论文部分内容阅读
【摘 要】 “衣、食、住、行”是人类生产生活的必备物质基础,而曾经作为第一生产要素、国民经济支柱产业的纺织行业,其产业地位正在逐步下降,究其原因主要是行业竞争加剧、产业利润率水平下降、占国民经济比重降低等一系列因素。所以说,纺织企业在注重市场开拓、产品创新的同时,需要始终把握好降低成本这条主线。压缩空气设备是纺织企业大多会用到的一种辅助设施,如何最经济地使用这种设备,既是贯彻节能减排的细微体现,同时也是企业降本增效的一项举措,所以优化压缩空气供给工艺也是成本控制的具体体现。文章探讨了压缩空气站的节能设计。
【关键词】 压缩空气;压缩机;节能探讨
一、前言
由于压缩空气气源充足,沿程压力降小,便于远距离输送且无污染,使用安全,所以在工厂被广泛用作动力。把空气升压要消耗较多的电能,空气压缩站是企业的主要耗电站房之一,因此降低空气压缩站的电能消耗,是工厂重要的一项节能任务。据不完全统计,空压站运行总成本中除了基建费用、日常保养和异常维修费用外,运行能源费用约占总成本的70%~80%,其中运行能源费用中有近40%甚至50%是源于泄露和假性需求,而假性需求与空压站的设计等有着很大的关系,因此,空压站的节能潜力很大。
二、压缩空气站的设计
1、压缩空气主要分为工厂空气发生系统和仪表空气发生系统,按压缩机类别和空气用途,分为以下6类:(1)有油润滑活塞式空压机工厂空气发生系统;(2)喷油螺杆式空压机工厂空气发生系统;(3)烈解炉清焦空气发生系统;(4)无油润滑活塞式空压机仪表空气发生系统;(5)无油螺杆式空压机仪表空气发生系统;(6)离心式空压机工厂空气和仪表空气发生系统。
2、空压站供气量的确定。鬓使里压砧的说计符合全厂各车间用气量的实际需妥,收集原始资料是必不可少的策一步。收集的资料有:(1)當地时气象、水文,地质资料可包括冬夏季的最高最低气温,全年的主导风向,地下水位,冰冻层深度,海拨高度,水质和水温等。(2)厂区周田峋环境卫生条件,万无有舍气体。
3、压缩机的选择。当生压站的设计容量计算出以后,即可选择空压机。在选择空压机时应尽量选择相同型号的机器,以便于维护和修理。但当容量较大或各负荷参数有悬殊差别时,可以采用不同型号,但一般不宜超过两种。选择空压机一般不考虑备用,但应考虑一台空压机检修时,其余的空压机能保证所有不允许间断的用户所需要的压缩生气量。对于某些不能中断供气的化工厂或供仪表用.的压缩空气,其备用系数必须保证100%。
三、压缩机
1、压缩机的安装。在对压缩机进行现场组装时,应该对压缩机的主机零部件以及附属设备进行清洁,其中,气阀、填料与其他的密封零件,不采用蒸汽清洁方式,清洁之后要将设备上的水分或清洁剂去除干净,并对压缩机零部件和设备的表面进行检查,是否出现损伤或是缺陷,全部合格之后,在设备的表面涂抹一层润滑油,其中对一些无润滑压缩机和介质接触的零部件,不需要涂抹润滑油。在对往复活塞式压缩机进行安装前,应该对其活塞、连杆、气阀及其填料进行拆卸,然后将拆卸的零件和设备的表面进行清洁,其中对填料和气阀的清洁不采用蒸汽清洁;往复活塞式压缩机中的用油封润滑油封存的压缩机,必须在压缩机技术文件中对油封期限内,对压缩机进行安装,这种类型的压缩机除了气阀外,其他的零部件都不可以进行清洁。对有包装的设备,要对包装的完好情况进行检查,对其中没有进行包装的设备,要检查设备的外观情况,并对相应的设备、零部件进行清点。对设备的检查不但要进行开箱检查,而且要对相关的设备进行专项的检测和测试。
2、不同压缩机性能及特点比较。活塞式空压机具有价格低、效率高、结构坚固的优点,但是同样具有活塞脉冲排气、维修量大、压缩空气易含油水、自控水平低等缺点,一般应用在环境恶劣、压缩空气质量要求低的场所,如矿山开采环境;螺杆式空压机为连续排气,虽然流量调节受到一定的限制,但是效率高,同时因未采用燃油驱动,压缩空气的质量较高,虽然价格较为昂贵,但维修较少,后期使用成本低,广泛应用在食品、医药、军工、机械、纺织等行业;离心式空压机各方面优势也很明显,但是因流量调节范围较小、效率太低等原因应用范围较小,如商店开业、婚庆等用的充气压缩机就是此类。
四、压缩机的节能改造
我国能源消耗高、浪费大、利用率低的重要原因是技术装备和工艺落后,降低能耗首先应从设计做起。因此在设计系统的时候对设备的选型尤其关键。
无油螺杆机空压机多数用于医药、食品、生物工程方面。如果是发酵工程,可以选用一级压缩的无油螺杆空气压缩机。与采用两级压缩的空压机比较,可大大降低能耗,生产时减少了大量的电能,非常环保。如排量为40Nm3/min的空压机,一级压缩的机型排气压力可达到0.35兆帕斯卡,可满足生产需要,其电功率为200kW。如果采用二级压缩的机型,排气压力为0.75兆帕斯卡,压缩空气须降压才能应用到生产,其电功率为250kW,能耗比一级压缩的机型增加了25%。
1、合理设计冷却水系统。冷却水系统采用循环水供水系统,杜绝直排,避免冷却水的浪费。循环水采用开式高位冷却塔系统,节省投资并降低运行费用。理论上冷却水进水温度越低,空冷器冷却效果越好,空压机排气温度就低。但是,进水温度的确定还受当地的气象环境条件的影响。经过整体考虑和技术经济比较,最终确定夏季最不利条件下的最高冷却水进水温度为35度。适当提高排水曙度可以节省水量,但是,由于空压站有干燥机,为保证干燥机的进气温度,排水温度要依据具体情况而定。
2、热回收能力。目前市场中常见的喷油螺杆式空式压缩机,无论采用风冷还是水冷、机组的废热都直接或间接排入大气,造成浪费的同时也对环境造成了热污染。但我们也由此看到了巨大的能源节省空间。
3、工业气站气化系统。在有一点规模焊接工段的工厂内,都会设置集中气体站,集中供应焊接用的混合气。混合气一般由二氧化碳和氢气按一定比例混合而成,这两种气体低温高压的液态形式储存于真空绝热贮槽,经过空湿气化器或强制加热装置气化后供至车间。由于液态二氧化碳沸点较低,其气化过程要吸收大量的热量,采用空湿气化器已经不能满足要求,尤其是在北方地区,冬季必须设置强制加热气化器,通常的做法是采用电加热水浴式气化器,但能耗较大。在条件允许时,如果采用空压机余热回收循环热水,可以将此部分电能节省下来,且气化器运行稳定,基本能与空压站运行同步。
五、结束语
通过以上的比较,我们进行空压站的设计时,可根据具体情况选用合适的机型和设计方案,避免设计上一些不必要的疏忽,方可让投资者既省心又放心。空压站的节能潜力很大,尤其在能源日趋紧缺的形势下,空压站的节能更显重要。为了取得良好的节能效果和收益,除了加强空压站的日常管理、保持经济运行外,工程设计尤为重要,设计过程中所采取的节能方法和措施务必结合实际情况,将节能效果的可实施性与成本比较,综合考虑,尤其是要保障供气满足生产需要,以期达到为企业创造尽可能大的、长期的效益的目的,否则任何节能措施都将是得不偿失。
参考文献:
[1]冯霄.化工节能原理与技术[M].北京:化学工业出版社,1998
[2]压缩空气站设计手册编写组.压缩空气站设计手册[M].北京:机械工业出版社,1993
[3]袁有增.压缩空气系统节能降耗浅析[J].棉纺织技术,2008(10).12-14
[4]周佃民.压缩空气系统节能技术综述[J].上海节能,2010(10):36-40
【关键词】 压缩空气;压缩机;节能探讨
一、前言
由于压缩空气气源充足,沿程压力降小,便于远距离输送且无污染,使用安全,所以在工厂被广泛用作动力。把空气升压要消耗较多的电能,空气压缩站是企业的主要耗电站房之一,因此降低空气压缩站的电能消耗,是工厂重要的一项节能任务。据不完全统计,空压站运行总成本中除了基建费用、日常保养和异常维修费用外,运行能源费用约占总成本的70%~80%,其中运行能源费用中有近40%甚至50%是源于泄露和假性需求,而假性需求与空压站的设计等有着很大的关系,因此,空压站的节能潜力很大。
二、压缩空气站的设计
1、压缩空气主要分为工厂空气发生系统和仪表空气发生系统,按压缩机类别和空气用途,分为以下6类:(1)有油润滑活塞式空压机工厂空气发生系统;(2)喷油螺杆式空压机工厂空气发生系统;(3)烈解炉清焦空气发生系统;(4)无油润滑活塞式空压机仪表空气发生系统;(5)无油螺杆式空压机仪表空气发生系统;(6)离心式空压机工厂空气和仪表空气发生系统。
2、空压站供气量的确定。鬓使里压砧的说计符合全厂各车间用气量的实际需妥,收集原始资料是必不可少的策一步。收集的资料有:(1)當地时气象、水文,地质资料可包括冬夏季的最高最低气温,全年的主导风向,地下水位,冰冻层深度,海拨高度,水质和水温等。(2)厂区周田峋环境卫生条件,万无有舍气体。
3、压缩机的选择。当生压站的设计容量计算出以后,即可选择空压机。在选择空压机时应尽量选择相同型号的机器,以便于维护和修理。但当容量较大或各负荷参数有悬殊差别时,可以采用不同型号,但一般不宜超过两种。选择空压机一般不考虑备用,但应考虑一台空压机检修时,其余的空压机能保证所有不允许间断的用户所需要的压缩生气量。对于某些不能中断供气的化工厂或供仪表用.的压缩空气,其备用系数必须保证100%。
三、压缩机
1、压缩机的安装。在对压缩机进行现场组装时,应该对压缩机的主机零部件以及附属设备进行清洁,其中,气阀、填料与其他的密封零件,不采用蒸汽清洁方式,清洁之后要将设备上的水分或清洁剂去除干净,并对压缩机零部件和设备的表面进行检查,是否出现损伤或是缺陷,全部合格之后,在设备的表面涂抹一层润滑油,其中对一些无润滑压缩机和介质接触的零部件,不需要涂抹润滑油。在对往复活塞式压缩机进行安装前,应该对其活塞、连杆、气阀及其填料进行拆卸,然后将拆卸的零件和设备的表面进行清洁,其中对填料和气阀的清洁不采用蒸汽清洁;往复活塞式压缩机中的用油封润滑油封存的压缩机,必须在压缩机技术文件中对油封期限内,对压缩机进行安装,这种类型的压缩机除了气阀外,其他的零部件都不可以进行清洁。对有包装的设备,要对包装的完好情况进行检查,对其中没有进行包装的设备,要检查设备的外观情况,并对相应的设备、零部件进行清点。对设备的检查不但要进行开箱检查,而且要对相关的设备进行专项的检测和测试。
2、不同压缩机性能及特点比较。活塞式空压机具有价格低、效率高、结构坚固的优点,但是同样具有活塞脉冲排气、维修量大、压缩空气易含油水、自控水平低等缺点,一般应用在环境恶劣、压缩空气质量要求低的场所,如矿山开采环境;螺杆式空压机为连续排气,虽然流量调节受到一定的限制,但是效率高,同时因未采用燃油驱动,压缩空气的质量较高,虽然价格较为昂贵,但维修较少,后期使用成本低,广泛应用在食品、医药、军工、机械、纺织等行业;离心式空压机各方面优势也很明显,但是因流量调节范围较小、效率太低等原因应用范围较小,如商店开业、婚庆等用的充气压缩机就是此类。
四、压缩机的节能改造
我国能源消耗高、浪费大、利用率低的重要原因是技术装备和工艺落后,降低能耗首先应从设计做起。因此在设计系统的时候对设备的选型尤其关键。
无油螺杆机空压机多数用于医药、食品、生物工程方面。如果是发酵工程,可以选用一级压缩的无油螺杆空气压缩机。与采用两级压缩的空压机比较,可大大降低能耗,生产时减少了大量的电能,非常环保。如排量为40Nm3/min的空压机,一级压缩的机型排气压力可达到0.35兆帕斯卡,可满足生产需要,其电功率为200kW。如果采用二级压缩的机型,排气压力为0.75兆帕斯卡,压缩空气须降压才能应用到生产,其电功率为250kW,能耗比一级压缩的机型增加了25%。
1、合理设计冷却水系统。冷却水系统采用循环水供水系统,杜绝直排,避免冷却水的浪费。循环水采用开式高位冷却塔系统,节省投资并降低运行费用。理论上冷却水进水温度越低,空冷器冷却效果越好,空压机排气温度就低。但是,进水温度的确定还受当地的气象环境条件的影响。经过整体考虑和技术经济比较,最终确定夏季最不利条件下的最高冷却水进水温度为35度。适当提高排水曙度可以节省水量,但是,由于空压站有干燥机,为保证干燥机的进气温度,排水温度要依据具体情况而定。
2、热回收能力。目前市场中常见的喷油螺杆式空式压缩机,无论采用风冷还是水冷、机组的废热都直接或间接排入大气,造成浪费的同时也对环境造成了热污染。但我们也由此看到了巨大的能源节省空间。
3、工业气站气化系统。在有一点规模焊接工段的工厂内,都会设置集中气体站,集中供应焊接用的混合气。混合气一般由二氧化碳和氢气按一定比例混合而成,这两种气体低温高压的液态形式储存于真空绝热贮槽,经过空湿气化器或强制加热装置气化后供至车间。由于液态二氧化碳沸点较低,其气化过程要吸收大量的热量,采用空湿气化器已经不能满足要求,尤其是在北方地区,冬季必须设置强制加热气化器,通常的做法是采用电加热水浴式气化器,但能耗较大。在条件允许时,如果采用空压机余热回收循环热水,可以将此部分电能节省下来,且气化器运行稳定,基本能与空压站运行同步。
五、结束语
通过以上的比较,我们进行空压站的设计时,可根据具体情况选用合适的机型和设计方案,避免设计上一些不必要的疏忽,方可让投资者既省心又放心。空压站的节能潜力很大,尤其在能源日趋紧缺的形势下,空压站的节能更显重要。为了取得良好的节能效果和收益,除了加强空压站的日常管理、保持经济运行外,工程设计尤为重要,设计过程中所采取的节能方法和措施务必结合实际情况,将节能效果的可实施性与成本比较,综合考虑,尤其是要保障供气满足生产需要,以期达到为企业创造尽可能大的、长期的效益的目的,否则任何节能措施都将是得不偿失。
参考文献:
[1]冯霄.化工节能原理与技术[M].北京:化学工业出版社,1998
[2]压缩空气站设计手册编写组.压缩空气站设计手册[M].北京:机械工业出版社,1993
[3]袁有增.压缩空气系统节能降耗浅析[J].棉纺织技术,2008(10).12-14
[4]周佃民.压缩空气系统节能技术综述[J].上海节能,2010(10):36-40