【压缩机网】据统计数据显示，在工业生产制造领域中，企业使用的空压机台数多、功率大，所消耗的能源约占电力总能源的8%-20%，节能是空压机行业市场化最有力的工具，潜力巨大，有必要进行节能改造。空压机节能的路线有哪些？在我看来目前需要从以下两条路径入手，硬件节能和智慧节能，这两者综合应用能够产生巨大的经济效益。
空压机硬件节能思路
硬件节能包括设备提效、泄漏治理、变频调速、余热回收等方法。
1、设备提效
设备提效是指将低效的设备改造成高效的设备，当前许多制造企业领导层还不能认识到。因为诸多原因，很多企业的生产线建设较早，还在使用低效的活塞机，实际上螺杆机完全可以替代。螺杆式空压机具有结构简单、体积小、运行稳定、维修量小等优势，是当前的主流产品。特别是近年来，通过众多空压机制造企业不懈努力，螺杆式空压机技术不断发展，节能型螺杆空压机不断涌现，产生了永磁变频螺杆空压机、永磁变频双级空气压缩机等多种产品，为了提高企业制造能力，提高设备能效，建议企业尽早采用节能型螺杆机替代常规空压机。
旧设备的更新换代可按以下因素考虑：（1）设备初始投资，如新采购设备需要考虑：价格、运输费用、安装调试费用等影响设备初始投资；（2）能源节省效益，新设备的能效比高、能源节省效益显著，缩短投资回收期。如新设备的能效比为6.0，而旧设备为3.0，在相同的产气量和运行时间下，能源节省量将非常可观，同样产气量20m3，功率75KW的空压机，运行3000小时，电价为1元/kwH，旧设备输入功率75/3=25kW，新设备为75/6=12.5kW，每小时节省电量电量为25-12.5=12.5kWh，每年节省费用为12.5*1*3000=37500元。（3）维修成本降低。旧设备每年维修成本高、而新设备维修成本降低幅度大，这有助于缩短投资回收期。（4）新设备生产效率大幅提升。在工业制造生产过程中，新设备能精准控制压缩空气气压，气体品质达标，降低产品次品率，从而带来可观的效益，缩短投资回收期。设备提效、高能耗设备以旧换新成为当前我国装备能力及产品升级换代的主要措施。
2、泄漏治理
空压机的目标是产生压缩空气，制造企业最终需要的是带有一定压力、满足不同质量要求的压缩空气。企业一般都建设集中空压机房，这就需要较长的管道来输送压缩空气，产生泄漏的概率会大幅提高。压缩空气从空压机机房输送到使用终端，各种金属连接管路、接头、阀门等难免会存在一定泄漏，大家普遍认为压缩空气属于无色无味、无污染的可再生能源，不去重视其泄漏造成损失。而据有关资料显示，实际上压缩空气在管道输送中造成泄漏是非常惊人的，为了治理泄漏问题，建议大家定期检查软管、接头、阀门等关键部位的情况，增加必要的流量、压力的远程检测装置，随时监控泄漏率、压差、快速定位泄漏点，减少泄漏损失。
3、变频调速
很多空压机采用的星三角启动方式，通过压缩机启停来控制管道中压力。管道压力达标后，设备会自动停机；当压力降低到一定程度后，又再次启动。星三角启动电流是正常运行电流的3-6倍，这种方式不仅在启动时对电网造成频繁的冲击，还减少了空压机的调节手段，增大了能耗。如果将压缩机电控回路改造成变频调速启动，能大大降低压缩机能耗，通过加装变频器控制电动机转速，比如降低转速来降低空压机的产气量，维持空气管网所需要的压力，不断补充压缩气量，达到输气管网所需最低压力，同时降低能耗。变频改造过程中，需要用户对设备根据实际需求，精准匹配、关注性价比较高的变频器产品，同时考虑其通用性和兼容性，便于后续的维护和零件更换，尽量选择符合国家行业标准的产品。
4、余热回收
空压机使用中会产生大量余热，通过风冷、水冷等方式将压缩过程中产生的热能散发出去。但实际上通过各种手段回收这部分热量可用于其它生产工艺、降低用热能耗，提高企业的整体生产效率，比如生产中液体加热、生活热水、冬季采暖等等，余热回收方式需要企业根据自身需要与其它工艺流程的要求来确定。
以上是对空压机系统的硬件改造，降低常规运行方式下的能耗。但是，空压机的能耗与用气量、用气压力、冷却介质流量、环境温度等很多因素相关，这些因素的改善也能大幅度降低空压机能耗。当然，这种精细化的节能依靠简单的控制系统是无法实现，需要使用智慧节能系统，综合分析各类影响因素，自动寻找最佳控制方法。
空压机智慧节能思路
智慧节能技术是利用数字建模、大数据、AI分析等技术优化运行策略，解决常规调节无法精准节能的缺点的方法。
智慧节能主要从以下三方面来降低空压机系统的能耗：
第一，设定经济的运行目标，保证生产的同时降低能耗。智慧节能系统根据生产工艺预测用气量及用气压力，随时设定满足工艺需求的最低用气压力，避免空压机做无用功。
第二、通过大数据模型调整空压机运行策略。智慧节能系统会建立各台空压机的模型，并不断收集每台空压机在不同负荷下的能耗，提高模型准确度。运行时，根据预测目标提前进行系统模拟，寻找最佳调节策略，降低能耗。例如，在用气量较少时，根据机组性能选择全部机组低频运行，还是停止部分机组；如需停止部分机组，系统会判断能效最差的空压机，并停止该设备。
第三、建立冷却系统模型，优化冷却系统的控制策略。大型空压机多采用水冷方式冷却，大多建有多台冷却塔系统，采用智慧节能系统建立准确的冷却塔、冷却水泵模型，并监测湿球温度。当湿球温度变化时，机组会通过模拟的方式提前筛选多种调节策略，比如增加水泵或减少水泵、提高冷却塔风机转速或降低转速、增加或降低冷却塔台数等，以达到最低的冷却系统能耗。
冷却塔的分类：按通风方式分为自然通风和机械通风；按水与空气的流动方向分为逆流式、横流式和混流式；按水与空气接触方式分为湿式、干湿和干湿式。冷却塔的主要组成部分有：
传动系统：电机、减速机、风机；布水系统：例如旋转布水器、固定散水头、散水槽、分水板、塔体及支架、风筒、收水器、填料、雨区、集水池、导风板等几部分组成。电机：目前品牌的有大同、东元、金日；一般常用电机防护等级为IP54。减速机分为皮带传动和齿轮传动，风机分为轴流式和离心式，一般我们用轴流式。目前市场使用冷却塔大多为FRP材质，冷却塔的填料是冷却塔重要组成部分，其占所产生温降占整个塔温降的60%-70%，填料材料有聚氯乙烯、氯化聚氯乙烯、聚丙烯等。冷却塔属于热交换设备系统，进行热交换的两种介质是：水和空气，整个过程是接触散热和蒸发散热共同作用使水冷却，冷却后的水回流到空压机冷却器和油冷却器中，交换热量后，热水通过冷却水泵增加动力，又再次进行冷却塔系统中进行降温，如此往复循环，当一台冷却塔降温不足时需要增加冷却塔的台数。
通常情况下在冷却塔降温37-32-27温度条件下，1RT(冷吨)=13LPM，根据热量计算公司：
Q为冷却塔的散热量，C为水的比热容，
为冷却塔温降。
除了以上三方面，智慧节能系统还在很多细节上进行精细化控制，保证整体系统的最佳能效。这样的控制策略，需要在整个空压机站房及输送气管理系统、终端用户加装若干传感器，如管道压力传感器、管路流量计、温度传感器、电压表、电流表、电能计量表，需要对数据进行采集、分析、计算、按要求分类控制、其数据量和计算量是巨大的，只有采用AI大数据才能完成，这也是智慧节能技术的核心。
总之，空压机系统的节能包括硬件节能和智慧节能，这两者又是相辅相成的。硬件节能是降低能耗的基础，也是智慧控制能够形成大量控制策略的基础；智慧节能在硬件改造的基础上需要进行精细化控制，通过加装多种如干传感器装置，进行数据采集、计算、分析、按照要求分类控制，再经过大数据库，模型在多种控制策略中寻找最佳路线，满足生产需求。降低能耗，两者只有相互配合，才能达到最佳节能效果。
来源：本站原创
【压缩机网】据统计数据显示，在工业生产制造领域中，企业使用的空压机台数多、功率大，所消耗的能源约占电力总能源的8%-20%，节能是空压机行业市场化最有力的工具，潜力巨大，有必要进行节能改造。空压机节能的路线有哪些？在我看来目前需要从以下两条路径入手，硬件节能和智慧节能，这两者综合应用能够产生巨大的经济效益。
空压机硬件节能思路
硬件节能包括设备提效、泄漏治理、变频调速、余热回收等方法。
1、设备提效
设备提效是指将低效的设备改造成高效的设备，当前许多制造企业领导层还不能认识到。因为诸多原因，很多企业的生产线建设较早，还在使用低效的活塞机，实际上螺杆机完全可以替代。螺杆式空压机具有结构简单、体积小、运行稳定、维修量小等优势，是当前的主流产品。特别是近年来，通过众多空压机制造企业不懈努力，螺杆式空压机技术不断发展，节能型螺杆空压机不断涌现，产生了永磁变频螺杆空压机、永磁变频双级空气压缩机等多种产品，为了提高企业制造能力，提高设备能效，建议企业尽早采用节能型螺杆机替代常规空压机。
旧设备的更新换代可按以下因素考虑：（1）设备初始投资，如新采购设备需要考虑：价格、运输费用、安装调试费用等影响设备初始投资；（2）能源节省效益，新设备的能效比高、能源节省效益显著，缩短投资回收期。如新设备的能效比为6.0，而旧设备为3.0，在相同的产气量和运行时间下，能源节省量将非常可观，同样产气量20m3，功率75KW的空压机，运行3000小时，电价为1元/kwH，旧设备输入功率75/3=25kW，新设备为75/6=12.5kW，每小时节省电量电量为25-12.5=12.5kWh，每年节省费用为12.5*1*3000=37500元。（3）维修成本降低。旧设备每年维修成本高、而新设备维修成本降低幅度大，这有助于缩短投资回收期。（4）新设备生产效率大幅提升。在工业制造生产过程中，新设备能精准控制压缩空气气压，气体品质达标，降低产品次品率，从而带来可观的效益，缩短投资回收期。设备提效、高能耗设备以旧换新成为当前我国装备能力及产品升级换代的主要措施。
2、泄漏治理
空压机的目标是产生压缩空气，制造企业最终需要的是带有一定压力、满足不同质量要求的压缩空气。企业一般都建设集中空压机房，这就需要较长的管道来输送压缩空气，产生泄漏的概率会大幅提高。压缩空气从空压机机房输送到使用终端，各种金属连接管路、接头、阀门等难免会存在一定泄漏，大家普遍认为压缩空气属于无色无味、无污染的可再生能源，不去重视其泄漏造成损失。而据有关资料显示，实际上压缩空气在管道输送中造成泄漏是非常惊人的，为了治理泄漏问题，建议大家定期检查软管、接头、阀门等关键部位的情况，增加必要的流量、压力的远程检测装置，随时监控泄漏率、压差、快速定位泄漏点，减少泄漏损失。
3、变频调速
很多空压机采用的星三角启动方式，通过压缩机启停来控制管道中压力。管道压力达标后，设备会自动停机；当压力降低到一定程度后，又再次启动。星三角启动电流是正常运行电流的3-6倍，这种方式不仅在启动时对电网造成频繁的冲击，还减少了空压机的调节手段，增大了能耗。如果将压缩机电控回路改造成变频调速启动，能大大降低压缩机能耗，通过加装变频器控制电动机转速，比如降低转速来降低空压机的产气量，维持空气管网所需要的压力，不断补充压缩气量，达到输气管网所需最低压力，同时降低能耗。变频改造过程中，需要用户对设备根据实际需求，精准匹配、关注性价比较高的变频器产品，同时考虑其通用性和兼容性，便于后续的维护和零件更换，尽量选择符合国家行业标准的产品。
4、余热回收
空压机使用中会产生大量余热，通过风冷、水冷等方式将压缩过程中产生的热能散发出去。但实际上通过各种手段回收这部分热量可用于其它生产工艺、降低用热能耗，提高企业的整体生产效率，比如生产中液体加热、生活热水、冬季采暖等等，余热回收方式需要企业根据自身需要与其它工艺流程的要求来确定。
以上是对空压机系统的硬件改造，降低常规运行方式下的能耗。但是，空压机的能耗与用气量、用气压力、冷却介质流量、环境温度等很多因素相关，这些因素的改善也能大幅度降低空压机能耗。当然，这种精细化的节能依靠简单的控制系统是无法实现，需要使用智慧节能系统，综合分析各类影响因素，自动寻找最佳控制方法。
空压机智慧节能思路
智慧节能技术是利用数字建模、大数据、AI分析等技术优化运行策略，解决常规调节无法精准节能的缺点的方法。
智慧节能主要从以下三方面来降低空压机系统的能耗：
第一，设定经济的运行目标，保证生产的同时降低能耗。智慧节能系统根据生产工艺预测用气量及用气压力，随时设定满足工艺需求的最低用气压力，避免空压机做无用功。
第二、通过大数据模型调整空压机运行策略。智慧节能系统会建立各台空压机的模型，并不断收集每台空压机在不同负荷下的能耗，提高模型准确度。运行时，根据预测目标提前进行系统模拟，寻找最佳调节策略，降低能耗。例如，在用气量较少时，根据机组性能选择全部机组低频运行，还是停止部分机组；如需停止部分机组，系统会判断能效最差的空压机，并停止该设备。
第三、建立冷却系统模型，优化冷却系统的控制策略。大型空压机多采用水冷方式冷却，大多建有多台冷却塔系统，采用智慧节能系统建立准确的冷却塔、冷却水泵模型，并监测湿球温度。当湿球温度变化时，机组会通过模拟的方式提前筛选多种调节策略，比如增加水泵或减少水泵、提高冷却塔风机转速或降低转速、增加或降低冷却塔台数等，以达到最低的冷却系统能耗。
冷却塔的分类：按通风方式分为自然通风和机械通风；按水与空气的流动方向分为逆流式、横流式和混流式；按水与空气接触方式分为湿式、干湿和干湿式。冷却塔的主要组成部分有：
传动系统：电机、减速机、风机；布水系统：例如旋转布水器、固定散水头、散水槽、分水板、塔体及支架、风筒、收水器、填料、雨区、集水池、导风板等几部分组成。电机：目前品牌的有大同、东元、金日；一般常用电机防护等级为IP54。减速机分为皮带传动和齿轮传动，风机分为轴流式和离心式，一般我们用轴流式。目前市场使用冷却塔大多为FRP材质，冷却塔的填料是冷却塔重要组成部分，其占所产生温降占整个塔温降的60%-70%，填料材料有聚氯乙烯、氯化聚氯乙烯、聚丙烯等。冷却塔属于热交换设备系统，进行热交换的两种介质是：水和空气，整个过程是接触散热和蒸发散热共同作用使水冷却，冷却后的水回流到空压机冷却器和油冷却器中，交换热量后，热水通过冷却水泵增加动力，又再次进行冷却塔系统中进行降温，如此往复循环，当一台冷却塔降温不足时需要增加冷却塔的台数。
通常情况下在冷却塔降温37-32-27温度条件下，1RT(冷吨)=13LPM，根据热量计算公司：
Q为冷却塔的散热量，C为水的比热容，为冷却塔温降。
除了以上三方面，智慧节能系统还在很多细节上进行精细化控制，保证整体系统的最佳能效。这样的控制策略，需要在整个空压机站房及输送气管理系统、终端用户加装若干传感器，如管道压力传感器、管路流量计、温度传感器、电压表、电流表、电能计量表，需要对数据进行采集、分析、计算、按要求分类控制、其数据量和计算量是巨大的，只有采用AI大数据才能完成，这也是智慧节能技术的核心。
总之，空压机系统的节能包括硬件节能和智慧节能，这两者又是相辅相成的。硬件节能是降低能耗的基础，也是智慧控制能够形成大量控制策略的基础；智慧节能在硬件改造的基础上需要进行精细化控制，通过加装多种如干传感器装置，进行数据采集、计算、分析、按照要求分类控制，再经过大数据库，模型在多种控制策略中寻找最佳路线，满足生产需求。降低能耗，两者只有相互配合，才能达到最佳节能效果。
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