Suslėgtas oras, kaip plačiai naudojamas energijos šaltinis pramonės srityje, sudaro 10–35 % viso pramoninės gamybos energijos suvartojimo. 96 % suslėgto oro sistemos suvartojamos energijos sudaro pramoninių kompresorių energijos suvartojimas, o metinis pramoninių kompresorių energijos suvartojimas Kinijoje sudaro daugiau nei 6 % viso šalies energijos suvartojimo. Oro kompresorių eksploatavimo išlaidos, apskaičiuojant pirkimo, priežiūros ir energijos eksploatavimo išlaidas, pagal viso gyvavimo ciklo vertinimo teoriją, pirkimo išlaidos sudaro tik apie 10 %, o energijos sąnaudos siekia net 77 %. Tai rodo, kad Kinija, vykdydama pramonės ir ekonomikos pertvarką, turi ryžtingai gerinti suslėgto oro sistemos energijos vartojimo efektyvumą.
Gilėjant įmonių supratimui apie suspausto oro, energijos taupymo ir išmetamųjų teršalų mažinimo poreikius, būtina skubiai pasirinkti tinkamas technologijas esamai energijos taupymo transformacijos sistemai, kad būtų pasiekti geriausi energijos taupymo rezultatai. Per pastaruosius dvejus metus atlikti Kinijos pramonės įmonių tyrimai parodė, kad energiją taupančios renovacijos paklausa daugiausia kyla iš šių trijų aspektų:
Oro kompresorių energijos suvartojimas sudarė per didelę įmonės energijos suvartojimo dalį; suspausto oro sistemos tiekimo nestabilumas, slėgio svyravimai ir kiti veiksniai turėjo įtakos įprastam įrangos darbui; didėjant gamybos mastui, įmonė optimizavo pradinę suspausto oro sistemą, kad prisitaikytų prie augančios paklausos. Dėl įmonės suspausto oro sistemos ypatybių ir taikomų energijos taupymo technologijų skirtumų, siekiant pagerinti transformacijos sėkmės rodiklį, energijos taupymo transformacijos negalima įgyvendinti aklai. Ypač svarbu pasirinkti tinkamas energijos taupymo priemones, pagrįstas išsamia visos sistemos analize, bandymais ir vertinimu. Autoriai išanalizavo ir ištyrė kai kurių esamų ir atsirandančių energijos taupymo technologijų charakteristikas ir taikymo sritį, tirdami suspausto oro naudojimą daugelyje pramonės įmonių.
Sistemos energijos taupymo strategija
Remiantis pneumatinės sistemos energijos suvartojimo vertinimo ir energijos nuostolių analizės teorija, pradedant nuo įvairių sistemos sudėties aspektų, imamasi šių bendrų energijos taupymo priemonių:
Suslėgto oro gamyba. Įvairių tipų kompresorių pagrįsta konfigūracija ir priežiūra, darbo režimo optimizavimas, kasdienis oro valymo įrangos valdymas. Suslėgto oro transportavimas. Vamzdynų tinklo konfigūracijos optimizavimas, aukšto ir žemo slėgio tiekimo vamzdynų atskyrimas; oro suvartojimo paskirstymo stebėjimas realiuoju laiku, kasdienė nuotėkio patikra ir mažinimas, slėgio nuostolių jungtyse gerinimas. Suslėgto oro naudojimas. Cilindrų pavaros grandinės tobulinimas, šiai pramonei sukurtų energiją taupančių gaminių, tokių kaip specialūs orą taupantys vožtuvai cilindrams uždengti elektrolitinio aliuminio pramonėje, taip pat energiją taupantys oro pistoletai ir purkštukai, naudojimas. Kompresoriaus šilumos atgavimas. Oro suspaudimo metu susidariusi šiluma atgaunama šilumos mainų būdu ir kt., ir naudojama pagalbiniam šildymui ir procesų šildymui ir kt.
Suslėgto oro generavimas
1 Vieno oro kompresoriaus energijos taupymas
Šiuo metu pramonėje plačiausiai naudojami oro kompresoriai daugiausia skirstomi į stūmoklinius, išcentrinius ir sraigtinius. Stūmokliniai vis dar dideliais kiekiais naudojami kai kuriose senesnėse įmonėse; išcentrinis tipas plačiai naudojamas tekstilės įmonėse, pasižymi stabiliu veikimu ir dideliu efektyvumu, tačiau jis linkęs į šuolius, kai sistemos slėgis staiga pasikeičia. Pagrindinės naudojamos energijos taupymo priemonės yra šios: siekiant užtikrinti tiekiamo oro švarą, ypač tekstilės įmonėse, gerai atlikti grubų filtravimą, kad būtų pašalintas didelis kiekis trumpų pluoštų ore. Sumažinti oro kompresoriaus įleidimo temperatūrą, kad būtų pagerintas efektyvumas. Tepalinės alyvos slėgis centrifugos rotoriaus vibracijai turi didelę įtaką, tepimo alyvos, kurios sudėtyje yra putojimo slopinimo medžiagų ir oksidacijos stabilizatorių, pasirinkimas. Atkreipkite dėmesį į aušinimo vandens kokybę, tinkamą aušinimo vandens išleidimą, planuojamą vandens papildymą. Oro kompresoriaus, džiovintuvo, rezervuaro ir vamzdynų tinklo kondensato išleidimo taškai turėtų būti reguliariai išleidžiami. Siekiant išvengti švokštimo, kurį sukelia staigūs oro poreikio pokyčiai ir pan., atkreipkite dėmesį į įrenginio nustatytos proporcinės juostos ir integravimo laiko reguliavimą ir stenkitės vengti staigaus oro suvartojimo sumažėjimo. Pasirinkite trijų pakopų centrifugas, pasižyminčias dideliu energijos taupymo efektu, ir stenkitės naudoti aukšto slėgio variklius, kad sumažintumėte linijos nuostolius ir išlaikytumėte žemą oro slėgio stoties temperatūros kilimą.
Sraigtiniai oro kompresoriai yra plačiai naudojami, toliau pateikiamas sraigtinių oro kompresorių valdymo režimų palyginimo santraukos tyrimas: išanalizavus dabartines oro kompresoriaus pakrovimo / iškrovimo ir pastovaus slėgio reguliavimo problemas, galima daryti išvadą: pasikliaujant mechaninėmis įleidimo vožtuvo reguliavimo priemonėmis, oro tiekimas negali būti greitai ir nuolat reguliuojamas. Kai dujų kiekis nuolat kinta, tiekimo slėgis neišvengiamai labai svyruoja. Grynas dažnio valdymas naudojamas siekiant suderinti gamyklos oro suvartojimo svyravimus, pridedant dažnio keitiklį, kuris reguliuoja oro kompresoriaus oro gamybą. Trūkumas yra tas, kad sistema tinka situacijai, kai gamyklos oro suvartojimo svyravimai nėra dideli (svyravimai sudaro 40–70 % vienos mašinos oro gamybos tūrio, o energijos taupymo efektas yra didžiausias).
2 oro kompresorių grupės ekspertų valdymo sistema
Oro kompresorių grupės ekspertų valdymo sistema tapo nauja oro kompresorių grupės valdymo ir energijos taupymo technologija. Valdymo sistema, atsižvelgiant į slėgio poreikio pokyčius, „Admiral“ kontroliuoja skirtingų oro kompresorių paleidimą ir sustabdymą, pakrovimą ir iškrovimą ir kt., kad sistema visada veiktų tinkamu kompresorių skaičiumi ir našumu.
Namų valdymo sistema, valdydama dažnio keitiklį, keičia vieno oro kompresoriaus greitį gamyklinėje žemo slėgio dujų tiekimo sistemoje, kad būtų galima valdyti oro kompresoriaus bloko dujų gamybos laiką, suderinant gamyklinę žemo slėgio dujų tiekimo sistemą su nedideliais dujų kiekio svyravimais. Paprastai renkantis oro kompresoriaus dažnio konversijos transformaciją, reikia profesionalios sistemos, kuri atliktų išsamius bandymus ir skaičiavimus. Atlikus aukščiau pateiktą analizę ir palyginimą, galima pastebėti: daugelio mūsų suspausto oro sistemų energijos vartojimo efektyvumas turi daug tobulėti. Kompresorių dažnio konversijos transformacija gali pasiekti energijos taupymo efektą tik derinant ją su įmonės suspausto oro sistemos veikimu, kurią prieš naudojimą turi visapusiškai išbandyti ir įvertinti specialistai. Oro kompresorių grupės ekspertų valdymo sistema ypač tinka keliems vienu metu veikiantiems oro kompresoriams, o pakopų derinimo konfigūracijos įgyvendinimas gali gerai patenkinti įmonių poreikius.
3 suspausto oro džiovinimo proceso patobulinimas
Šiuo metu įmonėse dažniausiai naudojama suslėgto oro džiovinimo ir apdorojimo įranga yra šaldytuvo tipo, be šilumos regeneravimo tipo ir mikro šilumos regeneravimo kompozicinio tipo, pagrindinis našumo palyginimas pateiktas toliau pateiktoje lentelėje.
Energiją taupanti gynybos linijos transformacija vykdoma laikantis šių principų: jei pradinė oro valymo sistema yra per gryna, pakeiskite ją į žemesnio grynumo, atitinkančią valymo sistemą. Pagerinkite džiovinimo procesą, sumažinkite džiovinimo apdorojimo jungties slėgio nuostolius (kai kurių sistemų džiovintuve slėgio nuostoliai siekia iki 0,05–0,1 MPa), sumažinkite energijos suvartojimą.
Suslėgto oro transportavimas
1. Yajiang vamzdynų sistemos vamzdynų slėgis neturėtų viršyti 1,5 % darbinio slėgio. Šiuo metu daugelyje oro slėgio stočių nėra pirminių ir antrinių vamzdynų, yra per daug nereikalingų alkūnių ir lenkimų, dažnos slėgio pulsacijos ir dideli slėgio nuostoliai. Kai kurie pneumatiniai vamzdynai yra užkasti tranšėjoje ir negali būti stebimi dėl nuotėkio. Siekiant užtikrinti sistemos slėgio poreikį bet kokiu atveju, eksploatavimo valdymo personalas padidina visos sistemos darbinį slėgį 0,1–0,2 MPa, taip sukurdamas dirbtinius slėgio nuostolius. Kiekvieną kartą, kai oro kompresoriaus išmetimo slėgis padidėja 0,1 MPa, oro kompresoriaus energijos suvartojimas padidėja 7–10 %. Tuo pačiu metu, padidėjus sistemos slėgiui, padidėja oro nuotėkis. Energiją taupančios renovacijos priemonės: pakeisti atšakų išdėstymo vamzdyną į kilpinį, įdiegti aukšto ir žemo slėgio oro tiekimo atskyrimą ir įrengti aukšto ir žemo slėgio tikslų perpildymo įrenginį; energiją taupančios renovacijos metu pakeisti vamzdyną su dideliu vietiniu pasipriešinimu, sumažinti vamzdyno pasipriešinimą ir išvalyti vidinę vamzdžio sienelę plovimu rūgštimi, rūdžių šalinimu ir kt., kad vamzdžio sienelė būtų lygi.
2 Nuotėkis, nuotėkio aptikimas ir užkimšimas
Didžioji dalis gamyklos nuotėkio yra rimta, nuotėkio kiekis siekia 20–35 %, daugiausia vožtuvuose, jungtyse, tripletuose, solenoidiniuose vožtuvuose, srieginėse jungtyse ir kiekvienos dujas naudojančios įrangos cilindro priekiniame dangtelyje; kai kurie įrenginiai veikia esant viršslėgiui, automatiškai išsikrauna ir dažnai išleidžia dujas. Nuotėkio padaryta žala beveik pranoksta daugelio žmonių vaizduotę. Pavyzdžiui, automobilio taškinio suvirinimo stotyje, kai suvirinimo šlakas dujų vamzdyje atsiranda dėl mažos 1 mm skersmens skylutės, metiniai elektros energijos nuostoliai siekia iki 355 kWh, tai beveik atitinka dviejų trijų asmenų šeimų metinius buitinius elektros energijos nuostolius. Energiją taupančios priemonės: įrengti pagrindinio generatoriaus dujų tiekimo vamzdyno srauto matavimo valdymo sistemą, kad būtų galima nustatyti proceso sunaudojimo ribą. Reguliuoti proceso dujų suvartojimą, sumažinti vožtuvų ir jungčių skaičių ir sumažinti nuotėkio taškus. Sustiprinti valdymą ir naudoti profesionalius įrankius reguliarioms patikroms. Trumpai tariant, įmonės gali naudoti profesionalią bandymo įrangą, pvz., lygiagrečios prieigos intelektualųjį dujų nuotėkio detektorių, nuotėkio taškų skenavimo pistoletą ir kt., kad imtųsi priemonių, jog suslėgto oro sistema neveiktų, nerizikuotų, nelašėtų ir netektų, atitinkamai atliktų techninės priežiūros ir komponentų keitimo darbus.
Suslėgto oro naudojimas
Pneumatiniai pistoletai plačiai naudojami gamybos apdailos procesuose, mechaninio apdirbimo ir kitose procesų vietose, o jų oro suvartojimas kai kuriose pramonės srityse siekia 50 % viso oro tiekimo. Naudojant juos, pasitaiko tokių reiškinių kaip per ilgas oro tiekimo vamzdynas, per didelis tiekimo slėgis, tiesaus varinio vamzdžio naudojimas kaip antgalis ir neleistinas darbinio slėgio didinimas priekinėse linijose dirbančių darbuotojų, dėl kurių sunaudojamas didžiulis oro kiekis.
Taip pat labiau pastebimas nepagrįstas dujų naudojimo pneumatinėje įrangoje reiškinys, pavyzdžiui, nustatant, ar ruošinys įstrigęs, dujų priešslėgio aptikimas, vakuuminio generatoriaus dujų tiekimas ir kt. Nepertraukiamo dujų tiekimo reiškinys, kai įrenginys neveikia. Šios problemos ypač iškyla cheminių medžiagų talpyklose ir kitose maišymui naudojamose dujose, taip pat padangų gamyboje, pavyzdžiui, stereotipinis pripūtimas. Energiją taupančios reformos priemonės: naujų pneumatinių purkštukų, energiją taupančių įtaisų ir impulsinio tipo oro pistoletų naudojimas. Specializuotos pneumatinės įrangos naudojimas konkrečiose pramonės šakose, pavyzdžiui, aliuminio pramonėje, siekiant skatinti specialių oro taupymo vožtuvų naudojimą antgalių cilindruose.
Oro kompresoriaus šilumos atgavimas
Remiantis viso gyvavimo ciklo vertinimu, 80–90 % oro kompresorių suvartojamos elektros energijos paverčiama šiluma ir išsklaidoma. Oro kompresoriaus suvartojamos elektros šilumos pasiskirstymas parodytas paveikslėlyje žemiau, išskyrus į aplinką spinduliuojamą ir pačiame suslėgtame ore saugomą šilumą, likusius 94 % energijos galima panaudoti kaip šilumos atgavimą.
Šilumos atgavimas atliekamas per šilumokaitį ir kitas tinkamas oro suspaudimo proceso šilumos atgavimo priemones, naudojamas orui arba vandeniui šildyti. Įprastas panaudojimas yra pagalbinis šildymas, proceso šildymas ir katilo vandens pašildymas. Tinkamai patobulinus, galima atgauti ir panaudoti 50–90 % šilumos energijos. Įrengus šilumos atgavimo įrenginius, galima efektyviai kontroliuoti oro kompresoriaus darbinę temperatūrą optimalioje darbinėje temperatūroje, kad tepimo alyvos darbinės sąlygos būtų geresnės, o oro kompresoriaus išmetamųjų dujų tūris padidėtų 2–6 %. Oru aušinamo oro kompresoriaus atveju galima sustabdyti paties oro kompresoriaus aušinimo ventiliatorių ir naudoti cirkuliacinį vandens siurblį šilumai atgauti; vandeniu aušinamas oro kompresorius gali būti naudojamas šaltam vandeniui šildyti arba patalpoms šildyti, o atgavimo rodiklis yra 50–60 %. Šilumos atgavimas, palyginti su elektrine šildymo įranga, beveik nesunaudoja energijos; palyginti su degalų dujomis varoma įranga, išmetamųjų teršalų kiekis yra nulinis, todėl tai švarus ir ekologiškas energijos taupymo būdas. Remiantis suspausto oro sistemos energijos nuostolių analizės teorija, analizuojamas ir apibendrinamas esamas nepagrįsto dujų naudojimo reiškinys ir įmonės energijos taupymo priemonės. Įmonės energijos taupymo transformacijoje pirmiausia atliekami išsamūs skirtingų sistemų bandymai ir vertinimai, kurių pagrindu, pritaikius tinkamas optimizavimo priemones energijos taupymo tikslams pasiekti, galima pagerinti visos suspausto oro sistemos veikimo efektyvumą.
Įrašo laikas: 2024 m. kovo 2 d.