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当前，我国企业在气动技术使用中普遍存在效率偏低，浪费严重，节能意识淡薄等问题，致使15-20%的工业用电全部用于压缩空气，造成我国在气动系统上每年耗电量高达2000 亿度以上，企业运营成本居高不下，且大量能耗增加了碳排放量，造成环境污染。 本文通过分析压缩空气的使用现状，指出压缩空气的不合理使用及其对策，提出气动系统的节能新思路，引导企业合理生产及应用压缩空气。 1、压缩空气成本控制的重要性❶ 压缩空气的电费成本 我们以功率250KW，额定输出40 立方米的空压机为例，按照电费0.7 元/KWh，效率系数0.8 来计算，得出该设备的单位能耗为0.09 元每立方米。 ❷ 压缩空气的综合成本 压缩空气涵盖了7%的初期成本，包括压缩机及附属设备的安装调试工作；在生产运行过程中产生了9%左右的维护成本，包括定期的保养与维护，因此一般工厂的压缩空气的综合成本达到了0.1 元每立方米以上。 ❸ 压缩空气的碳排放成本 按国家发改委能源研究所，每度电消耗0.4kg 标准煤计算，每1 立方米压缩空气的产生都需要消耗52g 标准煤，这会产生35.3g 的碳粉尘及129.6g 的二氧化碳，这等同于一辆2.4L 排量的汽车行驶574米。 由此可以看出，压缩空气用电所占比率已严重超出我们的想象，因此，对于目前日益激烈的竞争环境，由空压机节能所带来的经济效益就显得愈发重要。 2、目前压缩空气的应用及管理漏洞❶ 泄漏 泄漏是压缩空气应用现场普遍存在的问题，一个孔径为1mm 的泄漏点在0.7MPa 的压力下，一年的压缩空气泄漏量能够达到35251 立方米，造成直接经济损失超过2000 元。 某大型工厂发现276 处泄漏点，泄漏量为18.2 立方米/分钟，年损失达到了30.6 万元。 泄漏点主要包括硬管连接漏气，快插接头漏气，压力表破损漏气，气缸密封破损漏气，电磁阀漏气等多种原因。 ❷ 吹气 吹气操作广泛应用于生产的各个环节中，可以用来除尘，除水，干燥，降温等等。作为使用者，我们关注的是吹气的流速，吹击力及吹扫面积，这些性能直接影响到了吹气的效果，但是最容易被我们忽略的是耗气量。 部分使用喷嘴口径过大，而前段管路，元件通径过小，这样会造成声速流导比变小，压力损失大而供气压力大。 现场人员只通过吹气效果来调节压力大小，而对吹气参数没有把握，对气源进行粗放式管理，极易造成供气压力过高，这样不仅造成能源浪费，高压吹扫会导致碎屑或水等飞溅对员工造成伤害，产生的噪音也会产生听力损伤。 无工件时仍在吹气，部分吹气装置无法感应工件自行通断，在没有工件不需要工作的情况下依然吹气，造成浪费。 ❸ 压力损失 管路连接形式不合理，管路接入混乱。管径管长不合理，管径过小会导致管路沿程压力损失大。换向电磁阀与执行气缸之间管路复杂会造成压力损失，空压机过滤器滤器阻塞，导致进出口侧压力差增大，空压机需要更多工作来弥补压力损失。 ❹ 过度供压 单一粗放式压力供给，不同的气动设备对供气量及供气压力要求都是不同的，低压需求占主导地位，仅少量位置需要高压的场合，为了达到高压设备的要求，盲目提高供气压力，不仅造成供压浪费，还有可能对低压设备造成损坏。 ❺ 停机时不关断气源 大部分的气源开关位置较为偏僻，且不易关断，因此在生产线停产，设备不运行时依然供气， 造成大量浪费。 ❻ 气动元件老旧 如：老式减压阀压损过大，输出压力小，老式伸缩气缸摩擦力较大，执行效率低； 部分空气过滤器无法目视滤芯状态且极难更换； 部分真空发生器无法真空保持，必须一直通气，这些都会造成压缩空气的损失。 3 气动系统的节能新思路❶ 泄漏点管理 压缩空气的泄漏原因有很多，比如主管路接头松动，气管及接头弯曲不合理，管端剪切不齐，管子插入不充分，橡胶管劣化，气缸杆端密封损坏，电磁阀内部密封圈损坏，三联件自动排水口持续漏气，排水口损坏等。 这需要我们积极查找并标记现场泄漏位置，归类并剖析泄漏原因，提供针对性改善方案。 比如针对气管因弯折或者火花飞溅造成破损而形成的漏气点，可以现场加装防护装置，更换为耐高温及弯折的高柔性阻燃气管。 针对换向电磁阀或气缸漏气可更换为防尘强度更高的产品，防止粉尘进入内部损坏密封圈。 ❷ 声速流导比改善 对于吹气装置来说，前段喷嘴声速流导比越大，造成的压力损失就会越小，追加喷嘴，喷嘴口径合理化，提高冲击压力。严格把握吹气参数，追加减压阀，根据设备具体要求来调节供给压力。追加二通阀，在生产线设备停产时及时关断通气，源头阻止气源浪费。 ❸ 使用压力合理化 在低压需求占据主导地位，仅少量位置需要高压的场合，降低空压机输出压力，在需要高压出局部增压，可有效降低空压机运行电费，压力管理精细化，按需供压，比如对于输出行程压力要求不高的执行元件，可适当降低供压来实现节能。 ❹ 压缩空气使用管理 另外，引入数字流量开关或者空气测漏仪等设备，将压缩空气的泄漏量转化为具体的流量值，通过数值管理来精准显示改善效果，这样能够提高推进改善意识，增强节能积极性。 压缩空气管路增加流量开关及压力开关，7 天*24 小时监控主管道，各主要设备支路流量及节点压力，设定反馈信号，实时反映流量压力变化，并实现异常报警。 结束语基于上述可知，压缩空气的节能工作刻不容缓，无论面对怎样复杂的现场环境，都要确立节能的四项原则：削减泄漏，改善喷嘴，降低压力，台数控制。 进行详细的现场评估，积极寻找节能改善点，测量现场的压缩空气使用现状并提出节能改善建议。制定节能方案，计算节能空间。通过测量节能方案的效果来对节能改善效果进行评估。 相信通过以上的节能新思路，能够大大降低压缩空气的能耗及成本，实现企业的利润最大化。 |
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