Os compressores de ar centrífugos são mais eficientes em termos energéticos?
Com o desenvolvimento contínuo da indústria do meu país, as próprias empresas não só enfrentam uma concorrência acirrada no mercado, mas também apresentam requisitos rigorosos sobre os seus próprios custos de produção e operação.“Estrangulamento” significa “abertura”.Compressores de ar centrífugos (doravante denominados compressores de ar centrífugos) Como equipamento de compressão de ar de uso geral, é cada vez mais preferido pelos usuários devido ao seu ar comprimido isento de óleo e alta eficiência operacional.
No entanto, a maioria dos usuários tem apenas uma compreensão conceitual de “centrífugas economizam muito energia”.Eles sabem que as centrífugas economizam mais energia do que outras formas de compressão, como os compressores de parafuso isentos de óleo, mas não consideram isso sistematicamente desde o produto em si até o uso real.pergunta.
Portanto, explicaremos brevemente o impacto desses quatro fatores sobre “se uma centrífuga economiza energia” a partir de quatro perspectivas: comparação de formas de compressão comumente usadas, diferenças nas marcas de centrífugas no mercado, projeto de estações de compressores de ar centrífugas e manutenção.
1. Comparação de diferentes formas de compressão
No mercado de ar comprimido isento de óleo, existem duas categorias principais: máquinas de parafuso e centrífugas.
1) Análise sob a perspectiva do princípio da compressão do ar
Independentemente de fatores como o projeto do perfil do rotor helicoidal e o projeto da relação de pressão interna de cada marca, a folga do rotor helicoidal é um fator chave que afeta a eficiência.Quanto maior a relação entre o diâmetro do rotor e a folga, maior será a eficiência de compressão.Da mesma forma, o diâmetro do impulsor da centrífuga e Quanto maior a relação de folga entre o impulsor e a voluta, maior será a eficiência de compressão.
3) Comparação da eficiência abrangente entre teoria e prática
Uma simples comparação da eficiência da máquina não pode refletir os resultados do uso real.Do ponto de vista do uso real, 80% dos usuários apresentam flutuações no consumo real de gás.Consulte a Tabela 4 para obter um diagrama típico de flutuação da demanda de gás do usuário, mas a faixa de ajuste de segurança da centrífuga é de apenas 70%~100%.Quando o consumo de ar excede a faixa de ajuste, ocorrerá uma grande ventilação.A ventilação é um desperdício de energia e a eficiência geral desta centrífuga não será alta.
Se o usuário compreender totalmente a flutuação de seu próprio consumo de gás, a combinação de múltiplas máquinas de parafuso, especialmente a solução de N+1, ou seja, N parafusos de frequência fixa + 1 conversor de frequência, pode produzir tanto gás quanto necessário, e o parafuso de frequência variável pode ajustar o volume de gás em tempo real.A eficiência geral é superior à da centrífuga.
Portanto, a seção inferior de uma centrífuga não economiza energia.Não podemos simplesmente considerar a flutuação do consumo real de gás do ponto de vista do equipamento.Se você quiser usar uma centrífuga de 50~70m³/min, você precisa garantir que a flutuação do consumo de gás esteja entre 15~21m³/min.alcance, ou seja, tente garantir que a centrífuga não seja ventilada.Se o usuário prevê que sua flutuação no consumo de gás ultrapassará 21m³/min, a solução da parafusadeira economizará mais energia.
2. Diferentes configurações de centrífugas
O mercado de centrífugas é ocupado principalmente por diversas grandes marcas internacionais, como Atlas Copco da Suécia, IHI-Sullair do Japão, Ingersoll Rand dos Estados Unidos, etc. centrífuga com tecnologia central., outras partes adotam um modelo global de aquisição de fornecedores.Portanto, a qualidade das peças também tem um impacto importante na eficiência de toda a máquina.
1) Motor de alta tensão acionando a cabeça da centrífuga
A eficiência do motor tem um grande impacto na eficiência geral da centrífuga, e motores com diferentes eficiências são configurados.
No GB 30254-2013 “Limites de eficiência energética e níveis de eficiência energética de motores assíncronos de gaiola trifásicos de alta tensão” promulgado pelo Comitê Nacional de Padrões, cada nível de motor é dividido em detalhes.Motores com eficiência energética maior ou igual ao Nível 2 são definidos como motores economizadores de energia., Acredito que com a melhoria contínua e promoção desta norma, o motor será utilizado como um critério importante para julgar se a centrífuga economiza energia.
2) Mecanismo de transmissão – acoplamento e caixa de velocidades
O impulsor da centrífuga é acionado por um aumento de velocidade da engrenagem.Portanto, fatores como a eficiência de transmissão do acoplamento, a eficiência de transmissão dos sistemas de engrenagens de alta e baixa velocidade e o formato dos rolamentos afetarão ainda mais a eficiência da centrífuga.No entanto, os parâmetros de projeto dessas peças foram Como os dados confidenciais de cada fabricante não são divulgados ao público, portanto, só podemos fazer julgamentos simples a partir do processo de uso real.
a.Acoplamento: Do ponto de vista da operação de longo prazo, a eficiência de transmissão do acoplamento laminado a seco é maior do que a do acoplamento de engrenagem, e a eficiência de transmissão do acoplamento de engrenagem diminui rapidamente.
b.Sistema de aumento de velocidade da engrenagem: Se a eficiência da transmissão diminuir, a máquina apresentará alto ruído e vibração.O valor da vibração do impulsor aumentará em um curto período de tempo e a eficiência da transmissão diminuirá.
c.Rolamentos: São usados rolamentos deslizantes de várias peças, que podem proteger efetivamente o eixo de alta velocidade que aciona o impulsor e estabilizar a película de óleo, e não causarão desgaste à bucha do rolamento ao iniciar e parar a máquina.
3) Sistema de refrigeração
O impulsor de cada estágio da centrífuga precisa ser resfriado após a compressão antes de entrar no próximo estágio de compressão.
a.Resfriamento: O projeto do resfriador deve considerar totalmente o impacto da temperatura do ar de entrada e da temperatura da água de resfriamento no efeito de resfriamento em diferentes estações.
b.Queda de pressão: Quando o gás passa pelo resfriador, a queda de pressão do gás deve ser minimizada.
c.Precipitação da água condensada: Quanto mais água condensada precipitar durante o processo de resfriamento, maior será a proporção do trabalho realizado pelo impulsor do próximo estágio no gás.
Quanto maior a eficiência de compressão de volume
d.Drene a água condensada: descarregue rapidamente a água condensada do refrigerador sem causar vazamento de ar comprimido.
O efeito de resfriamento do cooler tem grande impacto na eficiência de toda a máquina e também testa a resistência técnica de cada fabricante de centrífugas.
4) Outros fatores que afetam a eficiência da centrífuga
a.A forma da válvula de ajuste de entrada de ar: a válvula de palheta guia de entrada de ar de várias peças pode pré-girar o gás durante o ajuste, reduzir a retificação do impulsor de primeiro nível e reduzir a relação de pressão do impulsor de primeiro nível, assim melhorando a eficiência da centrífuga.
b.Tubulação entre estágios: O design compacto do sistema de tubulação entre estágios pode efetivamente reduzir a perda de pressão durante o processo de compressão.
c.Faixa de ajuste: Uma faixa de ajuste mais ampla significa menos risco de ventilação e também é um indicador importante para testar se uma centrífuga possui capacidade de economia de energia.
d.Revestimento da superfície interna: A temperatura de exaustão de cada estágio de compressão da centrífuga é de 90~110°C.O bom revestimento interno resistente à temperatura também é uma garantia de operação eficiente e de longo prazo.
3. Estágio de projeto da estação de compressor de ar
O projeto do sistema de estações de compressores de ar centrífugos ainda está em um estágio relativamente extenso, refletido principalmente em:
1) A produção de gás não corresponde à demanda
O volume de gás de uma estação de compressão de ar será calculado na fase de projeto, contando os pontos de consumo de gás e multiplicando pelos coeficientes de utilização simultânea.Já existe margem suficiente, mas a própria compra deve atender às condições de trabalho máximas e mais desfavoráveis.Além dos fatores de seleção da centrífuga, a partir dos resultados reais, o consumo real de gás é em sua maioria menor do que a produção de gás do compressor adquirido.Juntamente com a flutuação do consumo real de gás e a diferença nas capacidades de ajuste de várias marcas de centrífugas, a centrífuga passará por ventilação periódica.
2) A pressão de exaustão não corresponde à pressão do ar
Muitas estações de compressores de ar centrífugas possuem apenas 1 ou 2 redes de tubos de pressão, e as centrífugas são selecionadas com base no ponto de pressão mais alto.Contudo, na verdade, o ponto de pressão mais elevado é responsável por uma pequena proporção da procura de gás, ou há mais necessidades de gás de baixa pressão.Neste ponto é necessário reduzir a pressão através de uma válvula redutora de pressão a jusante.De acordo com dados oficiais, cada vez que a pressão de exaustão da centrífuga é reduzida em 1 barg, o consumo total de energia operacional pode ser reduzido em 8%.
3) O impacto da incompatibilidade de pressão na máquina
Uma centrífuga é mais eficiente somente quando opera no ponto projetado.Por exemplo, se uma máquina for projetada com uma pressão de descarga de 8 barg e a pressão de descarga real for de 5,5 barg, o consumo real de energia operacional de 6,5 barg deverá ser mencionado.
4) Gestão insuficiente das estações de compressão de ar
Os usuários acreditam que, desde que o fornecimento de gás seja estável para garantir a produção, todo o resto pode ser deixado de lado primeiro.As questões acima mencionadas, ou pontos de poupança de energia, serão ignoradas.Então, o consumo real de energia em operação será muito maior do que o estado ideal, e este estado ideal poderia ter sido alcançado através de cálculos mais detalhados na fase inicial, simulação de flutuações reais de gás, volumes de gás e divisões de pressão mais detalhadas, e seleção e correspondência mais precisas.
4. O impacto da manutenção diária na eficiência
A manutenção de rotina também desempenha um papel importante para saber se a centrífuga pode operar de forma eficiente.Além dos convencionais três filtros e um óleo para equipamentos mecânicos, e da substituição das vedações do corpo da válvula, as centrífugas também precisam ficar atentas aos seguintes pontos:
1) Partículas de poeira no ar
Depois que o gás for filtrado pelo filtro de entrada de ar, poeira fina ainda entrará.Depois de muito tempo, ele se depositará no impulsor, no difusor e nas aletas do resfriador, afetando o volume de entrada de ar e, portanto, a eficiência geral da máquina.
2) Características do gás durante a compressão
Durante o processo de compressão, o gás fica em estado de supersaturação, alta temperatura e alta umidade.A água líquida do ar comprimido se combinará com o gás ácido do ar, causando corrosão na parede interna do gás, impulsor, difusor, etc., afetando o volume de entrada de ar e reduzindo a eficiência..
3) Qualidade da água de resfriamento
As diferenças na dureza do carbonato e na concentração total de partículas em suspensão na água de resfriamento levam a incrustações e incrustações no lado da água do resfriador, afetando a eficiência da troca de calor e, portanto, afetando a eficiência operacional de toda a máquina.
As centrífugas são atualmente o tipo de compressor de ar mais eficiente do mercado.Na utilização real, para realmente “aproveitar tudo ao máximo e desfrutar dos seus efeitos”, não só os fabricantes de centrífugas precisam de desenvolver continuamente produtos mais eficientes;ao mesmo tempo, preciso Também é particularmente importante fazer um plano de seleção que esteja próximo da demanda real de gás e atinja “quanto gás é usado para produzir a mesma quantidade de gás e qual a alta pressão usada para produzir a mesma alta pressão”. .Além disso, o fortalecimento da manutenção das centrífugas também é uma garantia confiável para a operação estável e eficiente das centrífugas a longo prazo.
À medida que as centrífugas são utilizadas cada vez mais amplamente, esperamos que cada vez mais utilizadores não só saibam que “as centrífugas poupam muito energia”, mas também sejam capazes de atingir objectivos de poupança de energia do ponto de vista da concepção, operação e manutenção. de todo o sistema e melhorar a eficiência da própria empresa.Competitividade, dê a sua própria contribuição para reduzir as emissões de carbono e manter uma terra verde!
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