精打细算的制冷--压缩空气的生产:利用压缩机制冷干燥器进行节能

作者:本网编辑 文章来源:《流程工业》(化工) 发布时间:2010-07-05

要想在压缩空气的生产中达到节能,不能只关注压缩机本身,还要把目光放在冷却干燥机上。压缩空气生产系统的正确控制方式不仅能够使这些辅助设备很好的运行,还能节约费用。

压缩空气生产时的能源费用首先可通过现代化的空压机技术,例如可变转速来降低。但也不要忘记压缩空气生产系统中能耗较少的辅助设备,例如冷却干燥器。因为转速可调的制冷压缩机、与环境温度相匹配的压缩空气露点调节控制以及在冷凝水分离时尽可能低的压力损失等都是调节压缩空气生产系统能源消耗的杠杆,而且是投资不多、省时省力就可实现最大节能35%的有力措施。

正确的选择压缩空气的露点

选择、使用制冷干燥机的目的在于,防止压缩空气管道系统、辅助设备和使用压缩空气的设备锈蚀。为此,制冷干燥机把空压机压缩后的压缩空气降低到一定的温度水平。压缩空气中含有的水分冷凝出来,经冷凝水管道排出,从而使制冷后的压缩空气有较低的相对湿度。在制冷后的压缩空气离开制冷干燥机、到达管道系统之前,它被再次加热。

制冷干燥机能源消耗的关键是压缩空气所需的露点温度。通常把露点设定为3℃,而这一露点温度却不是始终都要求掌握、保持的温度。因为选择的压缩空气露点温度越高,则制冷干燥机所消耗的能源就越少,所需的干燥机也可以越小,从而可以减少设备投资。

重要的是要保证所有后续的管道系统和用气设备不锈蚀,而合适的露点取决于周围的环境温度和空气相对湿度。原则上相对湿度低于50%时,就能够对管道系统起到防锈保护的作用。当环境温度为20℃时,压缩空气的露点设定到10℃就足以低于50%的相对湿度。

准确的露点温度控制

利用现代化制冷干燥机控制技术,Atlas Copco公司研发生产的FD制冷干燥机能够根据周围的环境温度自动调整露点。用户可以根据需要在三种不同的工作方式中进行选择,与可调转速一起进行转速调节且不会损害干燥机的工作安全。这三种工作方式是:

低露点:压缩空气的理论露点为3℃,与周围环境的温度无关。

经济露点:压缩空气的理论露点始终低于环境温度20℃。

最大节能露点:控制系统根据周围环境温度自动计算露点,保持比环境温度低15℃。

根据所选择的工作方式,控制系统对压缩空气的相对湿度进行监控,降低制冷干燥机的转速以及能源需求量,保持湿度准确、稳定。转速调节系统的费用在购买干燥机时就已经支付。

传统的压缩空气制冷干燥机一般都设计为连续运行。它始终输出100%的功率,尽管根本无需这样。而带有转速调节功能的制冷干燥器能准确地按照湿度的大小使用能源,因此能源利用率很高。

Atlas Copco公司的另一种节约能源的替代分案是Saver-Cycle调节方式。这种控制调节方式下,制冷压缩机在小流量和/或环境温度高时停止工作,从而降低了能源消耗。空压机输出的流量越少,所消耗的能源也就越少。干燥机出口处压缩空气的相对湿度始终保持在50%以下,从而能够保证所有使用压缩空气的设备不被锈蚀。

降低压缩空气的压力损耗

除了压缩空气生产设备的控制技术外,制冷干燥机的压缩空气损耗也在节能方面有着决定性的意义。因为应尽可能的在不降低压缩空气压力的情况下把压缩空气和冷凝水分开,以保证压缩机的公称压力。压力损失越大,压缩机压缩的空气压力也就要越高。FD-制冷干燥机的压力损失很小,能够为用户带来直接的利益。因为每提高1bar的压力就要求压缩机多消耗7%的能源。

下面的例子清楚地说明了压缩空气压力损失的影响:一个干燥机的压力损失为0.2~0.35bar,与其配用的螺杆式空压机功率为200kW;由于其压力损失较小,按每年工作8600h、每千瓦电力的费用为0.1欧元计算,5年来节约的能源相当于9000欧元。

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