Analyse de cas | 6 Raisons de la consommation d’énergie élevée du système de compresseur d’air

Maintenant, la consommation d'énergie du système de compresseur d'air représente environ 6% ~ 9% du pays’s production totale d’électricité. Il se classe au troisième rang des équipements à forte consommation d'énergie après les ventilateurs et les pompes à eau.. Maintenant, l'énergie est de plus en plus rare. Les économies d'énergie sont un sujet incontournable dans l'industrie des compresseurs d'air. Donc, il est très important de contrôler la consommation d'énergie du système de compresseur d'air.  

Boîtier du système d'air comprimé

Actuellement, le système d'air comprimé contient l'équipement suivant: 5 ensembles de compresseurs d'air à vis à injection d'huile et 5 ensembles de sécheurs d'air par adsorption combinés à régénération de chaleur. La pression de conception du système est 1.0 MPa. Le débit d'air maximum est d'environ 7300 Nm3/heure. Et concevoir le point de rosée de sécheur d'air comprimé≤-40℃. La plage de réglage de la pression du compresseur d'air est 0.86 ~ 0.93 MPa. La dose moyenne est d'environ 3500 Nm3/heure. Le point de rosée de sécheur d'air par dessiccation pour compresseur est d'environ -60°C. Transportez-les vers différents sites aériens via le réseau de canalisations. Le débit d'air maximum des compresseurs d'air 1#~5# est le suivant: 1152 Nm3/heure, 1074 Nm3/heure, 1074 Nm3/heure, 1326 Nm3/h et 2760 Nm3/heure. En outre, la puissance nominale est la suivante: 110 kW, 112 kW, 112 kW, 132 kW et 250 kW. Parmi eux, 1# est un compresseur d'air vsd. Et 2#~5# sont des compresseurs à fréquence industrielle. La capacité d'air nominale du sécheur par adsorption combiné 1#~4# est 1380 Nm3/heure. Ils sont évalués à 11.5 kW. En outre, la capacité d'air du 5# Le séchoir à absorption combiné est 3000 Nm3/heure. Sa puissance est 26 kW. Maintenant, le mode de fonctionnement du système de compresseur d'air est soufflé: 5# compresseur d'air + 2# ou 3# compresseur d'air. Trois sécheurs d'air combinés à régénération fonctionnent. Un autre 2 les sèche-linge sont en veille. La consommation d'énergie du système de compresseur d'air est d'environ 288100 (kWh)/mois. Cela équivaut à environ 400 (kWh)/h. La consommation d’énergie par unité d’alimentation en air est donc 0.114 (kWh) /Nm3. Se référer à JB/T 50159 « Classification énergétique des stations d'air comprimé » juger. L'indice de consommation d'énergie n'est que le troisième. L'efficacité opérationnelle est très faible. Il y a donc encore beaucoup à faire pour améliorer les performances du système..  

Pourquoi la consommation d'énergie du système de compresseur d'air est-elle élevée?

La consommation d'énergie élevée de l'air comprimé est principalement due aux raisons suivantes:

(1) Mauvaise combinaison de compresseurs d’air

Maintenant, la combinaison du compresseur d'air n'est pas raisonnable. Utiliser un compresseur de fréquence de puissance à grand débit (5#) avec compresseur à fréquence de puissance à petit volume d'air (2# ou 3#). En outre, les sites d'utilisation de l'air sont dispersés. Ils sont plus que 20. Outre, la consommation d'air est irrégulière. Donc, la consommation totale d'air fluctue considérablement. L'amplitude dépasse 20%. De plus, chargement et déchargement fréquents du compresseur d'air. Et le moteur tourne souvent au ralenti. La consommation d'énergie pendant le déchargement est élevée. Cela représente environ 20% ~ 35% de la consommation d'énergie à pleine charge du système de compresseur d'air. Donc, l'efficacité du fonctionnement est faible.

(2) La pression de réglage du compresseur d'air est trop élevée

Maintenant, il n'existe qu'un seul site d'utilisation de l'air qui nécessite une pression ≥0,8 MPa. Son utilisation représente environ 10% du total. Les autres sites aériens nécessitent une pression ≥ 0.70 MPa. Mais l'approvisionnement centralisé du terminal. Donc, régler la plage de pression de sortie entre 0,86 et 0,93 MPa. Surmonter la résistance des filtres et la résistance des tuyaux. Enfin, la pression de l'aérogare est ≥ 0.81 MPa. Nous devons répondre aux besoins de haute pression d'un site à petit volume. Augmentez la pression de réglage du compresseur d'air de 0.1 MPa. C'est clairement déraisonnable.

(3) La consommation d'énergie du sécheur à compresseur d'air est élevée

Nous devons nous assurer que le point de rosée répond aux exigences. Donc, le système utilise 5 séchoirs combinés à micro-chaleur pour le séchage. Le fonctionnement du séchoir consomme beaucoup d'air de régénération. La consommation d'air est d'environ 7%. Cela se produit pendant le chauffage par dessicant et la purge à froid.. En fait, c'est la consommation d'énergie du système de compresseur d'air. Plus l'électricité consommée par le radiateur électrique. Par rapport à d'autres séchoirs, le sèche-linge combiné consomme plus d'énergie. Supposons que le point de rosée de l'air comprimé soit de -60°C. La comparaison de la consommation d'énergie des différents séchoirs est présentée dans le tableau ci-dessous. 1. Prenons l'exemple du séchoir combiné avec une capacité d'air de 1 380 Nm3/h.. La consommation d'énergie unitaire est calculée comme suit 0.1(kWh)/Nm3. On peut le voir sur le tableau 1: La consommation énergétique du sèche-linge combiné micro-chaleur (deuxième type) est haut. C'est à propos de 5 fois supérieur à celui du séchoir combiné traditionnel à récupération de chaleur résiduelle (troisième type). De plus, c'est à propos de 10 fois celui du nouveau type de séchoir combiné à récupération de chaleur perdue (cinquième type). Il est seulement inférieur à celui du sèche-linge combiné sans chaleur (premier type). Dans le système de compresseur d'air, la consommation d'énergie est supérieure à 9%. Une seule unité peut dépasser 12 kW du séchoir du troisième type. Donc 3 les unités consomment plus de 36 kW. Maintenant, la consommation d'énergie globale du système de compresseur d'air est d'environ 400 kW.

(4) Forte perte de pression dans le système d'air comprimé

Le système d'air comprimé a été réalisé par lots. La disposition de la tuyauterie est complexe. La résistance des tuyaux est excellente. En outre, afin d'assurer la qualité de l'air, installé de nombreux filtres de précision. Il y a 20 pièces au total. Il y a aussi des filtres à l'intérieur des séchoirs. Donc, la perte de pression de ce système de compresseur d'air atteint 0.05 MPa.

(5) Il y a une fuite d'air dans le système du compresseur d'air

Il existe plus de dix équipements système. De plus, le réseau de pipelines est compliqué. Le pipeline principal est terminé 600 m. Il y a plus que 20 sites d'utilisation de l'air. Il existe de nombreux endroits où des fuites peuvent se produire. À propos 2% des fuites d'air sont détectées sur la base des conditions de fonctionnement et des comparaisons de débit. Cela affecte également la consommation d'énergie du système de compresseur d'air..

(6) L'égouttoir électronique consomme beaucoup d'air

Il y a 27 pcs de draineur dans le système d'air comprimé. Ils peuvent se vider automatiquement selon la saison. Cependant, l'air comprimé est toujours évacué pendant le processus de vidange. Au printemps et en été, l'intervalle de drainage est 1 min. 5 c'est à chaque fois. En outre, en automne et en hiver, l'intervalle de drainage est 3 minutes. 15 c'est à chaque fois. L’intervalle annuel moyen de drainage est donc 2 min. 10 c'est à chaque fois. Le diamètre du noyau de drainage est d'environ 4 millimètre. Le débit d’un seul drain est d’environ 0.25 Nm3/heure. La plupart d'entre eux sont aériens. Calculé à 90%. La perte d'air est d'environ 0.23 Nm3/heure. Au total environ 6 Nm3/heure. Alors à propos 50,000 Nm3 d’air comprimé est gaspillé tout au long de l’année.

Projets visant à modifier la consommation d'énergie du système de compresseur d'air

(1) Ajuster la combinaison du compresseur d'air

Donnez plusieurs combinaisons différentes de compresseurs d’air pour fournir de l’air. Et comptez la consommation d’énergie de fonctionnement. La consommation d'énergie par unité de production d'air est indiquée dans le tableau 2. En fait, la combinaison comprend le sécheur par adsorption et sécheur d'air réfrigéré.

Type de séchoir	Consommation d'air (/Débit d'air nominal)	Perte de pouvoir (kW)	Consommation d'énergie (kW)	Pouvoir total (kW)
Sécheur combiné à régénération sans chaleur	à propos 14%	19.3	0.5	19.8
Séchoir combiné à micro-régénération de chaleur	à propos 7%	9.7	5.8	15.5
Séchoir combiné à régénération chauffée	à propos 4%	5.5	8	13.5
Sécheur combiné traditionnel à récupération de chaleur résiduelle	à propos 2%	2.8	0.5	3.3
Sécheur combiné à régénération de chaleur résiduelle, nouveau type	0	0	1.5	1.5

Type de combinaison	Consommation d’énergie du système de compresseur d’air (KW*h)/h	Consommation d'énergie unitaire (KW*h)/Nm³
5#+1#	345.6	0.0987
5# + 2# ou 3# (La combinaison qui a toujours été utilisée)	358.3	0.1024
5# + 4#	360.5	0.103
1#+2#+3#+4#	362.9	0.1037

On peut le voir sur le tableau 2: la consommation énergétique de la combinaison 5#+1# est le plus bas. 1#+2#+3#+4# a la consommation d'énergie la plus élevée. Le premier réduit la consommation d’énergie d’environ 3.5% par rapport au deuxième type.

Analyse de la consommation d'énergie de la combinaison de compresseurs d'air

Les compresseurs d'air se chargent et se déchargent en fonction de la pression du tuyau. Parfois, la consommation d'air réelle est supérieure à l'alimentation en air. En ce moment, la pression du tuyau diminuera progressivement. Une fois en dessous de la pression de réglage de chargement, le compresseur d'air commence à se charger à pleine capacité. En outre, parfois la consommation d'air réelle est inférieure à l'alimentation en air. En ce moment, la pression du tuyau augmentera progressivement. Une fois dépassé la pression de réglage de déchargement, le compresseur commence à se décharger. En ce moment, la soupape d'admission se ferme. Et la soupape de ventilation s'ouvre. Purger l'air à haute pression de l'extrémité d'échappement à l'extrémité d'entrée. Réduire le rapport de pression d'entrée et de sortie à vide. En ce moment, la consommation d'énergie représente environ 20% pour 35% de l'état de pleine charge. La différence est que la vitesse du moteur du compresseur à fréquence industrielle est constante.. Donc ça peut’pour régler le volume d'air. Les changements dans la pression des tuyaux entraîneront un fonctionnement fréquent des vannes.. Enfin, cela réduira l'efficacité de fonctionnement du compresseur d'air. Outre, cela affectera la stabilité de la pression d'alimentation en air. Cependant, la vitesse du moteur du compresseur VSD peut s'ajuster indépendamment. La plage de réglage est généralement de 60 % à 100 %. La soupape d'admission et la soupape de ventilation fonctionnent très peu. Il peut réduire efficacement le ralenti du système de compresseur d'air et la consommation d'énergie.. La pression d'alimentation en air est également très stable. Donc, nous prévoyons d'utiliser la combinaison de 5# + 1# compresseur d'air. Entre eux, le 1# le compresseur d'air est à vitesse variable.

(2) Alimentation en pression différente selon les régions

Ajouter un nouveau système d'air comprimé. Fournir de l’air séparément pour le site d’utilisation de l’air à haute pression. Le terminal à air comprimé fonctionne à pression réduite. Réduisez la pression du compresseur d'air de 0,86 ~ 0,93 MPa à 0,76 ~ 0,83 MPa. Formule de consommation d'énergie: E=∫ Edt=∫PaQaln(p/pa)dt Pennsylvanie: 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. Supposons que le flux et le temps restent inchangés. Pour chaque 0.1 MPa diminution de la pression, la consommation d'énergie diminue d'environ 7 % à 8 %. Le nouveau système d'ajout d'air comprimé est le suivant: inclure 2 définit les compresseurs VSD à vis sans huile et 2 ensembles de séchoirs combinés. La pression de service de conception est 1.0 MPa. Chaque capacité d'air maximale est 1068 Nm3/heure. Utiliser un moteur à fréquence variable à aimant permanent. Il peut démarrer et s'arrêter arbitrairement. Et les horaires sont illimités.

(3) Utilisez l'égouttoir intelligent GM à consommation d'air zéro

Enfiler’Je n'utilise plus la vidange de synchronisation électronique. Remplacez-le par un égouttoir GM smart zéro consommation d'air. Son principe de fonctionnement est le suivant: le condensat s'écoule dans le drain. Le niveau de liquide dans la chambre continue d'augmenter. En atteignant un niveau élevé, le capteur de niveau signale. Activer l'électrovanne pour commencer la vidange. Le niveau de condensat descend à un niveau bas. En ce moment, le capteur envoie un signal. Fermer l'électrovanne pour arrêter la vidange. Le niveau de liquide est encore légèrement au-dessus de l'orifice de vidange. Cela formera un joint liquide. Empêchez donc l'air comprimé de s'échapper. Ensuite, il obtient l'effet d'une consommation d'air nulle. A en juger par la situation réelle sur place, il n'y a aucune émission d'air pendant le fonctionnement de l'égouttoir GM. Cela élimine vraiment la consommation d'énergie inutile du système de compresseur d'air.

Performances de consommation d'énergie du système de compresseur d'air après changement

Le changement de système est terminé. La consommation énergétique mensuelle de fonctionnement de la station d'air comprimé est d'environ 239,906 (kWh). La nouvelle consommation d'énergie ajoutée est d'environ 25205 (kWh). Ainsi, le total est 265111 (kWh)/mois. Avant le changement, la consommation mensuelle d'énergie était 288100 (kWh)/mois. Donc, cela permet d'économiser de l'énergie en 22989 (kWh). Il réduit la consommation d'énergie du système de compresseur d'air d'environ 8%. L'effet d'économie d'énergie est très évident. En conclusion, nous devrions surveiller fréquemment le système d'air comprimé. Et il faut entretenir le compresseur d'air, séchoir, filtres et puits de pipeline. En outre, le système doit également être optimisé et mis à niveau. Cela peut donc réduire la consommation d'énergie du système de compresseur d'air.