Analisis de CASO | 6 Razones del alto consumo de energía del sistema de compresor de aire

Actualmente, El consumo de energía del sistema del compresor de aire representa aproximadamente 6% ~ 9% de la generación total de energía del país. Ocupa el tercer lugar en equipos de alto consumo de energía después de ventiladores y bombas de agua.. Ahora, la energía es cada vez más escasa. El ahorro de energía es un tema inevitable en la industria de los compresores de aire.. Por lo tanto, Es muy importante controlar el consumo de energía del sistema del compresor de aire..  

Caja del sistema de aire comprimido

Actualmente, El sistema de aire comprimido contiene el siguiente equipo.: 5 conjuntos de compresores de aire de tornillo con inyección de aceite y 5 Conjuntos de secadores de aire desecantes combinados con regeneración de calor.. La presión de diseño del sistema es 1.0 MPa. El flujo de aire máximo es aproximadamente 7300 Nm3/hora. Y diseño de punto de rocío de secador de aire comprimido≤-40 ℃. El rango de ajuste de presión del compresor de aire es 0.86 ~ 0.93 MPa. La dosis promedio es de aproximadamente 3500 Nm3/hora. El punto de rocío de secador de aire desecante para compresor es aproximadamente -60°C. Transportarlos a varios sitios aéreos a través de la red de tuberías.. El flujo de aire máximo de los compresores de aire 1#~5# es el siguiente: 1152 Nm3/hora, 1074 Nm3/hora, 1074 Nm3/hora, 1326 Nm3/h y 2760 Nm3/hora. Además, La potencia nominal es la siguiente.: 110 kilovatios, 112 kilovatios, 112 kilovatios, 132 kilovatios y 250 kilovatios. Entre ellos, 1# es compresor de aire vsd. Y 2#~5# son compresores de frecuencia eléctrica.. La capacidad de aire nominal del secador de adsorción combinado 1#~4# es 1380 Nm3/hora. Están clasificados en 11.5 kilovatios. Además, la capacidad de aire del 5# El secador de absorción combinado es 3000 Nm3/hora. Su potencia nominal es 26 kilovatios. Actualmente, El modo de funcionamiento del sistema del compresor de aire es soplado.: 5# compresor de aire + 2# o 3# compresor de aire. Tres secadores de aire regenerativos combinados están funcionando. Otro 2 las secadoras están en espera. El consumo de energía del sistema de compresor de aire es de aproximadamente 288100 (kW·h)/mes. Es equivalente a aproximadamente 400 (kW·h)/h. Entonces, el consumo de energía por unidad de suministro de aire es 0.114 (kW·h) /Nm3. Consulte JB/T 50159 “Clasificación Energética de las Estaciones de Aire Comprimido” juzgar. El índice de consumo de energía es sólo el tercero.. La eficiencia operativa es muy baja.. Por lo tanto, hay mucho margen de mejora en el rendimiento del sistema..  

¿Por qué es alto el consumo de energía del sistema de compresor de aire??

El alto consumo de energía del aire comprimido se debe principalmente a las siguientes razones:

(1) Combinación inadecuada de compresores de aire.

Actualmente, La combinación del compresor de aire no es razonable.. Utilice un compresor de frecuencia de potencia de gran flujo (5#) Con compresor de frecuencia de potencia de pequeño volumen de aire. (2# o 3#). Además, los sitios de uso del aire están dispersos. son mas que 20. Además, el uso del aire es irregular. Por lo tanto, el consumo total de aire fluctúa mucho. La amplitud excede 20%. Además, Carga y descarga frecuente del compresor de aire.. Y el ralentí del motor ocurre a menudo.. El consumo de energía durante la descarga es elevado.. Representa aproximadamente 20% ~ 35% del consumo de energía a plena carga del sistema de compresor de aire. Por lo tanto, la eficiencia de operación es baja.

(2) La presión de ajuste del compresor de aire es demasiado alta

Actualmente, solo hay un sitio de uso de aire que requiere una presión de ≥0,8 MPa. Su uso representa aproximadamente 10% del total. Otros sitios de aire requieren presión ≥ 0.70 MPa. Pero la terminal centralizó el suministro.. Por lo tanto, Establezca el rango de presión de salida en 0,86 ~ 0,93 MPa.. Supere la resistencia del filtro y la resistencia de las tuberías.. Finalmente, la presión del terminal aéreo es ≥ 0.81 MPa. Necesitamos satisfacer las necesidades de alta presión de un sitio de pequeño volumen.. Aumente la presión de ajuste del compresor de aire 0.1 MPa. Esto es claramente irrazonable.

(3) El consumo de energía del secador con compresor de aire es alto.

Necesitamos asegurarnos de que el punto de rocío cumpla con los requisitos.. Por lo tanto, el sistema utiliza 5 Secadores combinados de microcalor para secado.. El funcionamiento del secador consume mucho aire de regeneración.. El consumo de aire es aproximadamente 7%. Esto ocurre durante el calentamiento del desecante y la purga en frío.. De hecho, Este es el consumo de energía del sistema de compresor de aire.. Más la electricidad consumida por el calentador eléctrico.. Comparado con otros secadores, La secadora combinada consume más energía.. Supongamos que el punto de rocío del aire comprimido es -60°C.. La comparación del consumo de energía de diferentes secadoras se muestra en la siguiente tabla. 1. Tomemos como ejemplo el secador combinado con una capacidad de aire de 1380 Nm3/h.. El consumo de energía unitario se calcula como 0.1(kW·h)/Nm3. Se puede ver en la tabla 1: El consumo de energía del secador combinado de microcalor. (segundo tipo) es alto. Se trata 5 veces mayor que el secador combinado tradicional con regeneración de calor residual (tercer tipo). En addtion, se trata 10 veces mayor que el nuevo tipo de secador combinado con regeneración de calor residual (quinto tipo). Solo es más bajo que el secador combinado sin calor. (primer tipo). En el sistema de compresor de aire., el consumo de energía es más que 9%. Una sola unidad puede exceder 12 kW del tercer tipo de secador. Entonces 3 Las unidades consumen más de 36 kilovatios. Actualmente, El consumo total de energía del sistema de compresor de aire es de aproximadamente 400 kilovatios.

(4) Gran pérdida de presión en el sistema de aire comprimido.

El sistema de aire comprimido se completó en lotes.. El diseño de las tuberías es complejo.. La resistencia de la tubería es excelente.. Además para garantizar la calidad del aire., Instalé muchos filtros de precisión.. Hay 20 piezas en total. También hay filtros dentro de las secadoras.. Por lo tanto, la pérdida de presión de este sistema de compresor de aire alcanza 0.05 MPa.

(5) Hay una fuga de aire en el sistema del compresor de aire.

Hay más de diez equipos del sistema.. Además, la red de oleoductos es complicada. El oleoducto principal ha terminado. 600 metro. Hay mas que 20 sitios de uso del aire. Hay muchos lugares donde pueden ocurrir fugas.. Acerca de 2% Los tipos de fugas de aire se encuentran en función de las condiciones de funcionamiento y comparaciones de flujo.. Esto también afecta el consumo de energía del sistema del compresor de aire..

(6) El purgador electrónico consume mucho aire.

Hay 27 Piezas de escurridor en el sistema de aire comprimido.. Pueden drenar automáticamente según la temporada.. Sin embargo, El aire comprimido siempre se descarga durante el proceso de drenaje.. En primavera y verano, el intervalo de drenaje es 1 mín.. 5 cada vez. Además, en otoño e invierno, el intervalo de drenaje es 3 minutos. 15 cada vez. Entonces el intervalo de drenaje anual promedio es 2 mín.. 10 cada vez. El diámetro del núcleo de drenaje es de aproximadamente 4 milímetro. La descarga de un solo drenaje es aproximadamente 0.25 Nm3/hora. La mayoría son aire.. Calculado en 90%. La pérdida de aire es aproximadamente 0.23 Nm3/hora. Un total de aproximadamente 6 Nm3/hora. Entonces sobre 50,000 Nm3 de aire comprimido se desperdician durante todo el año.

Planes para cambiar el consumo de energía del sistema de compresores de aire.

(1) Ajustar la combinación del compresor de aire.

Proporcionar varias combinaciones diferentes de compresores de aire para suministrar aire.. Y cuente el consumo de energía operativo.. El consumo de energía por unidad de producción de aire se muestra en la tabla. 2. De hecho, La combinación incluye el secador desecante y secador de aire refrigerado.

Tipo de secadora	Consumo de aire (/Flujo de aire nominal)	Pérdida de potencia (kilovatios)	El consumo de energía (kilovatios)	Poder total (kilovatios)
Secador combinado de regeneración sin calor	acerca de 14%	19.3	0.5	19.8
Secador combinado de microregeneración de calor	acerca de 7%	9.7	5.8	15.5
Secador combinado de regeneración calentada	acerca de 4%	5.5	8	13.5
Secador combinado tradicional con regeneración de calor residual	acerca de 2%	2.8	0.5	3.3
Nuevo tipo de secador combinado de regeneración de calor residual	0	0	1.5	1.5

Tipo de combinación	Consumo de energía del sistema de compresor de aire (kilovatios*h)/h	Consumo de energía unitario (kilovatios*h)/Nm³
5#+1#	345.6	0.0987
5# + 2# o 3# (La combinación que siempre se ha utilizado)	358.3	0.1024
5# + 4#	360.5	0.103
1#+2#+3#+4#	362.9	0.1037

Se puede ver en la tabla 2: El consumo de energía de la combinación. 5#+1# es el mas bajo. 1#+2#+3#+4# tiene el mayor consumo de energía. El primero reduce el consumo de energía en aproximadamente 3.5% comparado con el segundo tipo.

Análisis del consumo de energía de la combinación de compresores de aire.

Los compresores de aire se cargan y descargan según la presión de la tubería.. A veces, El consumo real de aire es mayor que el suministro de aire.. En este momento, la presión de la tubería disminuirá gradualmente. Una vez por debajo de la presión establecida de carga, El compresor de aire comienza a cargar a plena capacidad.. Además, A veces el consumo de aire real es menor que el suministro de aire.. En este momento, La presión de la tubería aumentará gradualmente.. Una vez superada la presión establecida de descarga, el compresor comienza a descargar. En este momento, la válvula de admisión se cierra. Y se abre la válvula de ventilación. Ventile el aire a alta presión desde el extremo de escape hasta el extremo de entrada.. Reducir la relación de presión de entrada y salida sin carga.. En este momento, El consumo de energía representa aproximadamente 20% a 35% del estado de carga completa. La diferencia es que la velocidad del motor del compresor de frecuencia industrial es constante.. Entonces no puede ajustar el volumen de aire.. Los cambios en la presión de la tubería harán que las válvulas funcionen con frecuencia.. Finalmente, Reducirá la eficiencia operativa del compresor de aire.. Además, Afectará la estabilidad de la presión del suministro de aire.. Sin embargo, La velocidad del motor del compresor VSD se puede ajustar de forma independiente.. El rango de ajuste es generalmente 60%~100%. La válvula de admisión y la válvula de ventilación funcionan muy poco.. Puede reducir eficazmente el ralentí del sistema del compresor de aire y el consumo de energía.. La presión del suministro de aire también es muy estable.. Por lo tanto, planeamos usar la combinación de 5# + 1# compresor de aire. Entre ellos, el 1# El compresor de aire es de velocidad variable..

(2) Suministro de presión regional diferente

Agregar un nuevo sistema de aire comprimido. Suministre aire por separado para el sitio de uso de aire a alta presión.. La terminal de aire comprimido funciona a presión reducida.. Reduzca la presión del compresor de aire de 0,86~0,93 MPa a 0,76~0,83 MPa. Fórmula de consumo de energía: E=∫ Edt=∫PaQaln(p/pa)dt Pensilvania: atmospheric pressure absolute pressure Qa: volume flow in atmospheric state p: absolute pressure of air compressor outlet t: time Either variable can reduce air compressor system energy consumption. Suponga que el flujo y el tiempo permanecen sin cambios.. Para cada 0.1 Disminución de presión en MPa, El consumo de energía disminuye aproximadamente entre un 7% y un 8%.. El nuevo sistema de adición de aire comprimido es el siguiente: incluir 2 establece compresores VSD de tornillo sin aceite y 2 juegos de secadoras combinadas. La presión de trabajo de diseño es 1.0 MPa. Cada capacidad máxima de aire es 1068 Nm3/hora. Utilice un motor de frecuencia variable de imán permanente. Puede comenzar y detenerse arbitrariamente.. Y los tiempos son ilimitados.

(3) Utilice el escurridor inteligente GM con consumo de aire cero

No vuelvas a utilizar el drenaje electrónico de sincronización.. Cámbielo por escurridor inteligente de consumo de aire cero GM. Su principio de funcionamiento es el siguiente.: el condensado fluye hacia el desagüe. El nivel de líquido en la cámara sigue aumentando.. Al alcanzar un nivel alto, las señales del sensor de nivel. Activar la electroválvula para iniciar el drenaje.. El nivel de condensado cae a un nivel bajo.. En este momento, el sensor envía una señal. Cierre la válvula solenoide para detener el drenaje.. El nivel del líquido todavía está ligeramente por encima del puerto de drenaje.. Formará un sello líquido.. Así evitar que se escape el aire comprimido.. Entonces logra el efecto de consumo de aire cero.. A juzgar por la situación real en el sitio., No hay emisiones de aire durante el funcionamiento del escurridor GM.. Realmente elimina el consumo innecesario de energía del sistema de compresor de aire..

Rendimiento del consumo de energía del sistema del compresor de aire después del cambio.

Se completa el cambio de sistema. El consumo de energía de funcionamiento mensual de la estación de aire comprimido es de aproximadamente 239,906 (kW·h). El nuevo consumo de energía añadido es de aproximadamente 25205 (kW·h). De este modo, el total es 265111 (kW·h)/mes. Antes del cambio, El consumo mensual de energía fue 288100 (kW·h)/mes. Por lo tanto, ahorra energía al 22989 (kW·h). Reduce el consumo de energía del sistema del compresor de aire en aproximadamente 8%. El efecto de ahorro de energía es muy obvio.. En conclusión, debemos monitorear el sistema de aire comprimido con frecuencia. Y necesito mantener el compresor de aire., secadora, filtros y pozo de tubería. Además, el sistema también necesita ser optimizado y actualizado. Por lo que puede reducir el consumo de energía del sistema de compresor de aire..