Өнеркәсіп саласында кеңінен қолданылатын энергия көзі ретінде сығылған ауа өнеркәсіптік өндірістегі жалпы энергия тұтынудың 10% ~ 35% құрайды. Сығылған ауа жүйесінің энергия тұтынуының 96% -ы өнеркәсіптік компрессордың энергия тұтынуына келеді, ал Қытайдағы өнеркәсіптік компрессордың жылдық энергия тұтынуы жалпы ұлттық энергия тұтынудың 6% -дан астамын құрайды. Ауа компрессорының пайдалану шығындары сатып алу шығындары, техникалық қызмет көрсету шығындары және энергия пайдалану шығындары бойынша есептелсе, толық өмірлік циклді бағалау теориясы бойынша сатып алу шығындары шамамен 10% құрайды, ал энергия құны 77% -ға дейін жетеді. Бұл Қытайдың өнеркәсіптік және экономикалық қайта құрылымдау кезінде сығылған ауа жүйесінің энергияны пайдалану тиімділігін күрт жақсарту қажет екенін көрсетеді.
Сығылған ауа мен энергия үнемдеу және шығарындыларды азайту қажеттіліктерін түсінудің тереңдеуімен, энергия үнемдеу саласындағы ең жақсы нәтижелерге қол жеткізу үшін энергия үнемдеу трансформациясының қолданыстағы жүйесіне сәйкес келетін технологияны таңдау өте маңызды. Соңғы екі жылда Қытайдың өнеркәсіптік кәсіпорындарындағы зерттеулер энергия үнемдеу арқылы жаңартуға деген сұраныс негізінен келесі үш аспектіден туындайтынын көрсетті:
Ауа компрессорының энергия тұтынуы кәсіпорынның электр энергиясын тұтынуының тым жоғары үлесін құрады; сығылған ауа жүйесінің тұрақсыздығы, қысымның ауытқуы және жабдықтың қалыпты жұмысына басқа да әсерлер; өндіріс көлемінің кеңеюімен кәсіпорын бастапқы сығылған ауа жүйесін сұраныстың өсуіне бейімделу үшін оңтайландыру үшін қолданды. Кәсіпорынның сығылған ауа жүйесінің сипаттамалары мен қолданылатын энергия үнемдеу технологиясының әртүрлілігіне байланысты, трансформацияның сәттілік деңгейін арттыру үшін энергия үнемдеуші трансформацияны соқыр түрде енгізу мүмкін емес. Бүкіл жүйені кешенді талдау, сынау және бағалау негізінде қолайлы энергия үнемдеу шараларын таңдау өте маңызды. Авторлар көптеген өнеркәсіптік кәсіпорындарда сығылған ауаны пайдалануды зерттеу арқылы кейбір қолданыстағы және жаңадан пайда болып келе жатқан энергия үнемдеу технологияларының сипаттамалары мен қолданылу аясын талдап, зерттеді.
Жүйенің энергия үнемдеу стратегиясы
Пневматикалық жүйенің энергия тұтынуын бағалау және энергия шығынын талдау теориясына сүйене отырып, жүйе құрамының әртүрлі аспектілерінен бастап, жалпы энергия үнемдеу шаралары келесідей қабылданады:
Сығылған ауаны өндіру. Әр түрлі компрессорларды ақылға қонымды конфигурациялау және техникалық қызмет көрсету, жұмыс режимін оңтайландыру, ауаны тазарту жабдықтарын күнделікті басқару. Сығылған ауаны тасымалдау. Құбыр желісінің конфигурациясын оңтайландыру, жоғары және төмен қысымды беру құбырларын бөлу; ауа тұтынуды бөлуді нақты уақыт режимінде бақылау, ағып кетуді күнделікті тексеру және азайту, қосылыстардағы қысымның жоғалуын жақсарту. Сығылған ауаны пайдалану. Цилиндрді басқару тізбегін жетілдіру, осы сала үшін жасалған энергия үнемдейтін өнімдерді, мысалы, электролиттік алюминий өнеркәсібіндегі цилиндрлерді қаптауға арналған арнайы ауа үнемдейтін клапандарды, сондай-ақ энергия үнемдейтін ауа зеңбіректер мен форсункаларды пайдалану. Компрессордың қалдық жылуын қалпына келтіру. Ауаны сығымдау кезінде пайда болатын жылу жылу алмасу және т.б. арқылы қалпына келтіріледі және қосалқы қыздыру және технологиялық қыздыру үшін қолданылады.
Сығылған ауаның генерациясы
1 Бір ауа компрессоры энергия үнемдейді
Қазіргі уақытта өнеркәсіпте кеңінен қолданылатын ауа компрессорлары негізінен поршеньді, ортадан тепкіш және бұрандалы болып бөлінеді. Поршеньді түрі кейбір ескі кәсіпорындарда әлі де көп мөлшерде қолданылады; ортадан тепкіш түрі тұрақты жұмыс істейтін және жоғары тиімді тоқыма кәсіпорындарында кеңінен қолданылады, бірақ жүйе қысымы кенеттен өзгерген кезде ол күрт көтерілуге бейім. Қолданылатын негізгі энергия үнемдеу шаралары: импортталатын ауаның тазалығын қамтамасыз ету, әсіресе тоқыма кәсіпорындарында ауадағы қысқа талшықтардың көп мөлшерін сүзу үшін ірі сүзуді жақсы орындау. Тиімділікті арттыру үшін ауа компрессорының кіріс температурасын төмендету. Майлау майының қысымы центрифуга роторының діріліне үлкен әсер етеді, көбікке қарсы агенттер мен тотығу тұрақтандырғыштары бар майлау майын таңдауға үлкен әсер етеді. Салқындатқыш судың сапасына, салқындатқыш судың ағызуының ақылға қонымды болуына, жоспарланған суды толтыруға назар аударыңыз. Ауа компрессорының, кептіргіштің, сақтау ыдысының және құбыр желісінің конденсатты шығару нүктелерін үнемі шығарып отыру керек. Ауаға деген сұраныстың тез өзгеруінен туындаған ысқырықтың алдын алу үшін құрылғы орнатқан пропорционалды диапазон мен интегралды уақытты реттеуге назар аударыңыз және ауа тұтынудың кенеттен төмендеуіне жол бермеуге тырысыңыз. Энергияны үнемдейтін әсері бар үш сатылы центрифугаларды таңдап, желілік шығындарды азайту және ауа қысымы станциясының температурасының көтерілуін төмен деңгейде ұстау үшін жоғары қысымды қозғалтқыштарды пайдалануға тырысыңыз.
Бұрандалы ауа компрессоры кеңінен қолданылады, бұрандалы ауа компрессорын басқару режимін салыстыруға келесі назар аударылады: ауа компрессорын тиеу/түсіру және тұрақты қысымды реттеу мәселелерін талдап, қорытынды жасауға болады: кіріс клапанын реттеудің механикалық құралдарына сүйену, ауа беруді тез және үздіксіз реттеу мүмкін емес. Газ мөлшері үнемі өзгеріп тұрғанда, беру қысымы сөзсіз қатты ауытқиды. Таза жиілікті басқару зауыттағы ауа тұтынуының ауытқуын сәйкестендіру үшін ауа компрессорының ауа өндірісін реттеу үшін жиілік түрлендіргішін қосу арқылы қолданылады. Кемшілігі - жүйе зауыттағы ауа тұтынуының ауытқуы үлкен емес жағдайға сәйкес келеді (ауытқу бір машинаның ауа өндірісі көлемінің 40% ~ 70% құрайды және энергия үнемдеу әсері ең маңызды).
2 Ауа компрессоры тобының сараптамалық басқару жүйесі
Ауа компрессоры тобының сараптамалық басқару жүйесі ауа компрессорын топтық басқару және энергия үнемдеудің жаңа технологиясына айналды. Басқару жүйесі қысым сұранысының өзгеруіне, әртүрлі ауа компрессорларын іске қосу және тоқтату, тиеу және түсіру және т.б. Адмирал басқаруына сәйкес келеді, бұл жүйенің жұмысын қамтамасыз ету үшін әрқашан компрессордың дұрыс саны мен қуатын қамтамасыз етеді.
Үйді басқару жүйесі жиілік түрлендіргішін басқару арқылы зауыттың төмен қысымды газбен жабдықтау жүйесіндегі бір ауа компрессорының жылдамдығын өзгертуге мүмкіндік береді, бұл ауа компрессорының бірлік газ өндіру уақытын басқаруға мүмкіндік береді, зауыттың төмен қысымды газбен жабдықтау жүйесіне газ мөлшерінің аз ауытқуларымен сәйкес келеді. Әдетте, қай ауа компрессорының жиілік түрлендіруін таңдау керек, кешенді сынақтан өткізу және есептеу үшін кәсіби жүйе қажет. Жоғарыда келтірілген талдау және салыстыру арқылы мынаны анықтауға болады: біздің көптеген сығылған ауа жүйесінің энергия тиімділігін жақсартуға көп орын бар. Компрессордың жиілік түрлендіруін түрлендіру тек кәсіпорынның өз сығылған ауа жүйесінің жұмысымен біріктіру арқылы энергия үнемдеу әсеріне қол жеткізе алады, оны қолданар алдында мамандар толық тексеріп, бағалауы керек. Ауа компрессорлары тобының сараптамалық басқару жүйесі бір уақытта жұмыс істейтін бірнеше ауа компрессорларына өте қолайлы, сатылы біріктірілген конфигурацияны енгізу кәсіпорындардың қажеттіліктерін жақсы қанағаттандыра алады.
3. Сығылған ауамен кептіру процесін жақсарту
Қазіргі уақытта кәсіпорындар үшін ең көп қолданылатын сығылған ауамен кептіру және өңдеу жабдықтары - тоңазытқыш түрі, жылумен қалпына келтірусіз түрі және микрожылумен қалпына келтірудің композиттік түрі, негізгі өнімділік салыстырмасы төмендегі кестеде көрсетілген.
Қорғаныс желісін энергияны үнемдейтін түрлендіру келесі қағидаттарды ұстанады: егер бастапқы ауа тазарту жүйесі тым жоғары болса, төмен сәйкес келетін өңдеуге ауысыңыз. Кептіру процесін жақсартыңыз, кептіру өңдеу буынының қысым жоғалуын азайтыңыз (кейбір жүйелердің кептіргішіндегі қысым жоғалуы 0,05 ~ 0,1 МПа дейін), энергия шығынын азайтыңыз.
Сығылған ауаны тасымалдау
1. Яцзян құбыр жүйесінің құбыр жүйесі жұмыс қысымының 1,5%-нан аспауы керек. Қазіргі уақытта көптеген ауа қысымы станцияларында бастапқы және қосымша құбырлар жоқ, қажетсіз шынтақтар мен иілістер тым көп, қысымның жиі соғуы және қысымның айтарлықтай жоғалуы бар. Кейбір пневматикалық құбырлар траншеяға көмілген және ағып кетуді бақылау мүмкін емес. Кез келген жағдайда жүйенің қысымға деген сұранысын қамтамасыз ету үшін пайдалануды басқару персоналы бүкіл жүйенің жұмыс қысымын 0,1 ~ 0,2 МПа-ға арттырады, бұл жасанды қысымның жоғалуын енгізеді. Ауа компрессорының шығыс қысымының әрбір 0,1 МПа жоғарылауы үшін ауа компрессорының қуат тұтынуы 7% ~ 10% -ға артады. Сонымен қатар, жүйе қысымының жоғарылауы ауаның ағып кетуін арттырады. Энергия үнемдейтін жөндеу шаралары: тармақталған құбырды ілмек орналасуына өзгерту, жоғары және төмен қысымды ауамен жабдықтауды бөлуді жүзеге асыру және жоғары және төмен қысымды дәлдікпен толып кету блогын орнату; энергия үнемдейтін жөндеу кезінде үлкен жергілікті кедергісі бар құбырды ауыстыру, құбыр кедергісін азайту және құбырдың ішкі қабырғасын қышқылмен жуу, тотты кетіру және т.б. арқылы тазарту, құбыр қабырғасының тегіс болуын қамтамасыз ету.
2 Ағып кету, ағып кетуді анықтау және бітеу
Зауыттан ағып кетудің көп бөлігі ауыр, ағып кету мөлшері 20% ~ 35% жетеді, бұл негізінен әрбір газ пайдаланатын жабдықтың клапандарында, қосылыстарында, триплеттерінде, соленоидты клапандарда, бұрандалы қосылыстарда және цилиндрдің алдыңғы қақпағында болады; кейбір жабдықтар шамадан тыс қысыммен жұмыс істейді, автоматты түрде түсіріледі және жиі сарқылады. Ағып кетуден келтірілген залал көпшіліктің қиялынан тыс. Мысалы, газ құбырындағы дәнекерлеу шлакының автомобиль нүктелік дәнекерлеу станциясында диаметрі 1 мм кішкентай тесіктен туындаған электр энергиясының жылдық шығыны 355 кВт/сағ дейін жетеді, бұл екі үш адамнан тұратын отбасының жылдық тұрмыстық электр энергиясына тең. Энергия үнемдеу шаралары: Негізгі генераторлық цехтың газбен жабдықтау құбырына ағынды өлшеуді басқару жүйесін орнатып, технологиялық газ шығынын реттеңіз, клапандар мен қосылыстар санын азайтыңыз және ағып кету нүктелерін азайтыңыз. Басқаруды күшейтіңіз және үнемі тексерулер үшін кәсіби құралдарды пайдаланыңыз. Қысқасы, кәсіпорындар сығылған ауа жүйесінің жұмыс істеуіне, қатеріне, тамшылауына және ағып кетуіне жол бермеу үшін шаралар қабылдау, тиісінше техникалық қызмет көрсету және компоненттерді ауыстыру жұмыстарын жүргізу үшін параллельді қолжетімді интеллектуалды газ ағып кету детекторы, ағып кету нүктелерін сканерлеу тапаншасы және т.б. сияқты кейбір кәсіби сынақ жабдықтарын пайдалана алады.
Сығылған ауаны пайдалану
Пневматикалық зеңбіректерді өндірістік өңдеу процестерінде, механикалық өңдеуде және басқа да өндіріс орындарында кеңінен қолданады, ал кейбір өнеркәсіптік аймақтарда олардың ауа шығыны жалпы ауамен қамтамасыз етудің 50%-ына жетеді. Пайдалану процесінде ауамен қамтамасыз ету құбырының тым ұзын болуы, қысымның тым жоғары болуы, түзу мыс құбырды саптама ретінде пайдалану және алдыңғы қатардағы жұмысшылардың жұмыс қысымын рұқсатсыз көтеруі сияқты құбылыстар орын алады, бұл ауаның үлкен шығынына әкеледі.
Пневматикалық жабдықта газды пайдаланудың негізсіз құбылысы да айқын көрінеді, мысалы, дайындама газдың кері қысымын анықтау, вакуумдық генератордың газбен жабдықтауы және т.б. орнында тұрып қалғанын анықтау. Жұмыс істемеген кезде үздіксіз газбен жабдықтау құбылысы. Бұл мәселелер, әсіресе, химиялық цистерналарда және араластыру үшін қолданылатын басқа газдарда, сондай-ақ шина өндірісінде, мысалы, стереотиптік үрлеуде кездеседі. Энергия үнемдеу реформасы шаралары: жаңа пневматикалық саптамаларды, энергия үнемдейтін құрылғыларды және импульстік типтегі пневматикалық зеңбіректерді пайдалану. Алюминий өнеркәсібі сияқты нақты салаларда арнайы пневматикалық жабдықты пайдалану цилиндрлі арнайы ауа үнемдейтін клапанды пайдалануды ілгерілету үшін қолданылады.
Ауа компрессорының қалдық жылуын қалпына келтіру
Тұрақты өмірлік циклді бағалауға сәйкес, ауа компрессорлары тұтынатын электр энергиясының 80% ~ 90% жылуға айналады және таралады. Ауа компрессорының электр жылуын тұтынуының таралуы төмендегі суретте көрсетілген, қоршаған ортаға сәулеленетін және сығылған ауаның өзінде сақталатын жылуды есептемегенде, энергияның қалған 94% қалдық жылуды қалпына келтіру түрінде пайдаланылуы мүмкін.
Қалдық жылуды қалпына келтіру жылу алмастырғыш және ауаны немесе суды жылыту үшін пайдаланылатын ауаны сығымдау процесінің басқа да тиісті құралдары арқылы жүзеге асырылады, бұл қосымша жылыту, технологиялық жылыту және қазандықтың құрама суын алдын ала қыздыру сияқты әдеттегідей қолданылады. Тиісті жақсартулармен жылу энергиясының 50%-дан 90%-ға дейінін қалпына келтіруге және пайдалануға болады. Жылуды қалпына келтіру құрылғыларын орнату ауа компрессорының жұмыс температурасын оңтайлы жұмыс температурасында тиімді басқара алады, осылайша майлау майының жұмыс жағдайы жақсарады және ауа компрессорының шығатын газ көлемі 2%-6%-ға артады. Ауамен салқындатылатын ауа компрессоры үшін ауа компрессорының салқындату желдеткішін тоқтатып, жылуды қалпына келтіру үшін айналымдағы су сорғысын пайдалануға болады; сумен салқындатылған ауа компрессорын суық суды немесе жылытуды жылыту үшін пайдалануға болады, ал қалпына келтіру жылдамдығы 50%-60%-ды құрайды. Электр жылыту жабдықтарына қатысты қалдық жылуды қалпына келтіру энергияны тұтынуды іс жүзінде жоқ; отынға қатысты газ жабдықтарына қатысты нөлдік шығарындылар энергияны үнемдеудің таза және экологиялық таза тәсілі болып табылады. Сығылған ауа жүйесінің энергия шығынын талдау теориясына сүйене отырып, кәсіпорынның қолданыстағы негізсіз газды пайдалану құбылысы және энергияны үнемдеу шаралары талданып, қорытындыланады. Кәсіпорынның энергия үнемдеу трансформациясында әртүрлі жүйелер үшін алғашқы болып егжей-тегжейлі сынақтан өткізу және бағалау жүргізілді, соның негізінде энергия үнемдеу мақсаттарына жету үшін тиісті оңтайландыру шараларын қолдану бүкіл сығылған ауа жүйесінің жұмыс тиімділігін арттыра алады.
Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 2 наурыз