Como fuente de energía ampliamente utilizada en el campo industrial, el aire comprimido representa entre el 10% y el 35% del consumo total de energía en la producción industrial.El 96% del consumo de energía del sistema de aire comprimido es el consumo de energía del compresor industrial, y el consumo de energía anual del compresor industrial en China representa más del 6% del consumo de energía nacional total.Los costos operativos del compresor de aire según los costos de adquisición, los costos de mantenimiento y los costos operativos de energía, según la teoría de la evaluación del ciclo de vida completo, los costos de adquisición representan solo alrededor del 10%, mientras que el costo de energía llega al 77%.Muestra que China necesita mejorar vigorosamente la eficiencia de utilización de energía del sistema de aire comprimido mientras lleva a cabo una reestructuración industrial y económica.
Con la profundización de la comprensión del aire comprimido y las necesidades de ahorro de energía y reducción de emisiones de las empresas, es urgente elegir la tecnología adecuada para que el sistema existente para la transformación del ahorro de energía haya sido lograr los mejores resultados de ahorro de energía.En los últimos dos años, la investigación sobre las empresas industriales de China ha demostrado que la demanda de renovación para ahorrar energía proviene principalmente de los tres aspectos siguientes:
El consumo de energía de los compresores de aire representaba una proporción demasiado alta del consumo de energía de las empresas;inestabilidad del suministro del sistema de aire comprimido, fluctuaciones de presión y otros impactos en el funcionamiento normal del equipo;Con la expansión de la escala de producción, la empresa del sistema de aire comprimido original para optimizar la transformación para adaptarse al crecimiento de la demanda.Debido a las características del sistema de aire comprimido empresarial y la tecnología de ahorro de energía aplicable es diferente, para mejorar la tasa de éxito de la transformación, la transformación de ahorro de energía no se puede implementar a ciegas.Es especialmente importante seleccionar medidas adecuadas de ahorro de energía basadas en análisis, pruebas y evaluaciones integrales de todo el sistema.Los autores han analizado y explorado las características y el ámbito de aplicación de algunas tecnologías de ahorro de energía existentes y emergentes investigando el uso de aire comprimido en un gran número de empresas industriales.
Estrategia de ahorro de energía del sistema
Con base en la teoría de la evaluación del consumo de energía del sistema neumático y el análisis de la pérdida de energía, a partir de los diversos aspectos de la composición del sistema, las medidas generales de ahorro de energía se toman de la siguiente manera:
Generación de aire comprimido.Configuración y mantenimiento razonable de diferentes tipos de compresores, optimización del modo de operación, gestión diaria de los equipos de purificación de aire.Transporte de aire comprimido.Optimización de la configuración de la red de tuberías, separación de tuberías de suministro de alta y baja presión;supervisión en tiempo real de la distribución del consumo de aire, inspección diaria y minimización de fugas, mejora de la pérdida de presión en las juntas.Uso de aire comprimido.Mejora del circuito de accionamiento de cilindros, uso de productos ahorradores de energía desarrollados para esta industria, como válvulas ahorradoras de aire especiales para el descascarado de cilindros en la industria del aluminio electrolítico, así como pistolas y boquillas de aire ahorradoras de energía.Recuperación del calor residual del compresor.El calor generado durante la compresión del aire se recupera mediante intercambio de calor, etc., y se utiliza para calefacción auxiliar y calefacción de procesos, etc.
Generación de aire comprimido
1 Ahorro de energía de un solo compresor de aire
En la actualidad, los compresores de aire más utilizados en la industria se dividen principalmente en alternativos, centrífugos y de tornillo.El tipo alternativo todavía se utiliza en grandes cantidades en algunas empresas antiguas;El tipo centrífugo se usa ampliamente en empresas textiles con operación estable y alta eficiencia, pero es propenso a aumentar cuando la presión del sistema cambia repentinamente.Las principales medidas de ahorro de energía utilizadas son: garantizar la limpieza del aire importado, especialmente las empresas textiles para hacer un buen trabajo de filtración gruesa, con el fin de filtrar una gran cantidad de fibras cortas en el aire.Reduzca la temperatura de entrada del compresor de aire para mejorar la eficiencia.La presión del aceite lubricante sobre la vibración del rotor centrífugo tiene un gran impacto, la elección del aceite lubricante que contiene agentes antiespumantes y estabilizadores de oxidación.Preste atención a la calidad del agua de refrigeración, la descarga razonable del agua de refrigeración y la reposición de agua planificada.Los puntos de descarga de condensado del compresor de aire, el secador, el tanque de almacenamiento y la red de tuberías deben descargarse periódicamente.Para evitar sibilancias causadas por cambios rápidos en la demanda de aire, etc., preste atención a ajustar la banda proporcional y el tiempo integral establecidos por la unidad, y trate de evitar una reducción repentina en el consumo de aire.Seleccione centrífugas de tres etapas con un notable efecto de ahorro de energía e intente utilizar motores de alta presión para reducir las pérdidas en la línea y mantener bajo el aumento de temperatura de la estación de presión de aire.
El compresor de aire de tornillo se usa ampliamente, el siguiente enfoque se centra en el resumen de comparación del modo de control del compresor de aire de tornillo: se puede concluir analizando la carga/descarga actual del compresor de aire y los problemas de regulación de presión constante: confíe en medios mecánicos para regular la válvula de entrada, el suministro de aire puede no se puede ajustar rápida y continuamente.Cuando la cantidad de gas cambia constantemente, la presión de suministro inevitablemente fluctúa mucho.El control de frecuencia puro se utiliza para igualar la fluctuación del consumo de aire en la fábrica agregando un convertidor de frecuencia para ajustar la producción de aire del compresor de aire.La desventaja es que el sistema es adecuado para situaciones en las que la fluctuación del consumo de aire de la fábrica no es grande (la fluctuación es del 40% al 70% del volumen de producción de aire de una sola máquina y el efecto de ahorro de energía es el más significativo).
2 Sistema de control experto del grupo de compresores de aire
El sistema de control experto del grupo de compresores de aire se ha convertido en la nueva tecnología de control del grupo de compresores de aire y ahorro de energía.El sistema de control de acuerdo con los cambios de demanda de presión, el control Admiral de diferentes compresores de aire arranca y para, carga y descarga, etc., para mantener el sistema siempre ha sido el número y la capacidad correctos del compresor en funcionamiento.
Sistema de control doméstico a través del control del convertidor de frecuencia para cambiar la velocidad de un solo compresor de aire en el sistema de suministro de gas de baja presión de fábrica para controlar el tiempo de producción de gas de la unidad del compresor de aire, haciendo coincidir el sistema de suministro de gas de baja presión de fábrica con pequeños fluctuaciones en la cantidad de gas.En general, para decidir qué transformación de conversión de frecuencia del compresor de aire debe ser un sistema profesional para realizar pruebas y cálculos completos.A través del análisis y la comparación anteriores, se puede encontrar que la eficiencia energética de muchos de nuestros sistemas de aire comprimido tiene mucho margen de mejora.La transformación de conversión de frecuencia del compresor solo puede lograr un efecto de ahorro de energía combinándola con el funcionamiento del propio sistema de aire comprimido de la empresa, que debe ser probado y evaluado completamente por profesionales antes de su uso.El sistema de control experto del grupo de compresores de aire es particularmente adecuado para múltiples compresores de aire funcionando al mismo tiempo; la implementación de una configuración de combinación de pasos puede satisfacer las necesidades de las empresas.
3 mejora del proceso de secado de aire comprimido
En la actualidad, el equipo de procesamiento y secado de aire comprimido más utilizado por las empresas es el tipo refrigerado, el tipo sin regeneración de calor y el tipo compuesto con microregeneración de calor; la principal comparación de rendimiento se muestra en la siguiente tabla.
Transformación de ahorro de energía de la línea de defensa para seguir los siguientes principios: Si el sistema original de aire tiene un tratamiento de pureza demasiado alta, cámbielo a un tratamiento más bajo.Mejore el proceso de secado, reduzca la pérdida de presión del enlace de tratamiento de secado (pérdida de presión en el secador de ciertos sistemas hasta 0,05 ~ 0,1 MPa), reduzca el consumo de energía.
Transporte de aire comprimido
1 sistema de tuberías sistema de tuberías yajiang no debe exceder el 1,5% de la presión de trabajo.Actualmente, muchas estaciones de presión de aire no tienen tuberías primarias y secundarias, demasiados codos y curvas innecesarias, frecuentes pulsaciones de presión y graves pérdidas de presión.Algunas de las tuberías neumáticas están enterradas en la zanja y no se pueden controlar las fugas.Para garantizar la demanda de presión del sistema en cualquier caso, el personal de gestión de operaciones aumenta la presión de operación de todo el sistema entre 0,1 y 0,2 MPa, introduciendo una pérdida de presión artificial.Por cada aumento de 0,1 MPa en la presión de escape del compresor de aire, el consumo de energía del compresor de aire aumentará entre un 7% y un 10%.Al mismo tiempo, el aumento de la presión del sistema aumenta las fugas de aire.Medidas de renovación para ahorrar energía: cambiar la tubería del ramal a un circuito, implementar la separación del suministro de aire de alta y baja presión e instalar una unidad de desbordamiento de precisión de alta y baja presión;cambie la tubería con gran resistencia local durante la renovación que ahorra energía, reduzca la resistencia de la tubería y purifique la pared interior de la tubería mediante lavado con ácido, eliminación de óxido, etc., para garantizar que la pared de la tubería sea lisa.
2 Fugas, detección de fugas y taponamiento
La mayoría de las fugas de fábrica son graves, la cantidad de fuga alcanza el 20% ~ 35%, que ocurre principalmente en las válvulas, juntas, tripletes, válvulas de solenoide, conexiones roscadas y la tapa frontal del cilindro de cada equipo que utiliza gas;algunos de los equipos funcionan bajo sobrepresión, se descargan automáticamente y agotan el aire con frecuencia.El daño causado por las fugas está casi más allá de la imaginación de la mayoría de la gente.Como en las estaciones de soldadura por puntos de automóviles, la escoria de soldadura en la tubería de gas causada por un pequeño orificio de 1 mm de diámetro, la pérdida anual de electricidad es de hasta 355 kWh, casi equivalente a la electricidad doméstica anual de dos familias de tres miembros.Medidas de ahorro de energía: Instalar un sistema de gestión de medición de flujo para la tubería de suministro de gas del taller de generación principal para determinar el límite de uso del proceso.Ajuste el consumo de gas de proceso, minimice el número de válvulas y juntas y reduzca los puntos de fuga.Fortalecer la gestión y utilizar herramientas profesionales para las inspecciones periódicas.En resumen, las empresas pueden utilizar algunos equipos de prueba profesionales, como un detector inteligente de fugas de gas de acceso paralelo, una pistola de escaneo de puntos de fuga, etc., para tomar medidas que eviten que el sistema de aire comprimido funcione, corra riesgos, gotee y tenga fugas, y en consecuencia, realice trabajos de mantenimiento. y trabajos de sustitución de componentes.
Uso de aire comprimido
Las pistolas de aire se utilizan ampliamente en procesos de acabado de fabricación, mecanizado y otros sitios de proceso, y su consumo de aire alcanza el 50% del suministro total de aire en algunas áreas industriales.En el proceso de uso, se producen fenómenos como tuberías de suministro de aire demasiado largas, presión de suministro demasiado alta, uso de tubos rectos de cobre como boquilla y aumento no autorizado de la presión de trabajo por parte de los trabajadores de primera línea, lo que provoca un enorme desperdicio de aire.
El fenómeno irrazonable del uso de gas en equipos neumáticos también es más prominente, como determinar si la pieza de trabajo está atascada en el lugar de la detección de contrapresión del gas, suministro de gas del generador de vacío, etc. Fenómeno de suministro ininterrumpido de gas cuando no está funcionando.Estos problemas existen especialmente en los tanques de productos químicos y otros gases utilizados para mezclar, y en la fabricación de neumáticos, como el inflado estereotipado.Medidas de reforma para el ahorro de energía: Uso de nuevos dispositivos de ahorro de energía con boquillas neumáticas y pistolas de aire de tipo pulsado.El uso de equipos neumáticos especializados en industrias específicas, como la industria del aluminio, para promover el uso de válvulas especiales de ahorro de aire para cilindros de descascarado.
Recuperación de calor residual de compresores de aire
Según la evaluación del ciclo de vida completo, entre el 80% y el 90% de la energía eléctrica consumida por los compresores de aire se convierte en calor y se disipa.La distribución del consumo de calor eléctrico del compresor de aire se muestra en la siguiente figura, excluyendo el calor irradiado al medio ambiente y almacenado en el propio aire comprimido; el 94% restante de la energía se puede utilizar en forma de recuperación de calor residual.
La recuperación de calor residual se realiza a través del intercambiador de calor y otros medios apropiados de recuperación de calor del proceso de compresión de aire utilizados para calentar aire o agua, uso típico como calefacción auxiliar, calentamiento de procesos y precalentamiento de agua de reposición de calderas.Con mejoras razonables, se puede recuperar y utilizar entre el 50% y el 90% de la energía térmica.La instalación de dispositivos de recuperación de calor puede controlar eficazmente la temperatura de funcionamiento del compresor de aire a la temperatura de funcionamiento óptima, de modo que las condiciones de funcionamiento del aceite lubricante sean mejores y el volumen de escape del compresor de aire aumente entre un 2% y un 6%.Para el compresor de aire enfriado por aire, puede detener el ventilador de enfriamiento del compresor de aire y usar la bomba de circulación de agua para recuperar el calor;El compresor de aire enfriado por agua se puede utilizar para calentar agua fría o calefacción de espacios, y la tasa de recuperación es del 50% al 60%.La recuperación del calor residual en comparación con los equipos de calefacción eléctrica prácticamente no consume energía;En comparación con los equipos de gas combustible con cero emisiones, es una forma limpia y respetuosa con el medio ambiente de ahorrar energía.Con base en la teoría del análisis de pérdida de energía del sistema de aire comprimido, se analizan y resumen el fenómeno existente del uso irrazonable de gas y las medidas de ahorro de energía de la empresa.En la transformación del ahorro de energía empresarial, es el primero en que diferentes sistemas realizan pruebas y evaluaciones detalladas, sobre la base de las cuales la aplicación de medidas de optimización adecuadas para lograr los objetivos de ahorro de energía puede mejorar la eficiencia operativa de todo el sistema de aire comprimido.
Hora de publicación: 02-mar-2024
