技术干货!压缩机节能技术方案和分析

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在工业生产设备中压缩机是非常重要的组成部分之一,广泛应用于生产生活的各个方面,空调、冷库、石油工业、化工工业都离不开压缩机。但是压缩机同样也是耗电大户,其在生产生活中的运行会造成大量的电力消耗,研究压缩机节能技术十分必要。

压缩机

压缩机运行节能

一:压缩机运行中存在的问题

1.出力低,能耗高。很多工业用压缩机出于节能考虑,限制压缩机功率,导致压缩机压缩能力低于设计值,尤其是夏季载荷升高时输送量将明显下降,由于散热能力有限,使得生产线其它设备不能满荷运行,降低了生产效率。

压缩机双机并联的运行模式运行效率不高,稳定性欠佳,两台压缩机并联工作,虽然能够明显增加总流量,但是单台压缩机的工作流量要比单机工作时低,因此每台压缩机的工作效率都下降了。双机并联的总压缩流量要比独立工作的流量小,而且并联之后流量增加,管道阻力损失将随之增大,机组的安全性也受到影响。

2.机组运行状态不佳。这个问题主要表现在压缩机运行周期难以满足设计要求、夏季运行不稳定、故障多发等方面,一些压缩机设备长期运行,机械、电气和仪表等构件故障多发,采用事后维修的方式难以实现机组长时间无故障稳定运行,容易出现故障,导致压缩机停车,影响生产安全。

3.运行维护费用偏高。旧压缩机维护费用很高,两机并行时,两组压缩机都要备用一套故障多发件,双备份成本,同时也造成了一些备用件的冗余和浪费。

二:压缩机能量调节与能耗

压缩机一般根据设计工况冷量实际需求选型,一般情况下压缩机都是全年工作,横跨冬夏极端天气,所以面临着相对复杂的外部环境,而且实际工况和设计方案之间难免存在一定偏差,所以压缩机功率要有适当富余。

现阶段,压缩机能量调节主要有间歇控制运行、吸气调节、气缸卸载、旁通调节和无极变速调节等类型。其中压缩机间歇运行是比较常见的运行方式,环境温度高于设定温度,压缩机将启动运行,环境温度下降到设定温度以下,压缩机将停止工作。这样的工作方式适用于环境温度比较稳定、负载不大的情况,但是实际使用过程中,并非任何时刻环境温度都趋于稳定。极端天气和复杂工作环境下,各种生产活动都会造成冷量负载变化,温度变化频繁,发动机频繁启停,会造成较大的能量浪费。而发电机瞬时电流会污染电网,增加电网波动,压缩机的寿命也会受到影响。因此,变频技术在压缩机中也得到了更多的应用。

三:压缩机变频节能

工况一定的情况下,压缩机制冷量和质量流量成正比,变频调节的基本思路就是通过改变压缩机电机转速来调整质量流量,从而改变总机组制冷量。

系统功耗和表征调节方式有关,同时也受制冷装置制冷量影响,制冷系统热负荷减少,冷库控制系统将通过

变频器

降低压缩机转速,从而降低制冷剂质量流量,降低制冷剂冷凝温度,升高蒸发温度,从而降低总冷量。而且变频电机转速下降,压缩机摩擦功减小,绝热效率也随之升高,对降低K值也有帮助。部分负荷状态下,压缩机电机转速下降,KQ减少,能够大幅度降低系统功耗。

压缩机节能技术

压缩机控制工艺参数优化

1.吸入压力调整。选择合适的吸入压力能够有效降低压缩机功耗。一般情况下,吸入压力越低,能耗将越大,特别是压缩机一段的吸入压力。因此,可适当提高压缩机的吸入压力,在一段吸入中增加高效旋风入口分离器,进一步消除进气管网的阻力,在保证充足处理气量的同时获得更高的吸入压力。

2.压缩机段间压降降低。压缩机段间压降同样也是压缩机功耗的重要原因。为了降低段间压降,降低冷却器结垢程度,可用高效换热器代替级间冷却器,减少不必要的管路设备和弯头,同时改善操作条件。

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