空压机空载功率研究及其对耗能的影响

空压机空载功率研究及其对耗能的影响

阮益鸣

杭州默沙东制药有限公司 浙江杭州 310018

摘要：空压机的工作原理是通过气体循环系统压缩室外空气，然后通过水循环系统冷却，最后满足工业使用需要。在空压机运行过程中，为了保证每条链条的平稳可靠，空压机应用公司需要提高空压机的维护能力。现代空压机的应用领域主要集中在工业生产上，当空压机运行稳定性波动时，会直接影响工业生产的继续。过度使用真空能源可能导致不必要的损失和资源浪费，甚至在运行时造成安全风险。为此，应定期对空压机进行维护和保养，避免空压机系统或组件故障，并对空载功率测量结果进行不确定性评估和分析。

关键词：空压机；空载功率；耗能影响

引言

空气压缩机（以下简称空压机）作为国家确定的重点用能设备，是将电能转换为空气动力的能量转换设备，其用电量占全国发电量的9.4%，其能效指标——机组比功率受到特别关注。机组比功率是空压机在额定、满载工作状态下的性能参数，但实际生产时用户对压缩空气的需求是经常变化的，运行过程中有一部分时间，空压机处于空载状态，此时依然消耗电能。因此，机组比功率并不能真实对应空压机的实际生产能效随着对空压机实际用能的重视和国际交流的深入，空载功率越来越受到国内行业的关注，空压机绿色设计产品标准将会提出对空载功率的指标要求，国内企业必将对空压机产品的空载功率进行研究和改进。

1空压机的含义阐释与产生问题

空压机是压缩气体设备，空压机类型各不相同，根据规范可分为不同类型的空压机，整个空压机系统分为油路系统、水路系统、配电系统和空路系统等。另一个是二次转子，主转子有5颗牙齿，二次转子有6颗牙齿，两者兼容，通过两者的旋转保证了整个转子的运转。此外，转子整体参数的额定容积为16.49(990)m3，高度和宽度分别为2250m、1070m和1952m，单元重量为1 1425kg。使用空气压缩机时存在许多问题，其中常见问题包括:在使用空气压缩机时同时使用多个子设备；多个子设备同时工作；整条线路功率过大；整体压力过大，难以承受导致此问题的根本原因是线路连接问题。采集器的网络连接探头在空气压缩机n 1和空气压缩机n 2之间连接。由于连接问题，空气压缩机n 3受到空气存储槽的影响，因此不能保证空气压缩机n 3的运行，导致持续充电和运行。在这种情况下，相对处理是调整空压机的压力存储值，降低整体压力值，通过相应调整保证整条线的正常运行，空压机在使用站时应始终注意全局场压力，不能保证空压过大使用台站时，确保台站安全运行是重要和重要的。

2空载功率概况

以目前生产量和使用量最大的喷油螺杆空压机为研究机型。本文将空压机空载运行、输出压缩空气容积流量为零时机组消耗的全部功率，称为空载功率。空载功率由空载时压缩指示功率以及电机电气、冷却风扇、润滑油扰动、机械传动等其他消耗的功率组成。空压机空载功率较大，极端情况下甚至会达到满载功率的70%。空压机空载运行时，进气阀关闭，此时若油分桶压力保持满载压力，则空载功率约为满载功率的70%左右。国内空压机产品现阶段虽然普遍降低了空载运行时的油分桶压力，但设定比较保守，空载功率依然较大，总体水平约为满载功率的40%左右。通过对2018年收集的CAGI报告的统计，多家公司多种型号共85台空压机的数据显示，空载功率与其满载功率的比值最小的为15.7%，最大的为42.2%。按空载功率与其满载功率的比值，对这些数据再进行细分，可知满足各段数据的空压机数量占比见表1。为讨论方便，将空载功率与满载功率之比称为空载功率比，用δ表示。

查询近年CAGI公布的性能报告，根据不完全统计，大多数产品的空载功率比小于30%，可见国外空压机产品空载功率指标水平提升较快，空载功率的国际先进水平已降至其满载功率的20%及以下，因此国产空压机的空载功率水平相比国际先进水平仍有很大的改进空间。

3空载功率对空压机实际能效影响

对空压机用户而言，生产压缩空气的能效指标为空压机的用电单耗D，即空压机产出单位立方压缩空气所消耗的电能。用电单耗的大小直接决定了空压机的运行成本。空载功率对空压机用电单耗的影响与空载时间比例，即负载率有关。负载率大时，空载功率对用电单耗影响较小；负载率小时，则空载功率对用电单耗影响较大。下面讨论空载功率比与负载率的大小对空压机实际生产时用电单耗的影响。空压机实际总耗功计算公式：

（1）

空压机负载率η计算公式：

（2）

实际用电单耗增加比例计算公式：

（3）

图2空压机实际运行耗功构

空压机实际运行时的耗功分类如图2所示。由图3可看出，降低空压机空载功率、提高运行负载率，用电单耗就越小，用户使用时就越节能，更能降低实际运行成本。以资料中我国平均负载率约为66%计算，若空载功率比由40%降至25%，由图3可得，用电单耗可降低7.7%。以空载功率比为25%计算，若负载率由66%提高为90%，用电单耗可降低10.1%。

图3空载功率、负载率对用电单耗的影响

4空压机工艺运行情况的分析及研究

4.1有效检查空压机系统参数

分析空压机系统参数时，主要需要提前预防日常工作中可能出现的故障，因为如果在运行前和运行期间有效地进行数据分析，则空压机等主要设备的使用存在几个问题， 技术人员将在问题即将发生或刚刚发生时发现问题并将其报告给维护人员，并将迅速采取有效的补救措施。 事实上，空气压缩机参数分析是检测和解决问题、将所得数据与正常数据进行比较，以及及时调整上下阈值的过程。如果在实际情况下讨论参数的有效相互作用，如果其范围超出阈值，就可以断定空压机存在问题——此时，有关人员必须处理它，以确保设备正常运行，而不影响整个工作的进展。此外，在空压机运行时，产生的参数在一定范围内，代表不同的情况，因此维修人员还必须在此基础上进行有效的空压机维护，并通过有效的数据分析进一步提高空压机的效率和运行质量。

4.2压缩机全部运行或者热备用

为了实现节能降耗目标，空压机将实现充分利用或运行，不能有空压机停机时间的利用，停机时间的利用可以增加空压机的功率。由于时间中断，压缩机的整体性能在停机时间内会降低，尤其是在整个压缩机设备的使用方面，在较长的运行时间内会变得更加困难，虽然较长的时间会影响功耗，但在压缩机输出端会充分利用能量，因此在压缩机热准备过程中，主要是压缩机的准备压缩机的制备虽然消耗能量，但在正常使用过程中会变得节能这是压缩机的整体工作模式。对压缩机运行技术的研究分析旨在实现压缩机的整体性能、节能和效果增强。这是主要目的和目标，也是今后提高空压机使用效率的基础。

结束语

总之，对空压机的技术运行状况进行详细分析后，有效分析空压机运行数据，然后检查空压机运行状况，优化空压机的空载功率，提高空压机实际使用时的能效。

参考文献

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