空壓機節(jié)能方案歸納

空壓機節(jié)能方案匯總

北京時代科儀新能源科技

目錄

第一章前言3

第二章空壓機的類型和節(jié)能的方向4

2.1活塞空壓機4

2.2螺桿空壓機4

2.3離心空壓機5

2.4其它類型空壓機5

2.5空壓機節(jié)能方案可行的方向5

第三章空壓機系統(tǒng)監(jiān)控節(jié)能方案5

3.1空壓機系統(tǒng)監(jiān)控節(jié)能的設(shè)計思路6

3.2空壓機系統(tǒng)監(jiān)控的硬件根底6

3.3空壓機系統(tǒng)監(jiān)控的實施7

第四章空壓機群控節(jié)能方案8

4.1時代科儀空壓機群控系統(tǒng)的整體架構(gòu)9

4.2時代科儀空壓機群控系統(tǒng)的實施步驟9

第五章空壓機本體節(jié)能利器一空壓機節(jié)電王9

5.1空壓機節(jié)電王的原理9

5.2空壓機節(jié)電王的特征10

5.3空壓機節(jié)電王的控制邏輯11

5.4專利資質(zhì)11

5.5主控制器12

5.6產(chǎn)品型錄12

5.7香飄飄應(yīng)用案例13

5.8礦業(yè)應(yīng)用案例13

5.9鋼鐵應(yīng)用案例14

5.10食品及制藥應(yīng)用案例14

第六章大型離心空壓機節(jié)電王一實現(xiàn)極大的經(jīng)濟效益15

6.1離心空壓機實施節(jié)能的必要性15

6.2用戶需求和市場前景15

6.3離心空壓機節(jié)電王概述16

6.4節(jié)能原理16

6.4北京時代科儀的技術(shù)特征16

6.5實施案例17

第七章空壓機的氣源更換節(jié)能--節(jié)能型螺桿空壓機18

7.1使用節(jié)能型螺桿空壓機的意義18

7.2用戶需求和市場前景18

7.3技術(shù)概述18

7.4型號19

第八章氣體傳輸管路和末梢優(yōu)化節(jié)能19

8.1儲氣罐容量缺乏20

8.2直角彎頭20

8.3管路走向不良20

8.4末梢儲能缺乏21

8.5采取分壓供氣21

8.6氣體部件更換和漏點偵測22

第九章空壓機余熱利用節(jié)能22

9.1空壓機余熱制熱水22

9.2空壓機余熱制冷22

第十章空壓機附屬枯燥機節(jié)能23

10.1冷干機聯(lián)動23

10.2吸干機優(yōu)化23

10.3智能疏水閥24

后記24

第一章前言

在各種工業(yè)企業(yè)中，壓縮空氣都屬于標(biāo)準(zhǔn)配置，由于其特性優(yōu)良，廣泛應(yīng)用于多種場合，

成為繼燃料、電力之后的第三大能源?？諌簷C作為產(chǎn)生壓縮空氣的設(shè)備，廣泛應(yīng)用于化工、

礦山、冶金、電力、紡織、造紙、塑膠、煙草、食品、制藥等各種行業(yè)。

用于產(chǎn)生壓縮空氣的空壓機是工業(yè)企業(yè)的重點耗能設(shè)備，具備節(jié)能潛力。在空壓機的使

用本錢中，設(shè)備購置本錢僅占5%,維護本錢占18%,電費占到了驚人的77%,實施空壓

機節(jié)能將會顯著降低空壓機的使用本錢。

空壓機耗電量占主要工業(yè)設(shè)備耗電量的15%，全國空壓機每年耗電量約為2500億千瓦

時。按照全國空壓機平均節(jié)電15%，平均電價0.65元計算，每年將創(chuàng)造節(jié)能效益244億元，

市場前景廣闊。

節(jié)能潛力

5%18%77%15%

為了獺里隹機的節(jié)能地急吊代科儀新能源科技解李塞壓機綜合節(jié)能方案。至僚濟

節(jié)能技刑漏限恢伍和高姿臧嚕摩歷的營銷團隊，擁面酷專利技術(shù)和專有技術(shù)產(chǎn)襲勞承

將節(jié)能事業(yè)推向前進。

同時，公司還是雙軟企業(yè)、國家發(fā)改委備案的節(jié)能效勞公司、全國節(jié)能環(huán)保促進會會員

單位、中國節(jié)能協(xié)會節(jié)能效勞產(chǎn)業(yè)委員會會員單位、國際低碳經(jīng)濟研究中心特邀產(chǎn)品專家參

謀。公司產(chǎn)品和技術(shù)涉及工業(yè)傳動節(jié)能、電力并網(wǎng)節(jié)能、工業(yè)能源綜合管理、城市節(jié)能等領(lǐng)

域。公司全面實施IS09001國際質(zhì)量管理體系，為產(chǎn)品品質(zhì)提供了強有力的保障。

作為國內(nèi)專業(yè)化ESCOl節(jié)能效勞提供商〕，公司自成立以來，一直致力于為用戶提供

全方位的節(jié)能解決方案，幫助用戶降低經(jīng)營本錢、創(chuàng)造利潤。公司組建了一支集節(jié)能環(huán)保設(shè)

備研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及效勞為一體的專業(yè)化的團隊，并為清華大學(xué)、北京交通大學(xué)、北京信

息科技大學(xué)、中科院工程熱物理研究所、中科院電工研究所等提供了設(shè)備或者具有合作關(guān)系。

根據(jù)多年的實踐經(jīng)歷，本文從專業(yè)的角度，對各種可行的節(jié)能技術(shù)逐一進展列舉，并闡

述空壓機節(jié)能的綜合方案，以便效勞于廣闊的生產(chǎn)企業(yè)，為大家提供參考。

第二章空壓機的類型和節(jié)能的方向

空壓機是一種通過壓縮動作使得空氣的壓強增大，從而具備做功能力的機械。通常，具

備較高實用價值的空壓機有活塞空壓機、螺桿空壓機、離心空壓機等，具備不同的運行方式，

效率也有差異。

2.1活塞空壓機

活塞空壓機是一種定容、往復(fù)式壓縮機，主要通過氣缸、活塞、閥門的運動配合，完成

吸氣?封閉?壓縮-排氣周期。其優(yōu)點是壓力范圍大、穩(wěn)定性好、排氣壓力穩(wěn)定，其缺點是體積

大而笨重、運行維護費用相對較高。活塞空壓機目前主要應(yīng)用在高壓力壓縮等特殊領(lǐng)域。

2.2螺桿空壓機

螺桿空壓機是一種定容、回轉(zhuǎn)式壓縮機，主要通過螺桿的嚙合和回轉(zhuǎn)運動，完成吸氣-

封閉-壓縮-排氣周期。其優(yōu)點是鞏固耐用、維護方便，其缺點是輸出壓力不甚穩(wěn)定，同等條

件下的能源效率不及活塞空壓機。螺桿空壓機又分為雙螺桿空壓機和單螺桿空壓機，目前市

場占有率較大的是雙螺桿空壓機，具有絕大多數(shù)，但某些廠家的優(yōu)質(zhì)更螺桿空壓機也不可小

覷。

2.3離心空壓機

離心空壓機是一種變?nèi)荨⑷~輪式壓縮機，主要通過葉輪的高速旋轉(zhuǎn)，形成離心力，促使

空氣高速流動，并藉由增壓器的轉(zhuǎn)換作用，產(chǎn)生一定壓力和流量的壓縮空氣，工作流程為吸

氣-增速?擴壓-排出。其優(yōu)點是流量大、無油，其缺點是容量調(diào)節(jié)困難、容易誘發(fā)喘振等。

2.4其它類型空壓機

其它具備實用價值的空壓機有渦旋式、滑片式、軸流式空壓機等，都可歸結(jié)到定容、變

容等壓縮方式，與前述空壓機的分析過程較為近似，考慮到它們的臺數(shù)較少，在此不單獨論

述，本文的分析過程也適合這些空壓機。

2.5空壓機節(jié)能方案可行的方向

為了實現(xiàn)空壓機節(jié)能，我們可以從系統(tǒng)整體監(jiān)控、空壓機群控優(yōu)化、空壓機單體控制、

氣源優(yōu)化、輸送管道優(yōu)化、末端用氣優(yōu)化、余熱利用、附屬枯燥機優(yōu)化、整體綜合方案等角

度和方向進展研究，確定可行的技術(shù)方案。北京時代科儀在這些領(lǐng)域都有較大規(guī)模的應(yīng)用，

并取得相應(yīng)的效果。

第三章空壓機系統(tǒng)監(jiān)控節(jié)能方案

北京時代科儀新能源科技通過多年的實踐，對大多數(shù)空壓機節(jié)能方案都做出了較好的

案例，在此逐一列舉空壓機系統(tǒng)的各種節(jié)能方案，并形成綜合節(jié)能優(yōu)勢，希望能夠?qū)Υ蠹移?/p>

到參考作用。在過去的幾年中，我們對空壓機的各種節(jié)能方案進展了統(tǒng)一的研究，在此對有

效的節(jié)能方案進展分門別類的表達，本章主要介紹空壓機系統(tǒng)監(jiān)控節(jié)能方案。

3.1空壓機系統(tǒng)監(jiān)控節(jié)能的設(shè)計思路

企業(yè)中的空壓機系統(tǒng)通常采用群組方式工作，每一套空壓機系統(tǒng)含有多臺空壓機，其運

行狀態(tài)各異，空壓機系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)為氣電比，而在通常的粗放運行方式下，系統(tǒng)的氣

電比得不到保證，整體運行性能存在波動。通過對空壓機系統(tǒng)實施監(jiān)控，能夠?qū)Ω髋_空壓機

的運行情況和系統(tǒng)的整體性能進展管理，實現(xiàn)最大效能。

1、構(gòu)建一個全面的信息系統(tǒng)，對于供給狀況、設(shè)備狀況、能耗狀況、能源效率、維保

狀況等都進展全面的監(jiān)控，監(jiān)控手段先進，并能提出節(jié)能建議、維保定時提醒，屬于專利技

術(shù)。本方案僅監(jiān)控管理系統(tǒng)的功能就已經(jīng)大大超出目前市面上空壓機聯(lián)控系統(tǒng)的范疇。

2、監(jiān)控終端功能強大，每臺空壓機具有256路數(shù)據(jù)存儲，可以全方位監(jiān)控空壓機的運

行狀況，實時核算制氣效率、氣電比，并具有小時、天、月、單班能效記錄，尖、峰、平、

谷能效分析等功能，屬于專利技術(shù)。

3、配合空壓機節(jié)電王，提供單組空壓機的核心節(jié)能功能，在適宜的條件下能大幅降低

空壓機的實際能耗，起到節(jié)能的作用，也是專利技術(shù)。

3.2空壓機系統(tǒng)監(jiān)控的硬件根底

北京時代科儀的核心監(jiān)控設(shè)備是監(jiān)控云終端，能夠兼容各種品牌、不同系列、年份的空

壓機，完全自主研發(fā)，具有完善的專利保護：創(chuàng)造專利兩項，實用新型專利三項。

202110068789.5一種能源監(jiān)控系統(tǒng)創(chuàng)造專利

202120218179.5一種能源監(jiān)控系統(tǒng)實用新型專利

202120218189.9一種用于能源監(jiān)控的終端實用新型專利

時代科儀空壓機能源監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)的主要硬件手段一能源監(jiān)控云終端：

3.3空壓機系統(tǒng)監(jiān)控的實施

空壓機監(jiān)控系統(tǒng)是一個完整的硬件、軟件復(fù)合系統(tǒng)用于企業(yè)對空壓機的全面科學(xué)管理。

是集空壓機數(shù)據(jù)監(jiān)控、群組管理、安康管理、能源管理、節(jié)能管理為一體的綜合性信息化解

決方案。

監(jiān)控管理軟件界面局部例如圖

空壓機能源監(jiān)控系統(tǒng)針對企業(yè)空壓機的管理問題：當(dāng)前，空壓機車間的運行由動力部門

管理，絕大多數(shù)僅以保證生產(chǎn)供與壓力為運行目標(biāo)，其運行能耗作為輔助監(jiān)測對象，缺乏自

動的控制管理手段。企業(yè)空壓機普遍存在的問題：供氣壓力設(shè)置過高、壓力波動范圍大、加

卸載頻繁、保養(yǎng)費用高、數(shù)據(jù)記錄困難、故障處理不及時等等。通過監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)：

派全面、平安、可靠的日常管理

派直觀、穩(wěn)定、自動的群組管理

派詳盡、節(jié)能、有效的能源管理

派個性、快速、輕松的安康管理

冰實在、靈活、簡單的節(jié)能管理

時代科儀空壓機能源監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能是：

1、空壓機檔案管理的問題

空壓機及配套系統(tǒng)的額定參數(shù)報表：品牌、廠家、額定產(chǎn)氣量、額定壓力、額定功率、

額定電流、額定電壓；

空壓機的運行數(shù)據(jù)的報表：年報表、月報表、日報表及任意一時間段的數(shù)據(jù)報表，數(shù)據(jù)

包含壓力、流量、溫度、電壓、電流、功率、制氣效率等200多個運行數(shù)據(jù)；

空壓機的維保狀況報表：如：何時換的油、何時換的濾芯、何時對空壓機進展了什么維

護等等；

空壓機異常狀況處理報表：何時數(shù)據(jù)異常，何人采取了何種手段解決等；

空壓機能效分析及節(jié)能策略建議、維保提醒日志、人員的隨即評論及操作日志等報表。

2、空壓機安康管理問題

數(shù)據(jù)異?；蚬收蠄缶寒?dāng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)任何異常時，及時報警、以短信的方式反應(yīng)到相關(guān)負(fù)

責(zé)人，防止對企業(yè)造成大的損失；

維保提醒：需要進展維保前，自動發(fā)短信提醒，并自動記錄在系統(tǒng)檔案中。

3、空壓機運行數(shù)據(jù)實時監(jiān)測的問題

實時監(jiān)測空壓機群組〔或單臺）運行時的壓力、流量、功耗曲線；流量、溫度、電壓、

電流、功率、制氣效率等200多個運行數(shù)據(jù)。

4、空壓機的能效分析

分析系統(tǒng)和單臺設(shè)備的能源消耗規(guī)律、時段分析、成分分析等，比照分析各臺設(shè)備的能

源效率。

5、節(jié)能策略建議

內(nèi)置空壓機節(jié)能專家知識庠，自動根據(jù)當(dāng)前及前一段時間的運行狀況給出節(jié)能的建議，

企業(yè)操作人員根據(jù)提供的節(jié)能策略來操作，有節(jié)能的效果。

第四章空壓機群控節(jié)能方案

在對空壓機群體搭建了監(jiān)控系統(tǒng)的根底上，就能夠?qū)Ω髋_空壓機進展人性化的管理，

通過實時的評估、統(tǒng)籌運行，發(fā)揮最大效能。以下介紹時代科儀空壓機群控系統(tǒng):

4.1時代科儀空壓機群控系統(tǒng)的整體架構(gòu)

系統(tǒng)架構(gòu)圖（含核心節(jié)能設(shè)備空壓機節(jié)電王）

4.2時代科儀空壓機群控系統(tǒng)的實施步驟

1、安裝監(jiān)控云終端，實時監(jiān)控工作狀態(tài)、能效狀態(tài)等參數(shù)，實現(xiàn)智能管理的根底；該項工

作也為節(jié)電量和節(jié)電率的預(yù)估提供前期數(shù)據(jù)。

2、在此根底上建立空壓機管理計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，對壓縮氣體供給狀態(tài)、設(shè)備狀態(tài)、能耗狀

況、維保方案等進展全方位管理。

3、運行過程中，進展自動決策，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的經(jīng)濟運行，并且建立一個詳細(xì)的日志系統(tǒng)

降低設(shè)備運行的故障率，同時具有一個詳細(xì)的維保方案能夠定時提醒維保動作，對于壓縮空

氣的供給具有更好的保障。

4、本監(jiān)控系統(tǒng)既可與企業(yè)的綜合監(jiān)控系統(tǒng)相連接，又可以作為企業(yè)綜合監(jiān)控系統(tǒng)（或能源

監(jiān)控系統(tǒng)）的前期工程，企業(yè)可以在此系統(tǒng)的根底上進一步搭建企業(yè)的綜合監(jiān)控系統(tǒng)（或能

源監(jiān)控系統(tǒng)）。

第五章空壓機本體節(jié)能利器一空壓機節(jié)電王

前述監(jiān)控和管理系統(tǒng)主要針對空壓機群組，對整體進展合理的管理，實現(xiàn)管理節(jié)能。

而對于群組里面的各臺空壓機本體，采用國家創(chuàng)新基金研究課題：空壓機節(jié)電王，對空壓機

本體進展節(jié)能。

5.1空壓機節(jié)電王的原理

空壓機節(jié)電王是一套硬件和軟件復(fù)合系統(tǒng)，含有測量部件、計算部件、驅(qū)動部件、切換

部件、顯示部件等各個局部，通過對空壓機的運行參數(shù)進展測量，選擇內(nèi)置的10種算法進

展分析，對空壓機的運行加以控制，保持空壓機在穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速工作。

通過內(nèi)置的控制系統(tǒng)，主要解決以下常見問題，并獲得節(jié)電效果:

用戶設(shè)備存在的問題危害性我們的解決方案預(yù)期節(jié)電

頻繁加卸載出現(xiàn)空載損耗且氣壓不穩(wěn)人工智能穩(wěn)定控制，防止卸載5-25%

管路上的壓力損失氣壓虛高，壓縮阻力大供氣速率平媛化控制算法3-6%

壓縮比配置偏高壓縮和排氣損失加大平緩控制算法降低損失壓縮比2-8%

變頻技術(shù)引起轉(zhuǎn)速波動損傷螺桿，并出現(xiàn)嘔油現(xiàn)象轉(zhuǎn)速很穩(wěn)，不會頻繁變動3-5%

頻繁起停功耗大且損傷螺桿智能休眠及軟啟動控制1-2%

綜合節(jié)電率15-45%

5.2空壓機節(jié)電王的特征

空壓機節(jié)電王屬于國家創(chuàng)新基金研發(fā)課題，獲得國家科研資金獎勵支持，采用了綜合的

專家經(jīng)歷控制理論，并結(jié)合現(xiàn)場各種條件，創(chuàng)造出10種控制算法，充分利用現(xiàn)場的實際條

件作出最優(yōu)控制決策。

與常見技術(shù)相比，本產(chǎn)品具有以下優(yōu)勢：

技術(shù)類型控制原理優(yōu)缺點參考單位產(chǎn)量

優(yōu)點：本錢低

加卸載控制通過閥門的啟閉控制進氣量10立方米/度電

缺點：波動大、效率差

優(yōu)點：轉(zhuǎn)速可調(diào)、軟啟動

變頻控制變頻調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的PID恒壓供氣11立方米/度電

缺點：轉(zhuǎn)速周期性波動、可能嘔油，

在相當(dāng)比例的空壓機上無法安裝

優(yōu)點：轉(zhuǎn)速非常穩(wěn)定，同時氣玉穩(wěn)定，

降低空壓機噪音，安裝連接方便

空壓機節(jié)電王根據(jù)現(xiàn)場條件采取的最優(yōu)控制13立方米/度電

缺點：局部現(xiàn)場應(yīng)控制節(jié)電率，以免

油溫過低

5.3空壓機節(jié)電王的控制邏輯

在正常狀態(tài)下，用戶的用氣量和管路氣壓存在波動，采用上述不同的控制方式，工作曲

線和使用效果如下：

空壓機節(jié)電王與變頻技術(shù)最主要的區(qū)別在于，其轉(zhuǎn)速是非常穩(wěn)定的，防止了變頻技術(shù)帶

來的轉(zhuǎn)速持續(xù)追蹤、持續(xù)擺動的問題，從而確保了螺桿空壓機的正常運行。在轉(zhuǎn)速非常穩(wěn)定

的前提下，用戶的氣壓也是穩(wěn)定的，之所以能夠做到轉(zhuǎn)速和氣壓都較為穩(wěn)定，主要歸功于空

壓機節(jié)電王的人工智能算法。圖中是以工作模式9為例進展講解的其余工作模式亦具有

較好的效果。

5.4專利資質(zhì)

專利資質(zhì)：

ZL202110560101.

一種空壓機控制裝置及方法

6

ZL202120626064.

一種空壓機控制裝置

X

2021SR016725空壓機節(jié)電王系統(tǒng)V1.0.0

科技部創(chuàng)新基金科研獎金支持

5.5主控制器

內(nèi)置能源監(jiān)控云終端：

能源監(jiān)控云終端是空壓機節(jié)電王的核心控制器，專利號：202120218189.9o

。內(nèi)置電量分析計量功能，能自動分析空壓機在尖、峰、平、谷各個時段的耗

電量，并言自動記錄節(jié)電量。

。自動評估空壓機的效能，并給出最正確控制方式。

。節(jié)電考核方式簡單：運行中可切換到非節(jié)電狀態(tài)，通過計算，確認(rèn)節(jié)電率。

5.6產(chǎn)品型錄

適配

寬度高度電纜線徑

型號空壓機功率厚度(mm)

(mm)(mm)(mm2)

(kW)

KYK-0.4-05545600700220050

KYK-0.4-07555600700220050

KYK-0.4-09075800900220070

KYK-0.4-11090800900220095

KYK-0.4-132110800900220095

KYK-0.4-1601328009002200120

KYK-0.4-1851608009002200150

KYK-0.4-200185100010002200150

KYK-0.4-220200100010002200185

KYK-0.4-250220100010002200240

KYK-0.4-280250100010002200240

KYK-0.4-315280100010002200300

5.7香飄IR應(yīng)用案例

香飄歌食品股份

香飄飄食品集團主打產(chǎn)品為風(fēng)味奶茶具產(chǎn)銷量驚人，其中壓縮空氣是生產(chǎn)的重要工序。

該集團在湖州、成都、天津三個生產(chǎn)基地所使用的空壓機節(jié)電王共10套，空壓機的節(jié)

能效果在20%左右，全產(chǎn)業(yè)節(jié)能到達15%左右。

5.8礦業(yè)應(yīng)用案例

山東春國礦業(yè)〔國莊礦〕

國莊礦屬于國有大型煤礦，礦井使用空壓機主要是為掘進提供動力，并作為應(yīng)急備用氣

源。由于其管道距離較長，因此對供氣質(zhì)量要求很高。

礦井采用的空壓機為6kV供電的居多，對于這種中、高壓空壓機，我們也有成熟的節(jié)

能設(shè)備，運行非常穩(wěn)定。

本現(xiàn)場使用的空壓機本身已經(jīng)是國產(chǎn)一流品牌，屬于高效節(jié)能型空壓機，但采用空壓機

節(jié)電王之后仍然挖掘出了節(jié)能潛力。

節(jié)能空間的大小是現(xiàn)場的運行條件決定的。采用時代科儀空壓機節(jié)電王之后，節(jié)電效果

到達25%~30%。實測諧波含量極低，甚至可以忽略，對電網(wǎng)不存在污染。

5.9鋼鐵應(yīng)用案例

永興特種不銹鋼股份

永興特種不銹鋼股份主要生產(chǎn)特種不銹鋼線材，其產(chǎn)品具有特色，品質(zhì)穩(wěn)定，在專有領(lǐng)

域的市場占有率很高。

在金屬冶煉行業(yè)，空壓機主要用于空分氣源和生產(chǎn)動力氣源，對壓縮空氣的使用量非常

大，能耗也非常高，節(jié)能減排十分必要。

在該現(xiàn)場，空壓機節(jié)電王發(fā)揮了很好的節(jié)能效果，不但使得空壓機的運行更加持續(xù)穩(wěn)定,

噪音下降，還實現(xiàn)了30%以上的節(jié)能率。

5.10食品及制藥應(yīng)用案例

蒙牛乳業(yè)

蒙牛乳業(yè)的乳品加工廠星羅棋布，其中大局部乳品加工廠都選用了時代科儀的空壓機節(jié)

電王產(chǎn)品進展節(jié)能改造。

在乳品行業(yè)，空壓機主要為自動化生產(chǎn)線供給壓縮空氣，但是生產(chǎn)的季節(jié)性比擬強。

通過空壓機節(jié)電王的自動調(diào)節(jié)運行，從而使得空壓機的整體耗能節(jié)省10%左右，且噪

音降低5分貝以上，維護本錢下降25%左右。

第六章大型離心空壓機節(jié)電王一實現(xiàn)極大的經(jīng)濟效益

6.1離心空壓機實施節(jié)能的必要性

離心空壓機是大、中型企業(yè)的主要動力設(shè)備之一，用途較為廣泛，同時也是耗電大戶，

其運轉(zhuǎn)本錢占企業(yè)電力本錢的30%以上，在有些企業(yè)甚至到達60%左右。時代科儀經(jīng)過數(shù)

年的潛心研究和實踐，結(jié)合航空、航天技術(shù)，推出了離心空壓機節(jié)電王。該產(chǎn)品的推出改善

了能耗高的問題，能夠顯著降低運行本錢，同時還具有提高離心空壓機產(chǎn)能、減少配電需求

的作用。

6.2用戶需求和市場前景

離心空壓機的能耗本錢占企業(yè)運營本錢的比重很大，這類高能耗的設(shè)備給企業(yè)帶來了

沉重的電費負(fù)擔(dān)，特別是對于普通的工業(yè)企業(yè)，由于市場競爭的影響，其利潤率不高,甚至

長期在盈虧線上掙扎，高能耗設(shè)備有可能成為“壓垮駱駝的最后一根稻草〃，使企業(yè)步履維

艱，甚至走上停工、停產(chǎn)的道路。即使對于效益較好的企業(yè)，也可以未雨綢繆，降低能耗本

錢，因此對于離心空壓機這種用電大戶應(yīng)該優(yōu)先考慮節(jié)能。類似地，對于大型離心式鼓風(fēng)機，

也可以采用離心空壓機節(jié)電王進展節(jié)能。離心空壓機節(jié)電王廣泛應(yīng)用在制藥、化工、污水處

理、玻璃、焦化、金屬冶煉等領(lǐng)域，具有廣闊的市場潛力，以每臺設(shè)備平均節(jié)約本錢200

萬元/年，粗略估計全國適合改造的設(shè)備有3500余臺，市場需求為70億元/年。

6.3離心空壓機節(jié)電王概述

該設(shè)備離心空壓機添加的一套附屬的節(jié)能設(shè)備，包含“人工智能控制中心〃和特制的高

壓驅(qū)動裝置兩局部。本節(jié)能產(chǎn)品填補了離心空壓機節(jié)能調(diào)節(jié)的技術(shù)空白，處于國際和國內(nèi)領(lǐng)

先水平。

6.4節(jié)能原理

為了提高離心空壓機的能效，降速運行、全部翻開進口閥門（導(dǎo)葉〕是解決耗能問題的

有效途徑。然而，速度調(diào)節(jié)受到離心空壓機固有的“喘振〃問題的影響，以往沒有成功應(yīng)用

的案例。時代科儀采用“人工智能”與“大數(shù)據(jù)〃融合的專家控制系統(tǒng)，攻克了“喘振〃難題,

并成功應(yīng)用在高壓離心空壓機，通過實時在線式調(diào)控運行，節(jié)能效果非常明顯，系統(tǒng)運行十

分穩(wěn)定，效率大大提高。

6.4北京時代科儀的技術(shù)特征

該技術(shù)借鑒了高壓變頻器對電機的轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)功能，并根據(jù)離心空壓機的特殊要求，對

變頻技術(shù)進展了專門改良、升級，屬于特有技術(shù)，具有平安、穩(wěn)定、高效的特點，尤其是具

有瞬時斷電不跳車的特點，能夠解除電網(wǎng)瞬時斷電對空壓機的威脅，顯著提高了現(xiàn)有系統(tǒng)的

可靠性?？諌簷C節(jié)電王就像一名不知疲倦的專家不斷地對系統(tǒng)進展實時控制，提高企業(yè)的自

動化水平和管理水平。

解除電網(wǎng)節(jié)能效果

瞬時停電8%~23%配電容量

威脅防止需求下降

、產(chǎn)能提高

喘振25%

實現(xiàn)全自5%-15%

動運行

與常見技術(shù)相比，本技術(shù)具有以下優(yōu)勢:

技術(shù)類型控制原理優(yōu)缺點適應(yīng)場合

優(yōu)點：本錢低

入口蝶閥或者導(dǎo)葉調(diào)節(jié)限制進氣量用氣量較大

缺點：波動大、效率差

優(yōu)點：轉(zhuǎn)速可調(diào)、軟啟動

缺點：轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍極窄，否那么喘

變頻控制用變頻器降低轉(zhuǎn)速希望實現(xiàn)軟啟動

振，只能高速運轉(zhuǎn)，幾乎沒有節(jié)電效

果

優(yōu)點：填補了轉(zhuǎn)速自由調(diào)節(jié)的技術(shù)空

人工智能控制具有節(jié)能空間

離心空壓機節(jié)電王白，實現(xiàn)大范圍節(jié)能

解決了喘振問題希望實現(xiàn)節(jié)能

缺點：未見缺點

離心空壓機節(jié)電王在制藥、化工、污水處理、玻璃、焦化、金屬冶煉等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)

用。位于山東省濟寧市的“勝利生物〃工程〔屬于中農(nóng)發(fā)集團〕，該企業(yè)采用離心空壓機節(jié)電

王之后，空壓機運轉(zhuǎn)正常，氣壓和供氣量沒有降低，離心空壓機的能是顯著下降，杜絕了“喘

振〃現(xiàn)象，且離心空壓機的產(chǎn)能提高。

6.5實施案例

勝利生物通過離心空壓機節(jié)電王的使用，到達了以下節(jié)能效果:

離心空壓機節(jié)電王離心空壓機節(jié)電王

比擬工程節(jié)能之前

一期工程二期工程

啟動電流>600A160A160A

節(jié)電率0%21.62%23.88%

最大產(chǎn)能47000Nm3/hS51700Nm3/h之51700Nm3/h

排氣溫度170℃145℃143℃

軸承溫度54℃51℃51℃

設(shè)備振動1.Omm/s1.Omm/s1.Omm/s

節(jié)能工程降低了能耗、提高了產(chǎn)能、降低了配電容量需求。

第七章空壓機的氣源更換節(jié)能一節(jié)能型螺桿空壓機

7.1使用節(jié)能型螺桿空壓機的意義

在當(dāng)今的工業(yè)領(lǐng)域，螺桿空壓機由于鞏固耐用、便于維護的特性，成為保有量最大的空

壓機類型，用途非常廣泛。然而，螺桿空壓機的能源利用率仍然在低位徘徊，輸入給螺桿空

壓機的電力只有大約20%轉(zhuǎn)化為有效的壓縮空氣動力，其余全部轉(zhuǎn)化為熱。如果將螺桿空

壓機自身的效率提高,實現(xiàn)節(jié)能型螺桿空壓機，那么將獲得巨大的效益。

7.2用戶需求和市場前景

全國的螺桿空壓機每年耗電量約為2000億千瓦時，通過提高能效水平，平均降低能源

消耗10%,可節(jié)省200億千瓦定電能，按照平均電價0.65元計算,將創(chuàng)造節(jié)能效益130

億元/年。

7.3技術(shù)概述

節(jié)能型螺桿空壓機是綜合運用了各種節(jié)能技術(shù)，并將能效充分提高的新型空壓機。其中

使用的技術(shù)有：兩級壓縮、壓比匹配、永磁電機、變頻驅(qū)動、智能控制算法等。本產(chǎn)品適用

于替代現(xiàn)有效率較低的螺桿空壓機，配置節(jié)能型空壓機之后，原有空壓機適當(dāng)保存作為備用

機即可。

1.兩級壓縮

2.壓比匹配：設(shè)計內(nèi)壓比與外壓比一樣，提高能效。

3.采用永磁電機，提高電機效率。

4.采用變頻驅(qū)動，以及智能控制算法，轉(zhuǎn)速最大程度的穩(wěn)定，進一步提高能效。

7.4型號

通配

寬度高度

外形型號空壓機功率厚度(mrr)

(mm)(mm)

IkW)

KYKY-0.4-0122-4512007002000

KYKY-0.4-0255-9012009002000

KYKY-0.4-03110~180200012002000

KYKY-0.4-04200-280200014002000

KYKY-0.4-05200-280220016002000

注：節(jié)能型空壓機具體參數(shù)需根據(jù)工程需求而確定。

第八章氣體傳輸管路和末梢優(yōu)化節(jié)能

壓縮空氣一經(jīng)產(chǎn)生，需要經(jīng)過儲氣耀和管路輸送到使用場合，而在輸送過程中，管路常

常存在問題，這些問題增大了能源消耗，造成了無謂的浪費。通過管路和末梢用氣環(huán)節(jié)優(yōu)化

的節(jié)能手段，能夠?qū)崿F(xiàn)空壓機系統(tǒng)的大幅節(jié)能。本章對常見的管路問題進展講解，并對解決

方案進展簡單的介紹。

8.1儲氣罐容■缺乏

在應(yīng)用現(xiàn)場中，常常發(fā)生的問題是儲氣罐容量缺乏，由于容量較小，儲能作用較差，

氣壓波動大，造成空壓機反復(fù)加載和卸載，形成大量的能源浪費。

通過增大儲氣罐，單次卸載時間超過一定時長，那么空壓機的卸載功耗會下降，形成

節(jié)能效果。

8.2直角鸞頭

管路駁接處的直角彎頭對能效具有很大的破壞作用，其原因：

1、直角彎頭形成氣體沖擊，局部壓力增大，造成空壓機持續(xù)運行于高氣壓狀態(tài)，且容

易卸載。

2、直角彎頭造成流動阻力加大，形成附加的做功點。

對于空壓機輸出口的直角彎頭，嚴(yán)重時可空耗0.5bar的壓力，如現(xiàn)場采用6.5bar壓力

系統(tǒng)，那么直角彎頭的能量損失占到了7%以上，其危害程度可見一斑。

北京時代科儀采用航天技術(shù)、流體力學(xué)，對管路駁接點進展合理優(yōu)化，能夠顯著降低能

源損耗，該局部損耗幾乎消除。

8.3管路走向不良

壓縮空氣從統(tǒng)一的儲氣罐送出之后，經(jīng)過各條管路向用氣環(huán)節(jié)輸送，高效的輸送形式

有單點菊花鏈狀、多點環(huán)狀。但是一般的用戶現(xiàn)場因為一次性投資的節(jié)省等原因，空氣管路

的走向往往不合理，造成壓力損失過大，導(dǎo)致必須供給更高的氣體壓力。例如，一般氣動現(xiàn)

場末端氣壓只要大于4.5bar就可以穩(wěn)定工作，但是由于管路走向不佳，導(dǎo)致空壓機必須供

給6.5bar壓力，如果進展管路走向優(yōu)化，只需要供給5.8bar壓力即可，節(jié)能率可以到達10%

左右。

8.4末梢儲能缺乏

在一條生產(chǎn)線中，有不同類型的用氣環(huán)節(jié)，例如：

1、持續(xù)用氣環(huán)節(jié)，例如氣動馬達〔手持式磨削機）等，要求壓力持續(xù)可靠；

2、小規(guī)模脈沖式用氣環(huán)節(jié)，例如氣動螺絲刀、氣動活塞等，要求壓力持續(xù)可靠；

3、大規(guī)模脈沖式用氣環(huán)節(jié)，例如氣除灰、噴吹設(shè)備等，要求儲能量大；

4、敞口用氣環(huán)節(jié)，例如玻璃冷卻、吹掃環(huán)節(jié)等，要求流量大，對壓力無明確要求。

由于上述各種用氣環(huán)節(jié)常常共存于同一段管道上，脈沖用氣設(shè)備需要瞬時較大的氣體

供給，它們勢必拉低管路氣壓，導(dǎo)致持續(xù)用氣環(huán)節(jié)得不到充足的氣壓，這就要求供氣端供給

更大的氣壓，從而導(dǎo)致空壓機能耗大幅度增大。

北京時代科儀通過氣壓、氣流偵測，在準(zhǔn)確位置部署儲氣罐，增大局部儲能量，改善

局部氣壓，使得整體供氣壓力下降，實現(xiàn)了較好的節(jié)能效果。

8.5采取分壓供氣

在局部領(lǐng)域，廠內(nèi)壓縮空氣的供給需求分為幾種，如前面章節(jié)所述。例如，儀表供氣

末端需要4.5bar壓力，要求空壓機供給6bar壓力，而吹掃和冷卻用氣只需要流量，對于壓

力只要高于2bar就會很