤器)?

他们的压缩机每年有多少小时运行?

他们一天几班?在轮班之间是否存在流量需求的波动(如果是的话,VSD压缩机可能是一个很好的选择,并提供显著的节省)?

未来有什么扩张计划吗?

一旦他们回答了这些问题,他们就不应该仅仅基于最初的购买价格,而是基于总生命周期成本最低的压缩机。由于压缩机总LCC的70%用于消耗能量,正确的选择将显著降低工厂的底线。

6:确保安装了正确类型的压缩机技术

在食品饮料、电子、汽车、纺织和制药行业的许多应用将需要无油空气来保证产品的完整性和质量(通常指定为0类)。无油压缩空气技术将有助于避免昂贵的过滤器更换,降低油凝析油处理成本,减少过滤器压力下降造成的能量损失,在食品和饮料应用中,使用昂贵的食品级润滑油。

市场上有一些非常节能的无油压缩机。例如,与以前的机型相比,ZR 90-160 VSD+无油旋转螺杆空气压缩机的输出功率提高了10%,能耗降低了15%。他们甚至有一个可选的优势,有一个集成,保证-40ºC压力露点干燥机提供几乎零能耗。

如果应用非常大规模,应该考虑使用离心式压缩机,因为这种压缩机在工艺空气或散装空气应用中提供了无与伦比的能源效率,提供了一个与VSD螺杆式压缩机混合安装的基线流量。

7:考虑一个变速驱动(VSD)压缩机大多数生产过程在不同的时期需要不同的需求水平,这可能意味着压缩机在很长一段时间内是空载运行或空转(不产生任何压缩空气)。如果一个变速驱动单元可以取代一个固定速度的压缩机,因为它只在需要时产生压缩空气,可以节省相当大的开支。这也最大限度地减少压缩机的负荷运行,这是已知的浪费能源。一个VSD压缩机平均节省35%的能源,而一个VSD+机组可以节省高达50%的固定速度单位,即使在满负荷。

由于固定转速的压缩机每小时有固定数量的电机启动,压缩机在一定时间内空载运行,这限制了电机启动的次数,以确保电机不会发生过热。由于VSD单元以可控的方式上升和下降,每小时的最大启动和停止次数可能会增加,而且它也避免了启动时的电流峰值。

8:获得空中审核

压缩空气消耗量千万不要靠猜功。为了找出如何提高效率,系统需要一个评估或审计。

成本通常是两者之间最显著的区别,因为一个简单的压缩空气评估可以作为一个补充的走线视觉检查。相比之下,基于数据记录的深度审计可能需要花费1000英镑,需要几周或几个月才能完成,这取决于设施的规模和期望的结果。由于与此类服务相关的成本,企业可能不愿进行全面的空气审计,但结果可能远远超过最初的投资。必须认识到,评估和审计带来的好处不仅仅是降低能源成本,而且还能提高生产的整体效率,从而对底线产生积极影响。并不是每个设施都需要做一个完整的压缩空气审计或空气扫描,因为有时一个简单的步行-线评估可以满足需求,并导致大量的能源节约。用最新技术更换或更新压缩空气装置可以减少多达四分之一的能源消耗。如果有一台旧的或低效的压缩机,更换一台新的压缩机的成本往往比当前运行成本要低。配备最新控制器和节能马达的现代空气压缩机将从第一天起就为公司的盈利做出贡献,这意味着回报时间很短。

然而,完整的压缩机更换不是唯一的路由。Exchange计划提供更换压缩机的主要部件,具有新的更高效的零件。例如,使用最新类型的电子控制器升级压缩机将允许制造商利用最先进的压缩机控制管理,减少卸载运行和更高的效率。如果旧的,较低的效率电机被替换为新的,高效的电机,则可以保证节能。

空气压缩机是一项长期投资,将在未来几年的业务中发挥重要作用。平均每家工厂每7-10年更换一次空压机,这意味着初始资本支出只是一台压缩机总成本的一小部分。一台空气压缩机生命周期成本的70%或更多将归结于它的能源使用。

10:不要忘记定期维护的影响是确保压缩空气可用性的最佳方式是通过投资常规预防性维护,这将维持通过购买新的压缩机或提高旧单元的性能所获得的效率。

如果制造商更愿意仅购买备件并在内部进行维护,他们可以以制造商或批准的经销商以预先确定的间隔签署计划的维护计划,或者选择涵盖故障的总责任包,不会出现任何惊喜,要记住的主要是,随着机器变老,减少的压缩机性能不可避免。定期维修,采用OEM正版零件,将提高设备正常运行时间和能源效率:相反可能导致更多停机,增加能耗,潜在的崩溃。

最后,收集一些数据。例如,大多数阿特拉斯·科普柯压缩机都配备了Smartlink数据框,可以提供压缩机状态的实时信息,还可以映射压缩机的运行时间、卸载/有载时间,当然还有警告信息。

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