ملخص توفير الطاقة وتعديل نظام الهواء المضغوط

كمصدر طاقة مستخدم على نطاق واسع في المجال الصناعي، يمثل الهواء المضغوط 10% إلى 35% من إجمالي استهلاك الطاقة في الإنتاج الصناعي.96% من استهلاك الطاقة لنظام الهواء المضغوط هو استهلاك الطاقة للضاغط الصناعي، ويمثل استهلاك الطاقة السنوي للضاغط الصناعي في الصين أكثر من 6% من إجمالي استهلاك الطاقة الوطني.تكاليف تشغيل ضاغط الهواء من خلال تكاليف الشراء وتكاليف الصيانة وتكاليف تشغيل الطاقة، وفقًا لنظرية تقييم دورة الحياة الكاملة، تمثل تكاليف الشراء حوالي 10% فقط، في حين أن تكلفة الطاقة تصل إلى 77%.إنه يوضح أن الصين بحاجة إلى تحسين كفاءة استخدام الطاقة لنظام الهواء المضغوط بقوة أثناء تنفيذ إعادة الهيكلة الصناعية والاقتصادية.

مع تعميق فهم احتياجات الشركات من الهواء المضغوط وتوفير الطاقة وخفض الانبعاثات، أصبح من الملح اختيار التكنولوجيا المناسبة للنظام الحالي للتحول الموفر للطاقة لتحقيق أفضل النتائج في توفير الطاقة.في العامين الماضيين، أظهرت الأبحاث التي أجريت على المؤسسات الصناعية في الصين أن الطلب على التجديد الموفر للطاقة يأتي بشكل رئيسي من الجوانب الثلاثة التالية:

يمثل استهلاك طاقة ضاغط الهواء نسبة عالية جدًا من استهلاك الطاقة في المؤسسة؛عدم استقرار إمدادات نظام الهواء المضغوط، وتقلبات الضغط وغيرها من التأثيرات على العمل العادي للمعدات؛مع توسيع نطاق الإنتاج، تعمل مؤسسة نظام الهواء المضغوط الأصلي على تحسين التحول للتكيف مع نمو الطلب.نظرًا لاختلاف خصائص نظام الهواء المضغوط بالمؤسسة وتكنولوجيا توفير الطاقة المطبقة، فمن أجل تحسين معدل نجاح التحول، لا يمكن تنفيذ التحول الموفر للطاقة بشكل أعمى.من المهم بشكل خاص اختيار التدابير المناسبة لتوفير الطاقة بناءً على التحليل الشامل والاختبار والتقييم للنظام بأكمله.قام المؤلفون بتحليل واستكشاف خصائص ونطاق تطبيق بعض تقنيات توفير الطاقة الحالية والناشئة من خلال دراسة استخدام الهواء المضغوط في عدد كبير من المؤسسات الصناعية.

استراتيجية توفير طاقة النظام

بناءً على نظرية تقييم استهلاك الطاقة للنظام الهوائي وتحليل فقدان الطاقة، بدءًا من الجوانب المختلفة لتكوين النظام، يتم اتخاذ تدابير توفير الطاقة الشاملة على النحو التالي:

توليد الهواء المضغوط.التكوين والصيانة المعقولة لأنواع مختلفة من الضواغط، وتحسين وضع التشغيل، والإدارة اليومية لمعدات تنقية الهواء.نقل الهواء المضغوط.تحسين تكوين شبكة خطوط الأنابيب، وفصل خطوط أنابيب الإمداد بالضغط العالي والمنخفض؛الإشراف في الوقت الحقيقي على توزيع استهلاك الهواء، والفحص اليومي وتقليل التسرب، وتحسين فقدان الضغط في المفاصل.استخدام الهواء المضغوط.تحسين دائرة قيادة الأسطوانات، واستخدام المنتجات الموفرة للطاقة التي تم تطويرها لهذه الصناعة، مثل صمامات توفير الهواء الخاصة لقصف الأسطوانات في صناعة الألومنيوم كهربائيا، وكذلك البنادق والفوهات الهوائية الموفرة للطاقة.ضاغط استعادة الحرارة الضائعة.يتم استرداد الحرارة المتولدة أثناء ضغط الهواء عن طريق التبادل الحراري، وما إلى ذلك، وتستخدم للتدفئة المساعدة والتسخين العملي، وما إلى ذلك.

توليد الهواء المضغوط

1 ضاغط هواء واحد موفر للطاقة

في الوقت الحاضر، تنقسم ضواغط الهواء الأكثر استخدامًا في الصناعة بشكل أساسي إلى الترددية والطرد المركزي والمسمار.ولا يزال النوع الترددي يُستخدم بكميات كبيرة في بعض المؤسسات القديمة؛يستخدم نوع الطرد المركزي على نطاق واسع في شركات النسيج مع التشغيل المستقر والكفاءة العالية، ولكنه عرضة للارتفاع عندما يتغير ضغط النظام فجأة.التدابير الرئيسية لتوفير الطاقة المستخدمة هي: ضمان نظافة الهواء المستورد، وخاصة شركات النسيج للقيام بعمل جيد في الترشيح الخشن، من أجل تصفية عدد كبير من الألياف القصيرة في الهواء.خفض درجة حرارة مدخل ضاغط الهواء لتحسين الكفاءة.إن ضغط زيت التشحيم على اهتزاز دوار الطرد المركزي له تأثير كبير، واختيار زيت التشحيم الذي يحتوي على عوامل مضادة للرغوة ومثبتات الأكسدة.انتبه إلى جودة مياه التبريد، وتصريف مياه التبريد بشكل معقول، وتجديد المياه المخطط له.يجب تفريغ نقاط تفريغ المكثفات في ضاغط الهواء والمجفف وخزان التخزين وشبكة الأنابيب بانتظام.من أجل منع الصفير الناتج عن التغيرات السريعة في الطلب على الهواء، وما إلى ذلك، انتبه إلى ضبط النطاق المتناسب والوقت المتكامل الذي تحدده الوحدة، وحاول تجنب الانخفاض المفاجئ في استهلاك الهواء.اختر أجهزة طرد مركزي ثلاثية المراحل ذات تأثير ملحوظ في توفير الطاقة، وحاول استخدام محركات الضغط العالي لتقليل فقد الخط والحفاظ على ارتفاع درجة حرارة محطة ضغط الهواء منخفضًا.

يتم استخدام ضاغط الهواء اللولبي على نطاق واسع، مع التركيز التالي على ملخص مقارنة وضع التحكم في ضاغط الهواء اللولبي: يمكن استنتاج تحليل مشاكل تحميل / تفريغ ضاغط الهواء الحالي وتنظيم الضغط المستمر: الاعتماد على الوسائل الميكانيكية لتنظيم صمام المدخل، يمكن إمداد الهواء لا يمكن تعديلها بسرعة وبشكل مستمر.عندما تتغير كمية الغاز باستمرار، فإن ضغط الإمداد يتقلب حتماً بشكل كبير.يتم استخدام التحكم في التردد النقي لمطابقة تقلبات استهلاك الهواء في المصنع عن طريق إضافة محول تردد لضبط إنتاج الهواء لضاغط الهواء.العيب هو أن النظام مناسب للحالة التي لا يكون فيها تقلب استهلاك هواء المصنع كبيرًا (التقلب يتراوح بين 40% إلى 70% من حجم إنتاج الهواء للآلة الواحدة ويكون تأثير توفير الطاقة هو الأكثر أهمية).

2 نظام تحكم خبير لمجموعة ضواغط الهواء

أصبح نظام التحكم الخبير لمجموعة ضاغط الهواء هو التكنولوجيا الجديدة للتحكم في مجموعة ضاغط الهواء وتوفير الطاقة.نظام التحكم وفقًا لتغيرات الضغط المطلوبة، التحكم الأدميرال في تشغيل وإيقاف ضواغط الهواء المختلفة، التحميل والتفريغ، وما إلى ذلك، للحفاظ على النظام دائمًا هو العدد الصحيح وقدرة الضاغط قيد التشغيل.

نظام التحكم المنزلي من خلال التحكم في محول التردد لتغيير سرعة ضاغط الهواء الفردي في نظام إمداد الغاز منخفض الضغط بالمصنع للتحكم في وقت وحدة ضاغط الهواء لإنتاج الغاز، مطابقة نظام إمداد الغاز منخفض الضغط بالمصنع مع صغير تقلبات في كمية الغاز.بشكل عام، اختر تحويل تحويل تردد ضاغط الهواء، ويجب أن يكون نظامًا احترافيًا لإجراء اختبار وحساب شامل لاتخاذ القرار.من خلال التحليل والمقارنة أعلاه، يمكن العثور على: العديد من كفاءة الطاقة في نظام الهواء المضغوط لدينا لديها مجال كبير للتحسين.لا يمكن لتحويل تحويل تردد الضاغط أن يحقق تأثير توفير الطاقة إلا من خلال دمجه مع تشغيل نظام الهواء المضغوط الخاص بالمؤسسة، والذي يحتاج إلى اختباره وتقييمه بالكامل بواسطة متخصصين قبل الاستخدام.نظام التحكم الخبير لمجموعة ضواغط الهواء مناسب بشكل خاص لضواغط الهواء المتعددة التي تعمل في نفس الوقت، ويمكن أن يلبي تنفيذ تكوين مجموعة الخطوات احتياجات المؤسسات بشكل جيد.

3 تحسين عملية التجفيف بالهواء المضغوط

في الوقت الحاضر، معدات تجفيف ومعالجة الهواء المضغوط الأكثر استخدامًا للمؤسسات هي النوع المبرد، ونوع تجديد الحرارة غير المتجدد والنوع المركب لتجديد الحرارة الدقيقة، وتظهر مقارنة الأداء الرئيسية في الجدول أدناه.

تحويل خط الدفاع لتوفير الطاقة لاتباع المبادئ التالية: إذا كان النظام الأصلي للهواء معالجة عالية النقاء، قم بالتغيير إلى معالجة مطابقة أقل.تحسين عملية التجفيف، وتقليل فقدان الضغط في وصلة معالجة التجفيف (فقد الضغط في مجفف أنظمة معينة يصل إلى 0.05 ~ 0.1MPa)، وتقليل استهلاك الطاقة.

نقل الهواء المضغوط

1 نظام الأنابيب نظام الأنابيب ياجيانغ يجب ألا يتجاوز 1.5% من ضغط العمل.في الوقت الحالي، لا تحتوي العديد من محطات ضغط الهواء على خطوط أنابيب أولية وثانوية، والعديد من الأكواع والانحناءات غير الضرورية، ونبضات الضغط المتكررة، وفقدان الضغط بشكل خطير.يتم دفن بعض خطوط الأنابيب الهوائية في الخندق ولا يمكن مراقبتها للتأكد من عدم وجود تسرب.لضمان الطلب على ضغط النظام في أي حالة، يقوم موظفو إدارة التشغيل بزيادة ضغط التشغيل للنظام بأكمله بمقدار 0.1 ~ 0.2MPa، مما يؤدي إلى فقدان الضغط الاصطناعي.لكل زيادة بمقدار 0.1MPa في ضغط عادم ضاغط الهواء، سيزيد استهلاك الطاقة لضاغط الهواء بنسبة 7% إلى 10%.وفي الوقت نفسه، تؤدي الزيادة في ضغط النظام إلى زيادة تسرب الهواء.تدابير التجديد الموفرة للطاقة: تغيير خط أنابيب ترتيب الفروع إلى ترتيب حلقة، وتنفيذ فصل إمدادات الهواء ذات الضغط العالي والمنخفض، وتركيب وحدة الفائض الدقيقة ذات الضغط العالي والمنخفض؛قم بتغيير خط الأنابيب بمقاومة محلية كبيرة أثناء التجديد الموفر للطاقة، وتقليل مقاومة خط الأنابيب، وتنقية الجدار الداخلي للأنبوب عن طريق الغسيل بالأحماض، وإزالة الصدأ، وما إلى ذلك، وذلك لضمان أن جدار الأنبوب سلس.

2 التسرب وكشف التسرب والتوصيل

معظم تسربات المصنع خطيرة، حيث تصل كمية التسرب إلى 20% ~ 35%، والذي يحدث بشكل رئيسي في الصمامات والمفاصل والثلاثية وصمامات الملف اللولبي والوصلات الملولبة والغطاء الأمامي للأسطوانة لكل معدات تستخدم الغاز؛تعمل بعض المعدات تحت ضغط زائد، ويتم تفريغ حمولتها تلقائيًا، وتصدر عوادم بشكل متكرر.الضرر الناجم عن التسرب يكاد يكون أبعد من خيال معظم الناس.مثل محطة لحام البقعة للسيارات، فإن خبث اللحام في أنبوب الغاز الناجم عن ثقب صغير يبلغ قطره 1 مم، وفقدان الكهرباء السنوي يصل إلى 355 كيلو وات في الساعة، أي ما يعادل تقريبًا الكهرباء المنزلية السنوية لعائلة مكونة من ثلاثة أفراد.تدابير توفير الطاقة: قم بتركيب نظام إدارة قياس التدفق لخط أنابيب إمداد الغاز لورشة التوليد الرئيسية لتحديد حدود استخدام العملية.ضبط استهلاك غاز العملية، وتقليل عدد الصمامات والمفاصل، وتقليل نقاط التسرب.تعزيز الإدارة واستخدام الأدوات المهنية لإجراء عمليات التفتيش المنتظمة.باختصار، يمكن للمؤسسات استخدام بعض معدات الاختبار الاحترافية مثل كاشف تسرب الغاز الذكي ذو الوصول المتوازي، ومسدس مسح نقطة التسرب، وما إلى ذلك، لاتخاذ تدابير لمنع نظام الهواء المضغوط من التشغيل والمخاطرة والتقطر والتسرب، وبالتالي إجراء أعمال الصيانة وعمل استبدال المكونات.

استخدام الهواء المضغوط

تُستخدم مسدسات الهواء على نطاق واسع في عمليات التشطيب والتصنيع ومواقع العمليات الأخرى، ويصل استهلاكها للهواء إلى 50% من إجمالي إمدادات الهواء في بعض المناطق الصناعية.في عملية الاستخدام، هناك ظواهر مثل خط أنابيب إمداد الهواء الطويل جدًا، وضغط الإمداد المرتفع جدًا، واستخدام الأنابيب النحاسية المستقيمة كفوهة وزيادة غير مصرح بها في ضغط العمل من قبل عمال الخطوط الأمامية، مما يسبب إهدارًا كبيرًا للهواء.

تعتبر الظاهرة غير المعقولة لاستخدام الغاز في المعدات الهوائية أكثر بروزًا أيضًا، مثل تحديد ما إذا كانت قطعة العمل عالقة في مكان اكتشاف الضغط الخلفي للغاز، أو إمداد الغاز بمولد الفراغ، وما إلى ذلك. ظاهرة إمداد الغاز دون انقطاع Zun عندما لا تعمل.وتوجد هذه المشاكل بشكل خاص في خزانات المواد الكيميائية والغازات الأخرى المستخدمة في الخلط، وفي تصنيع الإطارات، مثل التضخم النمطي.تدابير الإصلاح الموفرة للطاقة: استخدام أجهزة جديدة موفرة للطاقة ذات فوهة هوائية وبنادق هوائية من النوع النبضي.استخدام معدات هوائية متخصصة في صناعات محددة، مثل صناعة الألومنيوم، لتعزيز استخدام صمام توفير الهواء الخاص بأسطوانة القصف.

استعادة الحرارة الضائعة لضاغط الهواء

وفقًا لتقييم دورة الحياة الكاملة، فإن 80% إلى 90% من الطاقة الكهربائية التي تستهلكها ضواغط الهواء يتم تحويلها إلى حرارة وتبددها.يوضح الشكل أدناه توزيع استهلاك الحرارة الكهربائية لضاغط الهواء، باستثناء الحرارة المشعة إلى البيئة والمخزنة في الهواء المضغوط نفسه، ويمكن استخدام 94% المتبقية من الطاقة في شكل استعادة الحرارة المهدرة.

يتم استرداد الحرارة المهدورة من خلال المبادل الحراري والوسائل المناسبة الأخرى لضغط الهواء، حيث يتم استخدام عملية استرداد الحرارة لتسخين الهواء أو الماء، والاستخدام النموذجي مثل التدفئة المساعدة، وتسخين العمليات، والتسخين المسبق لمياه تركيب الغلايات.ومع إجراء تحسينات معقولة، يمكن استعادة واستخدام ما بين 50% إلى 90% من الطاقة الحرارية.تركيب أجهزة استرداد الحرارة يمكن أن يتحكم بشكل فعال في درجة حرارة تشغيل ضاغط الهواء عند درجة حرارة التشغيل المثالية، بحيث تكون حالة عمل زيت التشحيم أفضل، وسيزيد حجم عادم ضاغط الهواء بنسبة 2% إلى 6%.بالنسبة لضاغط الهواء المبرد بالهواء، يمكنك إيقاف مروحة التبريد لضاغط الهواء نفسه واستخدام مضخة الماء الدائرية لاستعادة الحرارة؛يمكن استخدام ضاغط الهواء المبرد بالماء لتسخين الماء البارد أو تسخين المساحة، ومعدل الاسترداد هو 50%~60%.استعادة الحرارة المهدرة بالنسبة لمعدات التدفئة الكهربائية لا تكاد تستهلك الطاقة؛بالنسبة لمعدات غاز الوقود الصفرية، فهي طريقة نظيفة وصديقة للبيئة لتوفير الطاقة.استنادًا إلى نظرية تحليل فقدان الطاقة لنظام الهواء المضغوط، يتم تحليل وتلخيص ظاهرة الاستخدام غير المعقول للغاز وتدابير توفير الطاقة في المؤسسة.في التحول لتوفير الطاقة في المؤسسة، فإن أول أنظمة مختلفة تقوم بإجراء اختبار وتقييم تفصيلي، وعلى أساسه يمكن لتطبيق تدابير التحسين المناسبة لتحقيق أهداف توفير الطاقة، تحسين كفاءة التشغيل لنظام الهواء المضغوط بأكمله.