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重庆空压机:浅谈螺杆空压机的能效问题
发布时间:2022-12-06 来源:
压缩空气作为生产企业四大动力源之一,早已在机械制造、石油化工、食品医药、电子制造、交通基建等领域得到广泛应用,螺杆空压机成为最为重要的通用设备之一。然而,国内很多空气压缩机用户对空压机的节能概念并不重视,认为只要设备性能稳定可靠即可,其它是次要的,在压力、排气量及气源品质满足要求之后,设备采购成本是优先考虑的要素。
现实情况怎么样呢?我国空压系统电能消耗占工业用电量的8~10%。2020年全国工业用电50297亿度,空压机耗电量取中间值约为4526亿度,其中有效能耗只占66%,其余34%的能量(约1539亿度电)被白白浪费掉,空压系统的节能增效亟待开展。另有统计数据表明,在空压机的整个生命周期中(喷油螺杆空压机一般在8-10年) 设备购置成本仅占5%,维护成本占18%左右,运行电费占到了惊人的77%甚至更高。因此,实施空压机节能降耗措施意义重大。
我国目前针对螺杆空压机的能效标准是2020年7月1日正式实施的GB19153-2019《容积式空气压缩机能效限定值及能效等级》,该标准指出空压机比功率越小,能效水平越高。该标准将空压机的能效分1级、2级、3级三个等级。其中喷油螺杆空压机每两个能效等级之间能效普遍相差10%左右,因不同排气压力、冷却方式和额定功率存在一定的差异。
目前,提高压缩空气系统的主流措施包括进行合适的空压机选型、按实际用气量来配置后外理设备、压缩空气管路合理布置、智能集中管理、防治“跑冒滴漏”、余热回收以及高质量维修保养等。当然,在预算足够的情况下,采用能效等级更高的空压机是最为重要的一个环节。
近年来,喷油双螺杆空压机主机关键技术国产化加快,行业整体发展得以提速。在7.5-355kW功率范围(压力1.3Mpa以下)内基本取代了传统的活塞式空压机而成为市场主流机型,国内市场每年约有50万台上下的销售量,且以10%的速度增长。在此背景下,对螺杆空压机进行整机能效提升具有十分重要的现实意义。
影响螺杆空压机整机能效最为重要的因素是螺杆主机,目前市场上的双螺杆空压机主要分为单级压缩和两级压缩两种。单级压缩是出现时间较长,应用广泛。在实际使用中,一些功率大,产气需求大的空压机组,往往采用两级压缩。近几年,行业内企业都热衷干申报《国家工业节能技术装备推荐目录》和“能效之星”,其中入选的两级压缩机型占比较高。
从两级压缩螺杆空压机的工作原理看,就是将一级压缩转子和二级压缩转子组合在一个机壳内,并分别通过斜齿轮直接传动。自然空气通过空气过滤器进入第一级压缩,在压缩腔与少量润滑油混合,同时将混合气体压缩到级间压力。压缩后的气体进入冷却通道,与大量油雾接触,降低温度。降温后的压缩气体进入第二级转子,进行二次压缩。被压缩到终排气压力,然后通过排气法兰排出空压机,完成整个压缩过程。
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