Сціснутае паветра, як шырока выкарыстоўваная крыніца энергіі ў прамысловасці, складае ад 10% да 35% ад агульнага спажывання энергіі ў прамысловай вытворчасці. 96% спажывання энергіі сістэмай сціснутага паветра прыпадае на спажыванне энергіі прамысловымі кампрэсарамі, а гадавое спажыванне энергіі прамысловымі кампрэсарамі ў Кітаі складае больш за 6% ад агульнага спажывання энергіі ў краіне. Эксплуатацыйныя выдаткі паветраных кампрэсараў па кошту закупак, выдатках на тэхнічнае абслугоўванне і эксплуатацыйных выдатках на энергію, згодна з тэорыяй ацэнкі поўнага жыццёвага цыклу, выдаткі на закупкі складаюць толькі каля 10%, у той час як кошт энергіі дасягае 77%. Гэта сведчыць аб тым, што Кітаю неабходна актыўна павышаць эфектыўнасць выкарыстання энергіі сістэмамі сціснутага паветра падчас правядзення прамысловай і эканамічнай рэструктурызацыі.
З паглыбленнем разумення патрэб прадпрыемстваў у сціснутым паветры, эканоміі энергіі і скарачэнні выкідаў, неабходна тэрмінова выбраць адпаведную тэхналогію для існуючай сістэмы энергазберагальнай трансфармацыі, каб дасягнуць найлепшых вынікаў у галіне энергазберажэння. Даследаванні прамысловых прадпрыемстваў Кітая за апошнія два гады паказалі, што попыт на энергазберагальную рэканструкцыю ў асноўным абумоўлены наступнымі трыма аспектамі:
Спажыванне энергіі паветранымі кампрэсарамі складала занадта вялікую долю ў спажыванні энергіі прадпрыемствам; нестабільнасць сістэмы падачы сціснутага паветра, ваганні ціску і іншыя ўплывы на нармальную працу абсталявання; з пашырэннем маштабаў вытворчасці прадпрыемствы аптымізуюць пераўтварэнне зыходнай сістэмы сціснутага паветра, каб адаптавацца да росту попыту. З-за асаблівасцей сістэм сціснутага паветра прадпрыемства і адпаведных энергазберагальных тэхналогій розныя, каб палепшыць узровень паспяховасці пераўтварэння, энергазберагальнае пераўтварэнне нельга ўкараняць сляпа. Асабліва важна выбраць адпаведныя меры энергазберажэння на аснове ўсебаковага аналізу, выпрабаванняў і ацэнкі ўсёй сістэмы. Аўтары прааналізавалі і вывучылі характарыстыкі і сферы прымянення некаторых існуючых і новых энергазберагальных тэхналогій, даследуючы выкарыстанне сціснутага паветра на вялікай колькасці прамысловых прадпрыемстваў.
Стратэгія энергазберажэння сістэмы
Зыходзячы з тэорыі ацэнкі спажывання энергіі пнеўматычнай сістэмай і аналізу страт энергіі, зыходзячы з розных аспектаў складу сістэмы, прымаюцца наступныя агульныя меры па эканоміі энергіі:
Вытворчасць сціснутага паветра. Разумная канфігурацыя і абслугоўванне розных тыпаў кампрэсараў, аптымізацыя рэжыму працы, штодзённае кіраванне абсталяваннем для ачысткі паветра. Транспартоўка сціснутага паветра. Аптымізацыя канфігурацыі трубаправоднай сеткі, падзел падводных трубаправодаў высокага і нізкага ціску; кантроль размеркавання спажывання паветра ў рэжыме рэальнага часу, штодзённая праверка і мінімізацыя ўцечак, паляпшэнне страт ціску ў стыках. Выкарыстанне сціснутага паветра. Удасканаленне схемы прывада цыліндраў, выкарыстанне энергазберагальных прадуктаў, распрацаваных для гэтай галіны, такіх як спецыяльныя паветразберагальныя клапаны для абшыўкі цыліндраў у электралітычнай алюмініевай прамысловасці, а таксама энергазберагальныя паветраныя пісталеты і фарсункі. Рэкуперацыя адпрацаванага цяпла кампрэсара. Цяпло, якое выпрацоўваецца падчас сціскання паветра, рэкуперуецца з дапамогай цеплаабмену і г.д. і выкарыстоўваецца для дапаможнага нагрэву і тэхналагічнага нагрэву і г.д.
Генерацыя сціснутага паветра
1 Эканомія энергіі адным паветраным кампрэсарам
У цяперашні час найбольш шырока выкарыстоўванымі паветранымі кампрэсарамі ў прамысловасці з'яўляюцца поршневыя, цэнтрабежныя і шрубавыя. Поршневыя кампрэсары ўсё яшчэ выкарыстоўваюцца ў вялікіх колькасцях на некаторых старых прадпрыемствах; цэнтрабежны тып шырока выкарыстоўваецца на тэкстыльных прадпрыемствах са стабільнай працай і высокай эфектыўнасцю, але ён схільны да скачкоў пры рэзкім змяненні ціску ў сістэме. Асноўныя меры энергазберажэння, якія выкарыстоўваюцца: для забеспячэння чысціні імпартнага паветра, асабліва на тэкстыльных прадпрыемствах, неабходна добра праводзіць грубую фільтрацыю, каб адфільтраваць вялікую колькасць кароткіх валокнаў у паветры. Зніжэнне тэмпературы на ўваходзе паветранага кампрэсара для павышэння эфектыўнасці. Ціск змазачнага алею на вібрацыю ротара цэнтрыфугі мае вялікі ўплыў, таму выбар змазачнага алею, які змяшчае супрацьпенныя агенты і стабілізатары акіслення. Звяртайце ўвагу на якасць астуджальнай вады, разумны скід астуджальнай вады, планавае папаўненне вады. Пункты скіду кандэнсату паветранага кампрэсара, сушылкі, рэзервуара для захоўвання і трубаправоднай сеткі павінны рэгулярна скідацца. Каб прадухіліць хрыпы, выкліканыя рэзкімі зменамі спажывання паветра і г.д., звяртайце ўвагу на рэгуляванне прапарцыйнай зоны і інтэгральнага часу, устаноўленых агрэгатам, і старайцеся пазбягаць рэзкага зніжэння спажывання паветра. Выбірайце трохступеньчатыя цэнтрыфугі з выдатным энергазберагальным эфектам і паспрабуйце выкарыстоўваць рухавікі высокага ціску, каб паменшыць страты ў лініі і падтрымліваць нізкі ўзровень павышэння тэмпературы станцыі павышэння ціску паветра.
Шрубавыя паветраныя кампрэсары шырока выкарыстоўваюцца. Ніжэй прыведзены параўнальныя вынікі рэжымаў кіравання шрубавымі паветранымі кампрэсарамі: прааналізуйце бягучыя праблемы загрузкі/разгрузкі паветранага кампрэсара і рэгулявання пастаяннага ціску. Можна зрабіць выснову: абапіраючыся на механічныя сродкі рэгулявання ўваходнага клапана, падачу паветра немагчыма хутка і бесперапынна рэгуляваць. Калі колькасць газу пастаянна змяняецца, ціск падачы непазбежна моцна вагаецца. Для рэгулявання ваганняў спажывання паветра на заводзе выкарыстоўваецца чыстае частаснае кіраванне, якое дазваляе рэгуляваць вытворчасць паветра з дапамогай пераўтваральніка частаты. Недахопам з'яўляецца тое, што сістэма падыходзіць для сітуацыі, калі ваганні спажывання паветра на заводзе невялікія (ваганні складаюць 40%~70% ад аб'ёму вытворчасці паветра адной машынай, і эфект эканоміі энергіі з'яўляецца найбольш значным).
2 Сістэма экспертнага кіравання групай паветраных кампрэсараў
Сістэма экспертнага кіравання паветранымі кампрэсарамі стала новай тэхналогіяй кіравання паветранымі кампрэсарамі і эканоміі энергіі. Сістэма кіравання ў залежнасці ад змены патрабаванняў да ціску, Admiral кіруе запускам і прыпынкам розных паветраных кампрэсараў, загрузкай і разгрузкай і г.д., каб сістэма заўсёды падтрымлівала патрэбную колькасць і магутнасць кампрэсараў у працы.
Сістэма кіравання домам з дапамогай пераўтваральніка частаты змяняе хуткасць аднаго паветранага кампрэсара ў заводскай сістэме падачы газу нізкага ціску, каб кантраляваць час вытворчасці газу паветраным кампрэсарам, сумяшчаючы заводскую сістэму падачы газу нізкага ціску з невялікімі ваганнямі колькасці газу. Звычайна для выбару пераўтваральніка частаты паветранага кампрэсара неабходна прафесійнае абсталяванне для правядзення комплексных выпрабаванняў і разлікаў. З вышэйзгаданага аналізу і параўнання можна высветліць: многія з нашых сістэм сціснутага паветра маюць вялікі патэнцыял для паляпшэння энергаэфектыўнасці. Пераўтварэнне частаты кампрэсара можа дасягнуць энергазберагальнага эфекту толькі ў спалучэнні з працай уласнай сістэмы сціснутага паветра прадпрыемства, якая павінна быць цалкам пратэставана і ацэнена спецыялістамі перад выкарыстаннем. Экспертная сістэма кіравання групай паветраных кампрэсараў асабліва падыходзіць для некалькіх паветраных кампрэсараў, якія працуюць адначасова, рэалізацыя ступеністай камбінаванай канфігурацыі можа цалкам задаволіць патрэбы прадпрыемстваў.
3 паляпшэнне працэсу сушкі сціснутым паветрам
У цяперашні час найбольш распаўсюджаным абсталяваннем для сушкі і апрацоўкі сціснутага паветра на прадпрыемствах з'яўляецца халадзільнае абсталяванне, абсталяванне без рэгенерацыі цяпла і кампазітнае абсталяванне з мікрарэгенерацыяй цяпла. Асноўнае параўнанне прадукцыйнасці паказана ў табліцы ніжэй.
Энергазберагальная трансфармацыя лініі абароны павінна адпавядаць наступным прынцыпам: калі зыходная сістэма апрацоўкі паветра занадта высокая, яе трэба змяніць на менш адпаведную ачыстку. Паляпшэнне працэсу сушкі, зніжэнне страты ціску ў звяне апрацоўкі сушкі (страты ціску ў сушылцы некаторых сістэм да 0,05 ~ 0,1 МПа), зніжэнне спажывання энергіі.
Транспарт сціснутага паветра
1. Сістэма трубаправодаў у сістэме Yajiang не павінна перавышаць 1,5% ад працоўнага ціску. У цяперашні час многія станцыі павышэння ціску паветра не маюць асноўных і другасных трубаправодаў, занадта шмат непатрэбных каленаў і выгібаў, частыя пульсацыі ціску і сур'ёзныя страты ціску. Некаторыя пнеўматычныя трубаправоды закапаны ў траншэю і не могуць кантралявацца на наяўнасць уцечак. Каб у любым выпадку забяспечыць патрэбны ціск у сістэме, персанал па кіраванні эксплуатацыяй павялічвае працоўны ціск ва ўсёй сістэме на 0,1~0,2 МПа, ствараючы штучныя страты ціску. На кожныя 0,1 МПа павелічэння ціску на выхадзе паветранага кампрэсара спажыванне энергіі паветраным кампрэсарам павялічваецца на 7%~10%. Адначасова павелічэнне ціску ў сістэме павялічвае ўцечку паветра. Энергазберагальныя меры па рэнавацыі: замяніць разгалінаваную схему трубаправода на пятлявую, укараніць падзел падачы паветра высокага і нізкага ціску і ўсталяваць пераліўны блок высокага і нізкага ціску; замяніць трубаправод з вялікім мясцовым супраціўленнем падчас энергазберагальнай рэнавацыі, знізіць супраціўленне трубаправода і ачысціць унутраную сценку трубы шляхам прамывання кіслатой, выдалення іржы і г.д., каб забяспечыць гладкасць сценкі трубы.
2 Уцечка, выяўленне ўцечак і закаркаванне
Большая частка заводскіх уцечак з'яўляецца сур'ёзнай, аб'ём уцечак дасягае 20%~35%, у асноўным у клапанах, злучэннях, трыплетах, электрамагнітных клапанах, разьбовых злучэннях і пярэдняй вечку цыліндра кожнага газавыкарыстоўваючага абсталявання; некаторыя віды абсталявання працуюць пад залішнім ціскам, аўтаматычна разгружаюцца і часта выпускаюць газ. Шкода, выкліканая ўцечкай, амаль не ўяўляецца большасці людзей. Напрыклад, на аўтамабільнай станцыі кропкавай зваркі з-за невялікай адтуліны дыяметрам 1 мм у газавай трубе трапіў зварны шлак, што прывяло да штогадовых страт электраэнергіі да 355 кВт·г, што амаль эквівалентна гадавому спажыванню электраэнергіі дзвюма сем'ямі з трох чалавек. Мерапрыемствы па эканоміі энергіі: усталяваць сістэму кіравання вымярэннем расходу газаправода галоўнага вытворчага цэха для вызначэння мяжы выкарыстання тэхналагічнага газу. Рэгуляваць спажыванне тэхналагічнага газу, мінімізаваць колькасць клапанаў і злучэнняў і паменшыць колькасць кропак уцечкі. Узмацніць кіраванне і рэгулярна правяраць прафесійнымі інструментамі. Карацей кажучы, прадпрыемствы могуць выкарыстоўваць прафесійнае выпрабавальнае абсталяванне, такое як інтэлектуальны дэтэктар уцечкі газу з паралельным доступам, пісталет для сканавання кропак уцечкі і г.д., каб прыняць меры па прадухіленні працы, рызыкі, капання і ўцечкі сістэмы сціснутага паветра, адпаведна, праводзіць тэхнічнае абслугоўванне і замену кампанентаў.
Выкарыстанне сціснутага паветра
Пнеўматычныя пісталеты шырока выкарыстоўваюцца ў аздабленні вытворчасці, механічнай апрацоўцы і іншых вытворчых пляцоўках, а спажыванне імі паветра дасягае 50% ад агульнага аб'ёму падачы паветра ў некаторых прамысловых зонах. У працэсе выкарыстання ўзнікаюць такія з'явы, як занадта доўгі трубаправод падачы паветра, занадта высокі ціск падачы, выкарыстанне прамой меднай трубы ў якасці сопла і несанкцыянаванае павышэнне працоўнага ціску работнікамі, якія працуюць на перадавой, што прыводзіць да вялікай страты паветра.
Неабгрунтаваная з'ява выкарыстання газу ў пнеўматычным абсталяванні таксама больш распаўсюджаная, напрыклад, для вызначэння таго, ці затрымалася апрацоўка ў месцы выяўлення зваротнага ціску газу, падачы газу вакуумнага генератара і г.д. З'ява бесперапыннай падачы газу Zun, калі ён не працуе. Гэтыя праблемы асабліва існуюць у хімічных рэзервуарах і іншых газах, якія выкарыстоўваюцца для змешвання, а таксама ў вытворчасці шын, напрыклад, стэрэатыпнае напаўненне. Меры па рэформе энергазберажэння: выкарыстанне новых энергазберагальных прылад пнеўматычнага фарсункі і імпульсных пнеўматычных пісталетаў. Выкарыстанне спецыялізаванага пнеўматычнага абсталявання ў пэўных галінах прамысловасці, такіх як алюмініевая прамысловасць, для садзейнічання выкарыстанню спецыяльных паветразберагальных клапанаў у абдзіраючых цыліндрах.
Рэкуперацыя адпрацаванага цяпла паветранага кампрэсара
Згодна з ацэнкай усяго жыццёвага цыклу, 80%~90% электрычнай энергіі, спажыванай паветранымі кампрэсарамі, пераўтвараецца ў цяпло і рассейваецца. Размеркаванне спажывання электрычнага цяпла паветраным кампрэсарам паказана на малюнку ніжэй, без уліку цяпла, якое выпраменьваецца ў навакольнае асяроддзе і назапашваецца ў самым сціснутым паветры, астатнія 94% энергіі можна выкарыстоўваць у выглядзе рэкуперацыі адпрацаванага цяпла.
Рэкуперацыя адпрацаванага цяпла ажыццяўляецца праз цеплаабменнік і іншыя адпаведныя сродкі рэкуперацыі цяпла працэсу сціскання паветра, якія выкарыстоўваюцца для нагрэву паветра або вады, тыпова выкарыстоўваючы іх для дапаможнага нагрэву, тэхналагічнага нагрэву і падагрэву вады ў катле. Пры разумных паляпшэннях можна рэкупераваць і выкарыстоўваць ад 50% да 90% цеплавой энергіі. Усталёўка прылад рэкуперацыі цяпла можа эфектыўна кантраляваць працоўную тэмпературу паветранага кампрэсара да аптымальнай працоўнай тэмпературы, каб палепшыць працоўны стан змазкі, а аб'ём выхлапных газаў паветранага кампрэсара павялічыцца на 2%~6%. Для паветранага кампрэсара можна спыніць вентылятар астуджэння самога паветранага кампрэсара і выкарыстоўваць цыркуляцыйны вадзяны помпа для рэкуперацыі цяпла; вадзяны паветраны кампрэсар можа выкарыстоўвацца для нагрэву халоднай вады або ацяплення памяшканняў, а каэфіцыент рэкуперацыі складае 50%~60%. Рэкуперацыя адпрацаванага цяпла практычна не спажывае энергіі ў параўнанні з электрычным ацяпляльным абсталяваннем; у параўнанні з паліўным газам выкіды нулявыя, што з'яўляецца чыстым і экалагічна чыстым спосабам эканоміі энергіі. На аснове тэорыі аналізу страт энергіі ў сістэме сціснутага паветра аналізуюцца і абагульняюцца існуючыя з'явы неабгрунтаванага выкарыстання газу і меры па эканоміі энергіі на прадпрыемстве. У працэсе энергазберагальнай трансфармацыі прадпрыемстваў спачатку праводзяцца дэталёвыя выпрабаванні і ацэнкі розных сістэм, на падставе якіх прымяняюцца адпаведныя меры аптымізацыі для дасягнення мэтаў энергазберажэння, што можа павысіць эфектыўнасць працы ўсёй сістэмы сціснутага паветра.
Час публікацыі: 02 сакавіка 2024 г.