空压机节能分析

第4卷第23期节能邳保2014年8月CONSTRUCTIONI空压机节能分析杨华中粮生物化学(安徽)股份有限公司柠檬酸生产部安徽蚌埠233001摘要:分析了影响离心空压机能耗的有关因素,并对如何降低空压机阻力、降低空压机能耗提出了措施和建议。关键词:空压机;节能中图分类号:TE08文献标识码:A引言:(3)空压机的等温效率nr↑,则电耗W↓。n与操作条我部空压机主要由5台500m3/min离心式压缩机以及7台件有着非常密切的关系。所以在操作中重点是确保气体在各级70m/min无油活塞式压缩机组成。其中5离心式压缩机于2000冷却器得到充分冷却,使压缩机尽量趋近于等温压缩,有效提投入运行,π070m/min无油式活塞压缩机于%6年投人运行。通高压缩机的等温效率,降低空压机电耗;过对机组进行系统的分析,空气管路系统的阻力大,造成空压(4)空压机的排气量V↓,则电耗W↓。目前我部低压空机的排压高、能耗高。较同行业,低压空气用电高出约300度气压力控制较高,提高发酵水平降低空气用量,将是有效降低/吨。本文对影响离心式空压机排压、功耗、排气量的原因进电耗的办法。了理论分析,并结合空压机的性能曲线和实际运行情况对如(5)排气压力P2↓,则电耗W↓。通过理论计算可知,在何有效地降低空气系统阻力、进一步优化该机组的技术经济指其它参数不变的情况下,空压排气压力降低30Kpa,则空压机标、降低机组能耗提出了改进措施电耗每小时可降低100多度,节能效果非常明显(另外,空压、70m3/min活塞式压缩机效率分析机特性曲线反映出:排压降低后,排气量会增加,从而达到增已知:排气量V1=70m3/min(折进气状况),进气温度产降耗的双重作用)T1=27+273=300K、空压机性能曲线与管网特性曲线分析至发酵岗位表压P2=2.2kgcm;至岗位空气温度2.1空压机性能曲线T2=70+273=346K空压机性能曲线是由压缩机本身的性能决定的,其反映了单罐空气流量=150立方h,种子罐单罐流量=300立方/空压机排气压力Pe、功率W随空气流量Q的变化关系,如图1小时,若开四台小空压机则单台空压机排气量V2=(1550m3所示。通过性能曲线可以找到压缩机的最佳工作点。图中压缩h×3+300)/60min/4台=20.6m3/m机在A点的工作参数为P1、Q1、W1,在B点的工作参数为P2求的V1=57.2,则效率=572/70=81.6%。Q2、W2。图中反映出:当排压由P2降为P1后,空压机的耗电而实际电机负荷效率为95.4%,说明π0m3/min空压机有效量随排压降低而降低,而排气量却是增加的,此时既达到了节功率低,机械磨损大,应给予淘汰能的目的,增加的空气量还有利于提高氧气产量。所以工作点影响离心式空压机能耗的因素分析A的经济性比工作点B好,所以在压缩机运行中要尽量使工作离心式空压机的电耗(Kw.hh)与排气量、环境温度、压点趋近A点力比及效率等因素有关,计算公式如下流量与排压的变化曲线Pl,RTIn(P A3600nn式中:p为标准状态下空气密度,p=1.293kg/m3;V为空压机的排气量,m/h;R为气体常数,R’=0.278kJ/(kgK);T为环境温度,K;P2为排气压力,MPa;P;为进气压力MPa;nT为空压机的等温效率;ηx为空压机的机械效率。从式(1)中可以分析与耗电4(1)环境温度T,空压机效率ηw,受自然条件、设计等因素影响大,人为因素影响小,基本上可以看作常数(2)进气压力P1↑,则电耗W↓。P由当地大气压力P图1空压机性能曲线和空压机吸气系统阻力(主要是过滤器的阻力)决定,所以22管网特性曲线采用高效过滤器、操作上定期除灰使过滤器的阻力控制在设计管网特性曲线如图2所示。由于气体在管网中的流动阻力范围内也是空压机节能的重要途径;500m/min离心式压缩机与流量的平方成正比,即采用目前最先进的自洁式过滤器,但进气阻力仍然差距较大△P=AQ21#-3#进气阻力在1.3KPa,而4#-5#为04KPa,根据计算,进式中:△P为管中国煤化工气体流量;A为气阻力每降低IKPa,使电耗降低0.3-0.4%(相当于每小时节电管网的阻力系数CNMHG25k Wh图2中的二次曲线代表」气体在管网内流过时,阻力损失后L节能环保第4卷第23期CONSTRUCTION2014年8月四、空气系统阻力分析空压机的排压(Pe)由到发酵岗位的工作压力(P)和系PPF统的阻力(△P)两方面决定的,即P=Pr+△P。在正常的生产状况下,发酵岗位工作压力基本上是由工艺需求确定;而管网阻力在设计中虽然有一个具体值,但由于在设计后的各个工序中:包括单机(或管道阀门)的设计、安装,系统配置,操作图2空气管网特性曲线控制等多因素的影响都会造成系统的阻力偏离设计值。系统阻与流量之间的关系。当气体流量为Q时,管网的阻力损失为力如图4所示:ΔP,当用户的工作压力(如精馏下塔压力)为Pr时,则压缩P,2.that机的排压达到Pe才能满足要求。在Pr不变的情况下,ΔP越低P四车和四车:9否5X2三生和则空压机的排压越低三车初:《gar2.3压缩机实际工作点的确定压缩机在实际运行中,其工作点既会受压缩机性能曲线的影响,又会受到管网特性曲线的影响。所以其工作点是压缩机性能曲线与管网特性曲线的交点,如图3所示压缩机性径曲线图4五、降低空气系统阻力的措施1)将列管式后冷器更换为翅片式后冷器,可降低阻力约10KP(2)拆除发酵车间一楼丝网过滤器及加热器叫力曲线(3)冷却水系统优化操作,确保空压机各级冷却器、空气预冷系统的冷却效果达到最佳值;图3压缩机工作曲线参考文献从图中可以看出,对同一压缩机而言,其性能曲线是不变]徐忠主编离心式压缩机原理西安交通大学,200的,但随着管网阻力的变化,压缩机的工作点将沿着性能曲线2]李云,姜培正主编《过程流体机械(第二版)》移动。当管网阻力降低后,压缩机的排压将由P2降为P1,而「3] DEMAG空压机操作手册,2000排气量从Q2升为Q1,如图中A点、B点所示。4]陈恒敏主编,《化工原理(第三版)》文章被我刊收录,以上为全文此文章编码:2014A6675中国煤化工CNMHG