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压缩机外壳节能设计标准

发布时间:2023-03-21 11:23:50 作者:定制工业设计网 0

   大家好!今天让小编来大家介绍下关于压缩机外壳节能设计标准的问题,以下是小编对此问题的归纳整理,让我们一起来看看吧。

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压缩机外壳节能设计标准

一、单级压缩采用哪种压缩过程达到高效率压缩

两级压缩与单级压缩的空压机效率对比广东会-2-12一、前言空气压缩机作为提供压缩空气这一优质动力能源的设备,广泛应用于航空航天、机械电子、石油化工、交通邮电、医疗卫生、轻工纺织、军工核电和建筑装潢等领域。我国在用空压机的能量消耗约占全国总发电量的7%。因此空压机的能效水平对我国节能减排事业的推动起到至关重要的作用。而近10年喷油螺杆空压机由于主机关键技术的国产化,得到飞速发展,已经在7.5~355kW范围内基本取代传统的活塞空压机,占据市场绝对的主导地位,其节能技术也是不断推陈出新。因此,本文就应用在喷油螺杆空压机上较为普遍的效果良好的节能技术进行分析和介绍。二、能效标准情况我国目前针对空压机有相应的能效标准GB19153—2009《容积式压缩机能效限定值及能效等级》,规定了机组输入比功率用于表征空压机能效水平,机组输入比功率越小,能效水平越好。标准将空压机能效分为1级、2级和3级共3个等级,其中喷油螺杆空压机每两个能效等级之间能效相差12%左右。喷油螺杆空压机在其生命周期(通常是8~10年)内的能源消耗成本至少是其采购成本的十几倍,因此节能潜力很大,也很有必要。三、节能技术▎两级压缩根据工程热力学理论,空压机的压缩过程可分为等温压缩、多变压缩和绝热压缩,其中等温压缩耗功最小,而空压机实际的压缩过程为多变压缩,等温压缩机是不可能实现的。因此空压机的设计方向就是要使压缩过程尽可能接近等温压缩过程,从而实现效率的最大化。两级压缩就是使压缩过程接近等温压缩的重要技术手段。为了便于理解,将空压机的压缩过程用p-V图表示。如图1所示,13'为等温压缩过程,如果采用单级压缩,消耗的功相当于面积613"46;当采用两级压缩时,消耗的功相当于面积61256与面积52'345之和。节省的功相当于面积2'23"32'。但与等温压缩相比,仍多耗了面积122'1加上面积2'33'2'的功量。
随着国内一些空压机企业逐步掌握了喷油螺杆空压机主机的设计制造技术,喷油螺杆空压机近年得以快速发展,成本大幅下降。国内企业开始尝试将两级压缩技术应用在螺杆空压机上,两级压缩的能效优势也得以体现。
通过统计部分国家压缩机中心的近年检测数据,可以发现两级压缩的空压机效率明显高于单级压缩。尤其是110kW以上原来单级压缩的空压机几乎不可能达到1级能效,甚至很难达到2级能效,而两级压缩技术的应用则可以让大功率空压机达到1级能效。由图2可以看出,两级压缩的能效值均优于国家1级能效指标线,且要远远优于单级压缩的能效值。由表1可以看出,不同功率的两级压缩喷油螺杆空压机能效值均优于单级压缩能效值10%以上,有的功率档甚至接近20%。这对单台设备的能效提升来说是一个巨大的进步。
两级压缩喷油螺杆空压机节能优势较为明显,主要有两个原因:● 因采用了两级压缩,使得压缩过程更长,油气能够充分混合,使得压缩过程更接近等温压缩。● 每级的压比更低,内泄漏更少,容积效率更高。在两级压缩主机和系统设计上,不同螺杆空压机制造企业也各有特色,如主机多点喷油使油气混合更均匀,级间设计特殊结构形成雾状喷射帘,以降低二级吸气温度等技术,其目的都是使压缩过程接近等温压缩,从而提高效率。
▎变频技术为了保证下游用气,设计院或者用户在选型时对空压机容积流量指标会留有一定余量。而空压机几乎不可能一直在满负荷条件下运行,需要相应的调节手段。且通常用户的用气量有一定的变化波动,要保证供气稳定,空压机供气也应可以调节。普通工频空压机通过排气压力反馈,靠加卸载来控制空压机的供气。但是卸载过程进气阀处于关闭状态,空压机不供气,而电动机依然在额定转速下运转,空压机卸载时功率约为满载功率的30%~50%,造成了极大的能源浪费。考核工频空压机运行水平的重要指标为加载率,即空压机加载时间占总运行时间的百分比。空压机加载率越低,运行水平越低,能源浪费越严重。变频技术在喷油螺杆空压机上的应用,很好地解决了加载频繁、加载率低的问题。变频空压机是在控制系统广东会置期望的排气压力,通过排气压力的信号反馈来调节变频器频率,从而控制空压机转速,调节产气量。

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两级压缩与单级压缩的空压机效率对比
两级压缩与单级压缩的空压机效率对比
广东会-2-12
一、前言
空气压缩机作为提供压缩空气这一优质动力能源的设备,广泛应用于航空航天、机械电子、石油化工、交通邮电、医疗卫生、轻工纺织、军工核电和建筑装潢等领域。
我国在用空压机的能量消耗约占全国总发电量的7%。因此空压机的能效水平对我国节能减排事业的推动起到至关重要的作用。
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而近10年喷油螺杆空压机由于主机关键技术的国产化,得到飞速发展,已经在7.5~355kW范围内基本取代传统的活塞空压机,占据市场绝对的主导地位,其节能技术也是不断推陈出新。因此,本文就应用在喷油螺杆空压机上较为普遍的效果良好的节能技术进行分析和介绍。
二、能效标准情况
我国目前针对空压机有相应的能效标准GB19153—2009《容积式压缩机能效限定值及能效等级》,规定了机组输入比功率用于表征空压机能效水平,机组输入比功率越小,能效水平越好。标准将空压机能效分为1级、2级和3级共3个等级,其中喷油螺杆空压机每两个能效等级之间能效相差12%左右。喷油螺杆空压机在其生命周期(通常是8~10年)内的能源消耗成本至少是其采购成本的十几倍,因此节能潜力很大,也很有必要。

压缩机外壳节能设计标准

二、空压机的变频节能改造

一、空压机工作大原广东会况简述
工作原理是由一对相互平行齿合的阴阳转子(或称螺杆)在气缸内转动。使转子齿槽之间的空气不断地产生周期性的空积变化,空气则沿着转子轴线由吸入侧输送出侧,实现螺杆式空压机的吸气、压缩和排气的全过程。空压机的进气品和出气口分别位于壳体的两端,阴转子的槽,阴转子的槽也阳转子齿被主电机驱动而旋转。 原空压机的主电机功率为45KW,共三台。运行方式为星一角减压起动于后全压运行体。具体操作程序为:按下启动按钮,控制系统接通启动器线圈并打开断油阀,空压机在卸载模式下启动,这时进气阀处于关闭位置,而放气阀打开以排放油气分离器内的压力。等降压2秒后空压机开始加载运行,系统压力开始上升。若一台气压不够启动第二台,再不够启动第三台。如果系统压力上升到压力开关上限值,即起跳压力,控制器使气阀关闭,油气分离放气,压缩机空载运行,直到系统压力跌到压力开关下限值后,即回跳压力下,控制器使进气阀打开,油气分离器放气阀关闭,压缩机打开,油气分离器放气阀关闭压关闭,压缩机满载运行。
二、原系统工况存在的问题
1.主电机虽然星一角减压起动,但起动时的电流仍然很大,会影响电网的稳定及其它用电设备的运行安全。
2.主电机时常空载运行,属非经济运行,电能浪费严重。
3.主电机工频运行致使空压机运行时噪音很大。
4.主电机工频起动设备的冲击大,电机轴承的磨损大,所以设备维护工作时对机械量大。
三、变频改造方案
1、改造方案原理 由变频器,压力变送器、电机、螺旋转子组成压力闭环控制系统自动调节电机转速,使储气罐内空气压力稳定在设定范围内,进行恒压控制。反馈压力与设定压力进行比较运算,实时控制变频器的输出步,从而调节电机转速,使储气罐内空气压力稳定在设定压力上
2、变频改造方案设计原则 根据原工况存在的问题并结合生产工艺要求,空压机变频改造后系统有如下功能:
(1.)电机变频运行状态保持储气罐出口稳定,压力波动范围不能超过±0.02Mpa;
(2.)系统应具有变频和工频两套控制回路;
(3.)系统具有开环和闭环两套控制回路;
(4.)一台变频器能控制三台空压机组;
(5.)根据空压机的工况要求,系统应保障电动机具有恒转矩运行特性一;
(6.)为了防止非正弦波干扰空压机控制器,变频器输入端应有抑制电磁干扰的有效措施;
(7.)在用电气量小的情况下,变频器处在低频运行时,应保障电机绕组温度和电机的噪音不超过允许的范围;
(8.)考虑到系统以后扩展问题,变频器选55KW以满足将来工况扩展的要求;
3、系统调试
调试工作分成两部分:
第一、先根据工艺要求、电机参数、负载特性预调变频器参数。
第二、系统联动调试。 在完成变频器设定参数调数及空载运行后,进行系统联动调试 。
调试的主要步骤:
(1.)将变频器接入系统。
(2.)进行工频旁路的运行。
(3.)进行变频回路的运行,其中包括开环与闭环控制两部分调试:
开环:些时主要观察变频器频率上升的情况,设备的运持声音是否正常,空压机的压力上升是否稳定,压力变器显示是否正常,设备停机是否正常等。如一切正常,则可进行闭环的调试。
闭环:主要依据变频器频率上升与下降的速度和空压机压力的升降相匹配,不要产生压力振荡,还要注意观察机械共振点,将共振点附近的频率跳过去。
四、空压机变频改造的效益
1.节约能源 变频器控制压缩机与传统制的压缩机比较,能源节约是最有实际意义的,根据空气量需求来供给的压缩机工况是经济的运持状。
2.运行成本的降低 传统压缩机的运行成本由三项组成:初始采购成本,维护成本和能源成本。其广东会源成本大约占压缩机成本的70%。通过能源成本降低30%以上,再加上变频起动后对设备的冲击减少,维护和维修量也跟随降低,所以运行成本将大大降低。
3.提高压力控制精度 变频控制系统具有精确的压力控制能力。使压缩机的空气压力输出与用户空气系统所需的气量相匹配。变频控制压缩机的输出气量随着电机转速的改变而改变。由于变频控制机电速度的精度提高,所以它可以使管网的系统压力变化保持在要求范围内,有效地提高了工况的质量。
4.延长压缩机的使用寿命 变频器从OHZ起动压缩机,它的起动加速时间可以调整,从而减少超导劝时对压缩机的电器部件和机械部件所造成的冲击,增强系统的可靠性,使压缩机的使用寿命延长。此外,变频控制能够减少机组起动时电流波动,这一波动电流会影响电网和其它设备的用电,变频器能够有效的将起动电流的峰值减少到最低程度。
5.降低了空压机的噪音 根据压缩机的工况要求,变频调整改造后,电机运转速度明显减慢,因此有效地降了空压机运行时的噪音,据以往现场经验测定表明,噪音与原系统比较下降约3至7分贝。
五、设备投资
序号 设备名称 规格型号 产地 单位 数量 单价(元) 合价(元)
1 变频系统柜 2200*1200*600GGD 长沙 台套 1 总计
特别说明:
1.该控制柜内有一台伟创AC60-T3-55KW变频器;
2.该控制系统为空压机的核心控制系统,其采用伟创AC60系列变频器一拖三控制大大节约一次投资成本,投资实惠、收效大。该系统在各类调速系统中使用时,是其节能效果可达20-50%,在未受到其他因素的影响下一般可取上限。
六、投资回收期
1.空压机节省电费 45KW的风机以运行频率40Hz为例,其工作转速的80%,电机消耗的轴功率为Pz=0.83Pn=0.512Pn每年按12月计,每月按30天计,每天按24小时计,考虑各种损耗后以节电30%计算: W=45×12×30×24×30%=116640千瓦时 以每千瓦时0.5元电价计算,每年可省电费116640×0.5=58320元 。
2.节约维修费用若干;
3.投资回报周期=12(月)*41500/58320=12÷152%=8.5(月) 变频器的使用寿命可达10年以上,仅算电机节电部分,8个月左右可收回全部投资,一次投入,长期受益。变频调速技术是一项新的技术,在电机拖动方面有非常好的节能效果,采用变频调速技术,可以大力推动企业的技术进步,全方位地提高企业的综合效益。

压缩机外壳节能设计标准

三、低压气机中压气机高压气机压力标准

 本标准适用于:(1)驱动电动机功率为1.5kW~630kW,排气压力为0.25MPa~1.4MPa的一般用喷油回转空气压缩机。(2)驱动电动机功率为2.2kW~315kW,排气压力为0.25MPa~1.4MPa的一般用变转速喷油回转空气压缩机。(3)驱动电动机功率为0.75kW~75kW,排气压力为0.25MPa~1.4MPa的一般用往复活塞空气压缩机。(4)驱动电动机功率为0.55kW~22kW,排气压力为0.4MPa~1.4MPa的全无油润滑往复活塞空气压缩机。(5)直联便携式往复活塞空气压缩机。
 
空气压缩机组及供气系统节能监测
标准号:GB/T 16665-2017
标准状态:现行
发布日期:2017-10-14
实施日期:2018-05-01
适用范围:本标准规定了运行中空气压缩机组及供气系统的节能监测项目、监测要求和方法、测试项目计算方法和节能监测评价。本标准适用于压缩空气站内排气压力为0.3MPa~1.6MPa,驱动功率18.5kW及以上的电动机驱动的空气压缩机及供气系统。 
 
容积式压缩机流量测量方法
标准号:GB/T 15487-2015
标准状态:现行
发布日期:2015-10-09
实施日期:2016-06-01
适用范围:本标准规定了容积式压缩机流量的测量装置和测量方法。本标准适用于压缩机流量的测量。输气管内流量的测量也可参照采用。本标准不适用于管道内流量不稳定、气体有相变、气体有固体或液体等物质析出以及节流件上游气体是音速或超音速等情况下流量的测量。
 
一般用固定的往复活塞空气压缩机
标准号:GB/T 13279-2015
标准状态:现行
发布日期:2015-10-09
实施日期:2016-06-01
适用范围:本标准规定了一般用固定的往复活塞空气压缩机的型号与基本参数、要求、试验方法、检验规则和标志、包装及贮运等要求。本标准适用于驱动电动机功率为18.5kW~560kW,额定排气压力为0.7MPa~1.25MPa的空压机。额定排气压力小于0.7MPa的空压机可参照本标准执行。
 
离心式压缩机制造监理技术要求
标准号:GB/T 31184-2014
标准状态:现行
发布日期:2014-09-03
实施日期:2014-10-01
适用范围:本标准规定了与离心式压缩机制造质量有关的设备监理的基本技术要求。本标准适用于炼油、乙烯、化肥、化工等装置用离心式压缩机组的制造监理。本标准不适用于齿轮整体增速型离心式压缩机的制造监理。
 
容积式空气压缩机系统经济运行
标准号:GB/T 27883-2011
标准状态:现行
发布日期:2011-12-30
实施日期:2012-06-01
适用范围:本标准规定了交流电动机驱动的一般用容积式空气压缩机组系统经济运行要求、判别与评价方法、测试方法及评估与改进措施。本标准适用于交流电动机驱动、额定排气压力小于或等于1.4MPa、在用的一般容积式空气压缩机系统运行,改建、扩建及新建容积式空气压缩机系统设计可参照执行。
 
汽车加气站用往复活塞天然气压缩机
标准号:GB/T 25360-2010
标准状态:现行
发布日期:2010-11-10
实施日期:2011-03-01
适用范围:本标准规定了汽车加气站用往复活塞天然气压缩机的型号、基本参数、要求、试验方法、检验规则和标志、包装及贮存。本标准适用于额定排气压力不大于25MPa、驱动机功率不大于400kW的压缩机。
 
容积式压缩机噪声的测定
标准号:GB/T 4980-2003
标准状态:现行
发布日期:2003-10-29
实施日期:2004-05-01
适用范围:本标准规定了容积式压缩机噪声的测定方法。本标准正文主要规定了噪声声功率级测定的工程法,附录A给出了噪声声功率级测定的简易法,附录B给出了噪声声压级的测定方法。本标准适用于包括驱动机的容积式压缩机组。
 
工业尾气能量回收透平膨胀机
标准号:GB/T 29542-2013
标准状态:现行
发布日期:2013-06-09
实施日期:2014-01-01
适用范围:本标准规定了工业尾气透平膨胀机的基本设计、联轴器及护罩、控制和仪表、检查和试验、保证、涂装及包装与运输的最低要求。本标准适用于轴流式工业尾气能量回收透平膨胀机。

       高炉煤气能量回收透平膨胀机
标准号:GB/T 28246-2012
标准状态:现行
发布日期:2012-03-09
实施日期:2012-07-01
适用范围:本标准规定了轴流式高炉煤气能量回收透平膨胀机的基本设计、联轴器和护罩、控制和仪表、检查与试验、保证、涂装和包装与运输的最低要求。本标准适用于介质为高炉煤气,其粉尘含量不大于10mg/Nm3的膨胀机。

四、压缩机负载率多少国家标准最新

在50%~100%之间。其中50%为最小负载率。这个标准适用于各种类型的空气压缩机,包括螺杆式、活塞式、离心式等压缩机。在实际应用中,压缩机的负载率应根据具体情况进行调整。如果负载率过低,会导致压缩机的效率下降,能耗增加,同时也容易引起其它问题。

   以上就是小编对于压缩机外壳节能设计标准问题和相关问题的解答了,压缩机外壳节能设计标准的问题希望对你有用!

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