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空气压缩机：蒸汽机时代终结

newmaker 来源：MM《现代制造》

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在今后几年，节约和高效地利用能源对于企业在经济上的成功来说将越来越重要。就压缩空气系统而言，其在各方面的能耗都特别严重。由于工艺上的原因，只有4%的电功率转变成了工作功率。因此，各个制造厂家都在加紧研制保护资源的压缩空气系统解决方案。

管道中发出咝咝的响声并且冒着蒸汽，许多地方烟雾缭绕。看上去，管道似乎并不是位于工业区，而是位于某处的蒸汽浴场。像这样的景象很容易为参观者造成一种东方洗浴娱乐场所的印象，抑或是蒸汽机的印象。这种景象在企业的日常生活中会带来非常严重的后果：能源被无端地浪费。

压缩空气系统的工作效率问题到底有多么棘手？用一些数字就可以很容易地表示出来：为了生产1 kWh的功，就需要有20 kWh的电功率。在压缩空气系统向用户输送能源的过程中，其中94%转变成了热能，2%因为对流而挥发掉了，只有4%用来做功。所以，如何能够最佳地利用能源就显得特别重要。

提高压缩空气系统能效的关键是采用像Boge公司的K系列压缩机一样的产品。活塞式无油压缩机系列由于采用了新型压缩原理，可以尽量避免压力损失

“重要的是要把压缩空气装置看作是一个整体的系统。从压缩机到压缩空气的制备，到将压缩空气分配到用户，各个单位之间的正确配合，是决定整套设备高效运行的重要因素”，Boge 空压机公司总经理Wolf D. Meier-Scheuven解释说。

而对于Postberg公司的总经理Peter Otto来说，能源的优化应该从了解实际消耗开始。“测量就是知识。不过仅仅有一个测量值还没有说服力，用户在实践中还需要对测量数据进行分析，并且要同好的数值进行比较。也就是所谓的基准测量法。”

Kaeser空压机公司的项目主任工程师Erwin Ruppelt也有相同的看法：“早在1980年代末，我们就引进了认证审核系统，它使客户能够准确地评估其压缩空气供应的实际情况，并发现其中的薄弱环节。”Postberg公司的测量服务部门和Boge公司的空气测评报告部门是提供压缩空气系统测量和报告服务的另外两个实例。以上这三个厂家，无论是对于制造企业，还是与生产无关的服务企业，都可以提供标准的依据。

为了排除压缩空气系统中能源浪费的绊脚石，应当采取一系统的行动。其中包括测量、分析、查找薄弱环节以及重新测量。

开始的一个重要步骤是检查泄漏。首先从验收位置开始，根据经验这里是能源浪费最多的环节。此外，调查压缩空气实际需求量对于节能来说也是非常重要的。“设计得不好的设备不仅会导致高能耗，而且还可能导致维护费用的提高”， Meier-Scheuven解释说。

压缩空气的需求量往往被低估了。现在，压缩机控制装置可以帮助克服这一点，这种控制装置可以把压缩空气的生产极为有效地控制在实际需要的数量。即使出现0.01 MPa这样极小的压力变化时，采用安装有合适的控制装置的压缩机也会按照新的需求调整供给量。

Kaeser公司的Sigma Air Manager在压缩空气系统中扮演着“乐队指挥”的角色，通过对压缩机的最佳调控帮助客户减少能源费，通过采用现代过滤技术，流量为1100 m3/h且年运行8000h的系统，每年可节省1514欧元的能源费用。通过采用压差减少0.02 MPa以上的超级过滤器可以实现这一点。

一个高能效压缩机控制装置的实例是Kaeser公司自1990年代就已经上市的Sigma-Control。从那时起，基于工业PC的压缩机控制装置就得到了持续开发。此外，还有Sigma Air Manager（SAM），这是一种可用于多达16台压缩机的压缩空气管理系统。SAM也是以工业PC结构为基础的。由于采用了压力带控制，据说其可以利用很窄的压力带来尽可能大幅度地降低系统中的最大压力，而且还具有节约能源的作用。

和压缩机的控制装置同样重要的是压缩空气干燥的课题。Donaldson公司依据与消耗相关的工作原理设计出了系列干燥机。由于在设备上配置了控制装置，与传统的机器相比，可以实现节能达50%以上。此外，Kaeser公司在压缩空气干燥上还采用了拥有大型储冷器的干燥机。Secotec干燥机可按照实际的压缩空气消耗情况对制冷功率进行调整。据厂家称，和热气旁通系统相比，其节约能源可达70%。

减少能源费用的另一个着眼点是减少系统的内在阻力。在过滤技术上，Donaldson公司不久前推出了压差极低的新一代超级过滤器。该公司称，该过滤器的压差值约为0.025MPa，而商业通用的过滤器一般为0.045~0.05MPa。在体积流量为1100m3/h时，使用者通过使用超级过滤器，每年可以节省大约1100欧元的能源费用。

在对系统进行优化时，压缩空气组件的购置费用仅具有次要的意义。Donaldson公司市场营销部经理Susanne Fulko说：“用户应当清楚地知道，压缩空气设备寿命周期费用的65%~75%都是能源费用。包括资本和服务在内的投资仅占将近20%。”这意味着“对一套压缩空气系统内的每个组件在能耗方面进行挑选是非常值得的。”

如本文开头所说，这样一幅景象可以作为结论，也可以作为对未来的展望：在采用同样的管道系统的情况下，由于选用了一种没有泄漏的压缩空气系统，却再也听不到咝咝声，看不到蒸汽和烟雾了。这不仅为运营商节省了金钱，也同样保护了环境。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (6/20/2008)


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