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淺談壓縮空氣系統節能技術

發布時間：

2024-04-08

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壓縮空氣是工業領域僅次于電力的一種重要的動力源。與其它能源比它具有下列明顯的特點請晰逶明輸送方便易于儲存，沒有特殊的有害性能沒有起火危險不怕超負荷環境適應性強取之不盡。其應用范圍遍及石油、化工、臺金、電力、機械、輕工、紡織、汽車制造、電子、食品、醫藥、生化、國防、科研等行業和部門。主要用于氣用傳動、風動工具、冷卻、儀表吹掃、干燥、切割及火焰處理等。

空壓機是氣源裝置中的主體，它是將原動機（通常是電動機）的機械能轉換成氣體壓力能的裝置是壓縮空氣的氣壓發生裝置。它具有配用動力大運行時間長耗電量多冷卻用水量大等特點。現在常用的空壓機有活塞式空氣壓縮機螺桿式空氣壓縮機；離心式壓縮機以及滑片式空氣壓縮機渦旋式空氣壓縮機。

由一臺或多臺空壓機及其后處理設備組成的設備組稱為空壓站。空壓站是工廠重要的能源站點，也是企業主要電能消耗的設備組之一約占其全部能耗的10~40%.在我國長期以來壓縮空氣系統的節能并沒有得到應有的重視，由于錯覺需求、卸載浪費、泄漏、低產氣效率、余熱未回收等造成能源浪費的現象比較普遍。近年來伴隨著節能減排形勢的發展，對壓縮空氣系統在運行技術、運行管理和節能技術等方面進行優化改進挖掘節能潛力降低空壓機運行成本成為企業節能改造的當務之急。

本文主要針對壓縮空氣系統的節能問題對壓縮空氣系統主要節能技術進行比較和分析重點介紹了空壓機熱回收技術及其應用，并進行了節能效益分析以下進行詳細說明。

1、壓縮空氣系統節能必要性壓縮空氣系統的總的投入成本包括三大部分，即設備基本建設成本、曰常運行維護保養成本和系統運行能耗成本。前兩項只占壓縮空氣設備的整個壽命成本的很小部分約占系統總成本的25%.而在通常運行情況下，壓縮空氣系統每年運行能耗成本約占系統壽命總成本的75%.但多數壓縮空氣系統存在空壓機3非滿載運行、電機空轉、頻繁加壓卸載、余熱未回收等現象造成嚴重的能量浪費，可見傳統空壓站有明顯的節能空間。壓縮空氣系統的節能直接關系到企業的生產成本和投資效益從而影響企業在行業中的競爭力。

2、壓縮空氣系統主要節能技術為了能夠改善壓縮空氣系統的能源利用率，在保證生產需要的同時降低空壓機運行過程中的年能消耗，各壓縮機廠家、自動化設備廠商做了大量的努力。目前屆內外關于壓縮空氣系統主要的節能技術有如下幾個方面壓力流量控制技術、提高空壓機自身效率、空壓機中央集中控制系統、空壓機采用變頻調速技術、壓縮空氣系統管路優化、空壓機熱回收技術和壓縮空氣干燥工藝改進技術。

以上所述節能方法，并不是每個工廠及用氣車間都適用如設備選型或安裝不當往往非但不能帶來節能效果，還會造成壓縮空氣管道節流、壓縮空氣質量降低，例如選擇帶過濾器的流量調節裝置這種控制裝置雖然有一走的過濾作用，但是勢必會造成壓縮空氣節流如排水不當還會增加壓縮空氣的水分再例如沒有經過實地查看，盲目的將流量調節裝置安裝于空壓站出口處如用氣車間有高壓、高流量的設備勢必會造成壓力及流量短時間內跟不上，影響用氣設備的正常運轉，甚至損壞用氣設備。

3、空壓機熱回收技術及應用空壓機在運行時真正用于增加空氣勢能所消耗的電能，在總耗電量中只占很小的一部分約15%左右。約85%的耗電轉化為熱量通過風冷或者水冷的方式排放到空氣中去造成大量的能量損耗。壓縮空氣系統的余熱回收可以采用一些技術措施和必要的設備比如對空壓機內部油循環系統進行改造和利用外部熱交換模塊；將空氣壓縮過程中產生的高溫熱量充分的利用起來。實踐證明通過合理改進30~90%的熱能可以回收利用。空壓機熱回收方法可以根據每個企業不同的需求和條件進行。空壓機熱回收技術主要適用于風冷式螺桿空壓機和水冷式空壓機。

回收后的空壓機余熱用途廣泛主要有如下幾個方面：

3.1制取熱水，用于洗澡等如鑄造、冶金和礦物開采等工作環境相對較差的行業，可將回收的空壓機余熱加熱自來水到50~60t，供工人洗澡使用。原來需要耗費較高成本的福利觀在可以免費提供。

3.2鍋爐補水預熱大多數的行業在生產過程中都會用到鍋爐，利用回收的空壓機余熱；將鍋爐補給水在進入鍋爐之前由較低的溫度先進一步提升再由鍋爐加熱到設走溫度。可以大大降低鍋爐使用過程中的燃燒成本。

3.3反滲透純水制取用熱食品飲料、半導體和醫藥化學等行業在生產過程中往往用到大量的反滲逶純水。純水需要在25的特走溫度下制取。當春季、秋季和冬季水的溫度低于25時必須投入設備、消耗燃料為水升溫。回收空壓機的余熱用來生產純水不但可以減少燃料的消耗，甚至可以減少加熱設備的投入成本。

3.4采暖用熱很多地區冬季需要供熱采暖，而這部分熱量往往是利用鍋爐加熱提供的。現回收空壓機的余熱用于采暖不但節省了能源的消耗還可以減少鍋爐的裝機容量進一步降低設備上的投資。

4、熱回收節能效益的分析以200kW空壓機為例，用于壓縮空氣的消耗的電能約占軸功率的15%，即30kW轉化余熱浪費的電能約占軸功率的85%，即170kW.lh浪費熱量14.6萬大卡，1d24h浪費熱量351萬大卡，1年360d浪費熱量126317萬大卡。如果選用配套熱回收系統大約可以回收余熱的50%左右，即占空壓機軸功率的40%左右；則200kW空壓機每年可回收熱量126317x50%=63158萬大卡。相當于每年節省標煤90.2t.以下以某工廠空壓機余熱回收實例進行節能效益分析：分析依據空壓機24h加載，全年運行360d回收熱量百分比為空壓機軸功率的40%標煤熱值7000kcal/kg燃油熱值10200kcal/kg燃油價格8746元/t電/熱轉換860kcal/kW.h.熱力學計算常用數值：t水溫度上升1弋需要熱量1000kcal洗澡熱水常規用量100L/人次夏/冬季補水平均溫度25弋/10弋生活熱水常規蓄熱溫度50~55弋。

某工廠有工人300名分三班工作洗澡用水為1臺燃油鍋爐供應；該廠有75kW空壓機1臺，160kW空壓機2臺，其中75kW空壓機全年運行加載率90%，160kW空壓機1用1備，平均加載率80%；現準備回收空壓機廢熱加熱洗澡用水以達到節能減排的目的。

計算每班洗澡水用量G=100Lx100=10000L=10t淺談公園風景園林的發展規劃劉苑苑（貴陽市白云公園）的可持續發展創造了巨大潛力。公園風景園林的發展規劃應本著“以文化為本、以人為本”的基本思想符合城市文化底蘊、人民休閑需求、城市發展規劃需要在傳承歷史文化的前提下不斷滿足不同游客的需求發展規劃合理、美觀、安全、休閑和富有底蘊的公園風景園林作品。

公園是現代城市快速發展的產物是政府修建并經菅的供人們自然觀賞和休息的公共區域。現代意義上的公園只有200多年歷史其產生原因是工業革命時期人口膨脹帶來的私人用園的減少和公園的增多。現代公園具有改善城市生態、防火、保健、避難等多種作用。園林是在一走區域內通過運用工程和藝術手法來改造地形、種植植被、建造建筑等各種途徑創作的自然環境和休閑區域。園林的特點是具有時代性、地域性和文化性不同國家、不同歷史時期的園林各有特點。當今我國社會正處于重大轉型期為全面落實可持續發展戰略，促進構建和諧社會調和人民曰益增長的休閑保健需求與城市公園園林發展建設的矛盾在發展規劃上應以歷史和文化為背景以人民需求為依托在傳統中國園林規劃理論與發展模式基礎上，緊跟世界公園風景園林的發展趨勢創新出一條具有中國特色的公園風景園林發展規劃戰略。

1符合城市文化底蘊

1.1傳承城市歷史基因我國園林在世界上享有盛譽，公園給市民帶來生活休閑保健也傳承城市、地區、乃至國家對精致幽雅生活的美好向往。在我國古代蘇州的拙政園、留園等是其設計頂峰的代表。辛亥革命后，外國資本主義文化與傳統文化的交匯產生了許多公園，如北京的中山公園、南京的玄武湖公園、上海的虹口公園、廣州的越秀公園、杭州的中山公園等。新中國建立后我國公園有了新的發展，設計中注重山水、植物等自然景觀的有機融合也注重歷史人文的內涵，更具有現代公園的新風格、新時尚、新風貌。這些公園風景園林作品繼承了我國傳統園林的文化基因并更加注重公用性與福利性。比如南京的明故宮遺址公園在傳承明代皇室文化的同時，也最大限度地方便了人民休閑。長條形的公園遺址展示著明朝皇室文化的輝宏與明代初期這段歷史的厚重這里同時也成為北安門大街的交通環島文化品和曰用品交易的場所人民休閑娛樂的綠地充分體現公園已不是皇家“私園”，而是大眾的“公園”。

1.2突顯城市文化底蘊公園是城市文化的載體文化是城市進步的標志尊重歷史尊重自然尊重文化才能設計出好的公園風景園林作品發揮其巨大魅力為人民大眾眼務。園林的文化走位必走要將歷史文化與當今流行元素相互交織融合，讓游客在游覽時感受到豐富的人文及時代氣息、潛移默化地提高自身文化素養。如北京的奧林匹克公園被走位成為“具有鮮明中國文化特色的森林公園；將向世界展示中國山水公園的獨特魅力‘這既符合中國園林的傳統又與周邊奧運氛圍相呼應。同時奧林匹克公園還具有相當高的科技含量，它采用了世界領先的水質模擬維護系統、生態溫室系統、噪聲分析系統等頂尖科技在整個設計中既體現出北京獨有的歷史”龍“文底蘊又展現出北京這座城市卓越的科技競爭力。

2符合人民休閑需求

2.1提高生態服務價值、改善人民生活環境隨著城市人口的急劇膨脹環境污染日益嚴重戶外休閑空間匱乏。公園風景園林兼具改善環境、生態功能、保健功能、游覽娛樂、美學等社會公益價值在城市可持續發展上具有很高價值。城市中大片的綠化是稀有資源，公園風景園林不僅是風景，也是城市的綠肺，起到了防砂塵、隔噪音、造氧氣等功能。解決環境污染的最重要途徑就是城市公園的風景園林建設。因此發展規劃設計中必需把影響居民生活環境質量的生態服務價值作為園林的主要指標來評價，并且進一步芫善公園綠化法規以促其健康、快速、有效地發展。比如；北京市1998年3月8個大氣監測子站的大氣監測數據表明；北京市區內空氣質量最好的是天壇公園和走陵陵園，每周公報都維持在2~3級之間而其他監測子站的污染指數均高于這兩個公園周邊。

2.2服務于人民休閑公園風景園林的休閑基礎是良好的視覺環境，其他諸如聽覺環境、味覺環境等也是園林休閑的重要因素。目前我國公園風景園林植物自然栽種少移植嫁接多無法充分體現公園文化并有利于人民觀賞。在色彩設計上，色彩率有余而色相不夠嚴肅有余而親和力不夠，旨令性有余而人文關懷不夠。在聽覺和味覺設計上，可采用各種高科技手段進行模擬仿真。比如北京的奧林匹克森林公園的聲景觀就包括了人類耳朵能感知到的音頻范圍規劃中引進先進的噪聲分析系統利用地形巧妙隔絕外界噪聲菅造大自然聲音特別是在濕地中設計風道栽植竹、松等植物菅造竹葉的沙沙聲和風吹松濤聲。

2.3方便于人民生活公園的公益性質決走了公園設計必須以人為本以方便人民游覽公園進出和游覽為設計原則華而不實的設計是失敗的。公園設計規范祈合燃油15.88t祈合燃油23.82t可見空壓機余熱回收節能效益可觀。隨著能源價格的進一步增長，回收空壓機余熱的經濟效益越發明顯。

5、總結壓縮空氣系統在工業企業中是能耗大戶對于高耗能的壓縮空氣系統進行節能改造提高其運行效率是一個系統工程。做好空壓機系統的降低能耗工作對降低企業生產運行成本緩解我國電力供應緊張具有一走作用和意義。其中空壓機的余熱回收技術是比較先進和有效的節能降耗手段，它能產生顯著的節能效果具有相當廣闊的應用前景。

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