空气压缩机节能探讨.pdf

空气压缩机节能探讨 来源 : 中国设备管理网 发布时间： 2006-5-3 一、 前言 在诸多被经经使用的能源中，每一种能源都有其特定范围，在适用性上各 有优缺点， 不可否认的， 电力是所有能源中最普及也最具方便性的能源；其次，压缩空气可 说是仅次于电力的普及能源之一，虽然压缩空气的使用尚未像电力一样的深入一般家庭中， 但是工业、 矿业、工程业、 医疗业甚至农业都有日趋广泛的用途，尤其在工业界的使用量极 其可观，主要是着眼于它具有以下几种其它能源无法取代的特性： 1. 无污染或低污染性， 在环保意识高涨的时代， 压缩空气取之于大气而回 归于大气， 不需要回收处理而完全不会制造污染 （经过分离、过滤的含油压缩空气会有微量 的油气，即使有泄漏的情形发生也没有污染环境的顾虑。 2. 在生产过程中， 压缩空气可以和绝大部份的产品直接接触来传送动力而 不会伤害产品。 3. 无自燃性， 不容易造成公共意外， 除了压力容器需要按照规定设置及定 期检查之外，完全没有引起公害、电殛的顾虑。 4. 温度不高，不容易引起灼伤、烫伤等重大伤害。 5. 可藉助分离技术来生产氮气、氧气、氢氮或稀有气体来供应特殊用途。 6. 提供非能源用途， 例如人员呼吸、 水处理、 发酵及化学反应等特定用途。 鉴于压缩空气己被各行各业所广泛的采用，在工厂大型化及自动化的前题 下，压缩空气的使用与日剧增， 而空压机在生产能源／压缩空气的同时， 本身也在大量的消 耗能源，以最普遍的 100PSIG (7kg/cm2G) 压缩空气系统为例，每生产 100ICFM 的压缩空气 大约需要消耗 20HP 的能源，在目前的工业界动辄使用数千马力甚至数万马力空压机的工厂 己为数众多，如何节省如此庞大的能源消耗，确实是业者值得深思的课题。 绝大部份的空压机都使用马达驱动的方式，极少数的空压机会使用蒸汽涡 轮机 (Steam Turbine) 或燃气涡轮机 (Gas Turbine) 来驱动， 在蒸汽过剩或有燃气 （废气） 可资利用的行业使用涡轮机来驱动空压机确实有极大的节能效果。 使用涡轮机驱动的案例不 多，后叙中空压机的驱动方式将专指马达驱动而言。 二、空压机的种类 1. 空压机在压缩空气的过程中， 以空气是否与润滑油的混合来分类， 可以 区分为有油式及无油式空压机两种， 润滑油对任何机械设备都具有润滑与冷却的作用， 针对 有油式空压机， 润滑油还具有气密的作用来提升空压机的容积效率， 因此， 从节能的观点来 看，有油式空压机的能源效率绝对会高于无油式空压机。 不可否认的， 压缩空气中的油气会 造成甚多使用上的困扰， 即使经过精密过滤器的处理也无法达到完全无油的境界， 虽然有油 空压机的能源效率较高， 但是， 精密过滤器的购置成本以及精密过滤器所导致的压损、 能源 损失也相当的可观， 除非气动设备可以接受含油的压缩空气或是压缩空气的使用量很少， 绝 大部份的用户， 尤其是工业界都己扬弃有油式空压机。 因此， 在后叙的章节中将以无油式空 . 压机旳分析介绍为主。 2. 以压缩的方式来区分空压机可以分为定排量式空压机 （Positive Displacement Com