각종 공기 압축기의 에너지 소비 검출 및 분석

공기 압축기, 즉 공기 압축기는 전기 에너지를 사용하여 작업을 수행하고 공기를 압축하여 고압을 생성하여 다른 기계 장치를 구동하는 장비입니다. 그것은 공기 소스 장치의 핵심 구성 요소입니다. 작동 원리에 따라 공기 압축기는 볼륨 유형, 전원 유형으로 나눌 수 있습니다. 포지티브 변위 압축기는 실린더에서 피스톤의 왕복 운동에 의존하여 가스의 부피를 압축함으로써 공기 압력을 증가시켜 단위 부피당 분자 밀도를 증가시킨다. 구조와 피스톤이 움직이는 방식에 따라 왕복 및 회전으로 나눌 수 있습니다. 전력 압축기는 임펠러의 고속 회전을 통해 가스 분자의 운동 에너지를 증가시켜 공기 압력을 증가시킨 다음 가스의 압력 에너지로 변환합니다. 주로 널리 사용되는 4 가지 유형이 있습니다: 원심 압축기, 축 압축기 및 혼합 유량 압축기, 소용돌이 압축기.

공기 압축기는 모든 삶에서, 특히 업계에서 대체 할 수없는 위치를 차지하는 데 사용되지만 그 장점은 분명하지만 작업을하기 위해 전기를 소비해야하기 때문에 에너지 소비는 항상 어려운 문제였습니다. 연구에 따르면, 국가의 총 발전에서 공기 압축기의 전력 소비는 9% ~ 10% 를 차지하며 기업의 총 전력 소비에서 15% ~ 35% 로 높으며 연간 전력 소비 비용은 여전히 전체 운영 비용에서 높습니다. 최대 80%. 그러나 이러한 임박한 에너지 소비 문제이지만 정성 및 양적 에너지 소비 감지 및 분석을 수행하는 기업은 거의 없으므로 현재 공기 압축기 에너지 소비 폐기물 현상의 경우이 논문은 공기 압축기 에너지 소비 감지 및 상세한 논의의 분석에 관한 것입니다.

2. 공기 압축기의 작동 원리

공기 압축기는 에너지 변환 장치입니다. 그것은 원료로 공기를 사용합니다. 압축을 통해 공기 분자의 밀도를 변화시키는 원리는 압축 공기가 대기압을 초과하게하고 모터의 기계적 에너지를 가스 압력 에너지로 변환합니다.

2.1 단일 스크류 공기 압축기의 작동 원리

단일 스크류 공기 압축기의 작동 원리는 두 개의 대칭으로 구성된 별 바퀴에 의존하여 압축 공간을 두 개로 나누는 것입니다. 두 공간의 균형 힘은 대칭이고 두 개의 별 바퀴는 상호 작용하여 가스를 압축합니다. 각각의 공간에서. 고압 공기를 생성합니다. 스타 휠은 플라스틱으로 만들어지기 때문에 고속 및 고온에서 나사와 상대 운동에서 스타 휠의 빠른 마모를 가속화하여 생성 된 압축 가스의 총량이 급격히 감소합니다. 그래서이 문제는 제조 산업에서 긴급하게 해결해야 할 문제 중 하나입니다.

2.2 피스톤 공기 압축기의 작동 원리

피스톤 공기 압축기에는 모터의 회전 운동을 피스톤의 선형 왕복 운동으로 변환 할 수있는 크랭크 연결로드 메커니즘 인 운동 모드를 변경하는 일련의 장치가 있습니다. 흡기 밸브와 배기 밸브가 주기적으로 열리고 자동으로 닫혀 흡입이 완료됩니다., 압축 및 배기 공정. 그것은 공기 압축기를 사용하는 가장 빠른 방법이며, 기술적 인 수단은 상대적으로 후방이며, 가스와 오일이 크게 분리되지 않아 가스에 일정량의 오일이 생기기 때문에 이러한 종류의 공기 압축기는 정밀 요구 사항에만 사용될 수 있습니다 매우 높은 산업, 주요 엔진 수명이 짧고 소음, 가스 펄스 현상이 심각합니다.

2.3 슬라이딩 베인 공기 압축기의 작동 원리

슬라이딩 베인 공기 압축기의 주요 구조는 로터입니다. 그 길이에는 일정한 수의 절단 홈이 있습니다. 홈은 오일 필름으로 코팅됩니다. 오일 필름에는 슬라이딩 베인이 내장되어 있습니다. 슬라이딩 베인은 오일 필름의 작용하에 홈에서 미끄러질 수 있다. 구체적인 작동 원리는 로터가 실린더의 고정자에서 회전한다는 것입니다. 회전에 의해 발생된 원심력으로 인해, 슬라이딩 베인은 원심력에 의해 슈트로부터 분리되어 여러 개의 폐쇄 압축 챔버를 형성한다. 그것이 회전함에 따라, 압축 챔버의 체적은 점차 감소한다. 공기 압력 증가의 목적을 달성하기 위하여. 슬라이딩 베인 압축기는 피스톤 압축기와 유사하며, 적용이 비교적 빠르며, 방법은 후진이며, 오일과 가스는 분리하기가 어렵고, 오일 및 가스 분리기는 분리를 위해 필요하며, 제조업에도 적용 할 수 없습니다 고정밀 요구 사항.

2.4 원심 공기 압축기의 원리

원심 공기 압축기의 주요 구조는 임펠러입니다. 압축기로 들어가는 공기는 임펠러와 함께 빠르게 회전하고 가스는 디퓨저 안으로 가압되고 임펠러는 계속 회전하며 공기는 점차 가압됩니다. 이러한 종류의 공기 압축기는 오일과 가스의 분리가 어렵다는 단점을 피하고, 오일 프리 압축, 낮은 에너지 소비, 편리한 유지 보수 및 큰 변위를 실현합니다.

3. 공기 압축기의 에너지 소비에 영향을 미치는 요인

모터 구동 공기 압축기의 경우 에너지 소비는 전력 소비로 간주 될 수 있습니다. 전력 소비는 일반적으로 제어 가능한 요소와 제어 할 수없는 요소의 두 가지 유형의 조건과 관련이 있습니다. 제어 가능한 요소는 다음과 같습니다: 흡입 압력, 공기 펌프의 등온 효율, 배기 압력 및 배기 볼륨; 제어 할 수없는 요소는 다음과 같습니다: 주변 온도, 공기 압축기의 기계적 효율.

(1) 주변 온도를 감소시켜 전력 소비를 감소시킨다. 주변 온도는 인위적으로 제어하기가 어렵고 에너지 소비 연구의 주요 연구 요소가 아닙니다.

(2) 흡기 압력이 증가하여 전력 소비를 줄입니다. 흡입 압력은 주로 자연적 요인과 부 자연스러운 요인에 의해 제어됩니다. 자연 요인은 국부 대기압이며, 부 자연스러운 조건은 주로 필터의 저항에 의해 결정되는 흡입 시스템의 저항입니다. 따라서 사용 중에는 저항이 너무 높지 않고 불필요한 전기 에너지 낭비를 유발하도록 필터를 정기적으로 청소해야합니다.

(3) 공기 펌프의 등온 효율이 향상되어 전력 소비를 줄입니다. 공기 압축기의 등온 효율은 가스 압축 과정에서 가스가 가능한 한 동일한 온도에서 압축되고 등온 압축이 사용되는 방식과 분리 할 수 없음을 의미합니다. 따라서 사용 과정에서 모든 수준에서 냉각기의 가스 냉각 효과에주의를 기울이고 공기 압축기의 등온 효율을 높이고 에너지를 절약하고 소비를 줄입니다.

(4) 공기 압축기의 기계적 효율은 전력 소비를 줄이기 위해 향상됩니다. 공기 압축기가 제조되고 생산에 들어가면, 이 요소는 공기 압축기의 고유 한 속성이며 제조 공정에 의해 결정되기 때문에 인위적으로 제어 할 수없는 요소가됩니다.

(5) 배기 압력은 전력 소비를 줄이기 위해 감소됩니다. 공기 압축기 특성 곡선을 기반으로: 배기 압력이 감소되고 배기 용량이 증가하여 전력 소비를 줄일뿐만 아니라 변위를 증가시킬 수 있습니다.

(6) 공기 압축기 배기 볼륨은 전력 소비를 줄이기 위해 감소합니다. 압축 공기 압력이 과도하면 가스 장비는 부하 작업을 줄여야하며 공기 압축기의 가이드 베인 구성 요소를 조정하여 공기 흐름을 줄여 전력 소비를 줄일 수 있습니다.

4. 공기 압축기의 에너지 소비 분석

압축 공기 시스템의 흐름은 다음과 같습니다: 공기 압축기 & rarr; 파이프 네트워크 & rarr; 가스 장비, 그래서 에너지 소비 분석은 주로이 세 가지 시스템에서 수행됩니다.

4.1 공기 압축기

공기 압축기는 전기 에너지를 공기 압력 에너지로 변환하는 에너지 변환 장치입니다. 지속적인 작업 과정에서 공기 압축기의 효율은 에너지 전환율, 즉 전기 에너지의 이용률에 직접적인 영향을 미칩니다.

스크류 공기 압축기를 예로 들면, 주요 구조는 스크류 로터입니다. 일정 시간 동안 작업 한 후, 스크류 로터는 어느 정도의 마모 및 찢어짐을 갖게되고, 단위 시간당 변위가 감소된다. 이 문제에 따라 새로운 로터를 교체하는 것을 고려하십시오. 1 년의 작동 후, 교체 된 로터와 함께 공기 압축기의 에너지 소비 및 배기량을 측정하십시오. 전년도의 에너지 소비 및 배기량과 비교하여 로터를 교체하지 않고 공기 압축기의 효율 감소로 인해, 로터 교체 전후의 연간 전력 소비 비용의 차이는 기존 전기 가격에 따라 10 만 위안 이상으로 높으며 이는 새로운 로터의 가격에 가깝습니다.

4.2 압축 공기 파이프 네트워크

압축 된 고압 공기는 가스 장비로 운송되어야하며, 이는 전체 공기 시스템에서 대체 할 수없는 역할을하는 파이프 네트워크를 사용해야하며 파이프 네트워크는 압력 손실을 효과적으로 줄여야합니다. 가스 장비의 공기 압력이 변하지 않도록하는 조건 하에서 파이프 네트워크의 압력 손실이 작을수록 공기 압축기의 출구 압력이 높아집니다. 모터에 의해 소비되는 에너지가 압축 공기의 압력과 흐름으로 변환되기 때문에, 파이프 네트워크의 압력 손실이 작을수록, 동일한 흐름 조건 하에서 모터에 의해 소비되는 에너지가 작아진다. 따라서 파이프 네트워크의 관리에서 가능한 한 파이프 네트워크의 병목 부분, 즉 파이프 직경의 가장 얇은 부분을 찾아야합니다. 이 부분의 유량이 크면 큰 압력 강하가 발생하고 에너지 소비가 증가합니다. 이를 위해서는 공장 관리자가이 파이프 라인 문제를 해결하여 에너지를 절약하고 소비를 줄여야합니다.

4.3 가스 장비

주요 가스 장비의 이해를 통해 공기 압력에 대한 구체적인 요구 사항이 명확 해집니다. 실제 생산의 연속적이고 안전성을 보장하기 위해 파이프 네트워크의 공기 압력은 가스 소비가 계속 변하고 변화로 인한 공기 압력, 가스 장비는 여전히 최소 수요를 유지해야합니다. 가스 압력의 제한으로 인해 가스 장비의 최저 압력이 보장되지만 압력은 불가피하게 과도하여 필연적으로 에너지 소비가 증가합니다.

5. 공기 압축기의 에너지 소비 검출 방법

이전 섹션의 에너지 소비에 대한 정성 분석을 통해 에너지 소비 수준을 지수 별 전력 (kW 67 h)/m3 을 사용하여 정량적으로 감지 할 수 있으며 계산 공식은 [7]: 특정 전력 = 공기 압축기 출력 전력 (kW) /공기 압축기 배기 볼륨 (m3 h) 유량계로 감지 할 수 있으며 공기 압축기 효율은 특정 전력 및 실제 전력 소비로 계산할 수 있습니다. 공기 압축기 효율이 높을수록 에너지 손실이 적을수록 전기 에너지에 의해 유용한 작업이 많을수록 공기 압축기의 성능이 향상됩니다. 동시에 공기 압축기는 테스트 결과 분석을 통해 과학적으로 사용, 유지, 관리 및 교체 할 수 있습니다.

요약

글로벌 에너지 공급이 부족한 심각한 상황에서 에너지 소비 문제는 기업에게 매우 두드러진 문제가되었습니다. 현재 대부분의 기업은이 문제에주의를 기울이고 에너지 낭비의 주된 이유를 끊임없이 모색하고 생산 보장을 전제로 에너지 소비를 줄이기 위해 노력하고 있습니다. 연구에 따르면, 공기 압축기 전력 소비는 총 전력 소비의 비율을 차지했습니다: 일부 산업 분야에서 70%, 그리고 산업 전체에서 평균 전력 소비는 여전히 30% 이상입니다. 따라서 기업의 경우 에너지 절약 공간을 찾기 위해 감지 및 분석을 통해 공기 압축기 에너지 소비 감지 및 분석이 필수적입니다.

참고: 이 기사는 Dong Xuhui의 "기계 및 전기 공학 기술" 제 47 권, 제 10 호, 2018 에 재현되었습니다. 침해가 있으면 연락하여 삭제하십시오.