高低溫試驗(yàn)箱是工業(yè)生產(chǎn)必不可少的能量載體

　　高低溫試驗(yàn)箱是工業(yè)生產(chǎn)必不可少的能量載體。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，空氣高低溫試驗(yàn)箱作為一種重要的動(dòng)力設(shè)備，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、冶金、建材、電子電力、化工、食品、紡織等諸多工業(yè)領(lǐng)域。但是，空氣壓縮機(jī)是一種高能耗設(shè)備，其耗電量在某些行業(yè)中占生產(chǎn)用電量的30個(gè)點(diǎn)以上，所以俗稱“電老虎”。節(jié)能是一項(xiàng)長期的戰(zhàn)略任務(wù)和基本國策，也是實(shí)施“十二五”規(guī)劃的一項(xiàng)緊迫任務(wù)。我們要深入貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，以提高能源利用效率為核心；我們要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式，調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，加快技術(shù)進(jìn)步。強(qiáng)化全社會(huì)的節(jié)能意識(shí)，建立嚴(yán)格的管理制度，實(shí)施有效的激勵(lì)機(jī)制；增強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展能力。

　　一、空壓站工作狀態(tài)

　　傳統(tǒng)的空壓站由N臺(tái)高低溫試驗(yàn)箱組成。空壓站空壓機(jī)的啟動(dòng)和停止取決于空壓站值班人員的管理。由于工業(yè)高低溫試驗(yàn)箱功率大，一般采用加卸載的控制方式，即Xkg加載，Ykg卸載。

　　二、能源浪費(fèi)的原因

　　1.空載能耗高

       目前企業(yè)高低溫試驗(yàn)箱是單個(gè)N立方米，高低溫試驗(yàn)箱的啟停只有N或N的倍數(shù)，空壓機(jī)設(shè)備的啟停依靠人工管理的傳統(tǒng)。特別是當(dāng)燃?xì)庳?fù)荷頻繁變化時(shí)，系統(tǒng)無法快速響應(yīng)，無法實(shí)現(xiàn)高低溫試驗(yàn)箱排量的微調(diào)。這對每個(gè)空氣壓縮機(jī)站形成高低溫試驗(yàn)箱的空載。正常情況下，當(dāng)壓力達(dá)到Y(jié)kg時(shí)，空壓機(jī)進(jìn)入卸載運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)壓力下降到Xkg時(shí)，高低溫試驗(yàn)箱進(jìn)入空載狀態(tài)，即關(guān)閉進(jìn)氣閥使電機(jī)空轉(zhuǎn)，通過排空閥將分油機(jī)預(yù)分離罐中多余的高低溫試驗(yàn)箱排空。雖然關(guān)閉進(jìn)氣閥，使電機(jī)空轉(zhuǎn)，可以使空壓機(jī)不需要再壓縮氣體做功，但空壓機(jī)在空轉(zhuǎn)時(shí)仍然需要驅(qū)動(dòng)螺桿或活塞做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，功耗不斷發(fā)生。實(shí)際上，人們發(fā)現(xiàn)空壓機(jī)空載時(shí)的能耗高達(dá)滿載時(shí)的40個(gè)點(diǎn)~55個(gè)點(diǎn)。

　　2.爬坡耗能高

        螺桿高低溫試驗(yàn)箱有兩種運(yùn)行模式，加載和卸載運(yùn)行模式或空載和滿載運(yùn)行模式。加卸載控制模式使壓縮氣體的壓力在xkg和ykg之間來回移動(dòng)。x為低工作壓力值，即能保證用戶正常工作的zui低壓力(加載壓力)。一般來說，xkg和ykg之間關(guān)系可以用下面的公式表示:ykg=xkg+(1+δ)，δ是一個(gè)百分?jǐn)?shù)，其值大致在10個(gè)點(diǎn)-25個(gè)點(diǎn)之間。一般壓差都在一公斤以上。通過理論計(jì)算和實(shí)際檢測可知，空壓機(jī)壓力每增加1kg，能耗增加5-6個(gè)點(diǎn)。可以看出，在裝卸氣供氣的控制模式下，空壓機(jī)的工作壓力從X到Y(jié)，存在一個(gè)氣壓爬坡的能耗，實(shí)際上是一種能量的浪費(fèi)。

　　同時(shí)，在進(jìn)入輸氣終端之前，高于Xkg的氣體需要通過減壓閥降低到接近Xkg的壓力。壓力越高，流速越快，這導(dǎo)致了相同的工作條件。壓力越高，耗氣量越大。這個(gè)過程也是浪費(fèi)能源。

　　3.傳統(tǒng)管理

        空壓站的使用和管理存在兩個(gè)不可避免的矛盾。一種是企業(yè)對空壓機(jī)管理人員有明確的考核，所以會(huì)有一種習(xí)慣，就是氣壓經(jīng)常不足或者氣壓能開就開得越少越好，不利于生產(chǎn)線的正常運(yùn)行，或者氣壓不能滿足設(shè)備使用要求，導(dǎo)致風(fēng)道末端故障增加。一個(gè)是沒有明確的空壓機(jī)管理人員考核，會(huì)導(dǎo)致空壓機(jī)多，空載空壓站能耗高。無論哪種管理模式，結(jié)果都是空壓站電能浪費(fèi)增加，不利于anquan生產(chǎn)。

　　4.其他人

        當(dāng)空壓站空壓機(jī)配置有缺陷或氣端用氣量不斷變化時(shí)，管網(wǎng)的供氣壓力必然會(huì)有較大波動(dòng)。這就導(dǎo)致空壓機(jī)頻繁裝卸，進(jìn)氣閥頻繁調(diào)整，會(huì)加速進(jìn)氣閥的磨損，增加維修量和成本，同時(shí)供氣穩(wěn)定性差，供氣精度達(dá)不到工藝要求，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

　　三、空壓站節(jié)能空間分析

　　通過空壓站節(jié)能控制系統(tǒng)對現(xiàn)有空壓站進(jìn)行節(jié)能改造，可以有效改變傳統(tǒng)空壓站能源浪費(fèi)巨大的被動(dòng)局面。該系統(tǒng)主要從以下幾個(gè)方面實(shí)現(xiàn)電能的節(jié)約。

　　1.降低空載能耗

        優(yōu)化空壓站流量調(diào)節(jié)范圍，改變空壓站傳統(tǒng)空壓機(jī)運(yùn)行控制單一N立方或N立方多次啟停模式，實(shí)現(xiàn)空壓站1-N立方自動(dòng)調(diào)節(jié)。該系統(tǒng)能根據(jù)實(shí)際用氣量自動(dòng)調(diào)整和優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行。當(dāng)用氣量頻繁變化時(shí)，系統(tǒng)能夠快速響應(yīng)，及時(shí)增減空壓機(jī)的開停次數(shù)，從而微調(diào)空壓站的產(chǎn)氣量，按需產(chǎn)氣，使整個(gè)空壓機(jī)房運(yùn)行更加科學(xué)合理，從而有效降低電耗。同時(shí)可以降低空壓站空壓機(jī)的維護(hù)成本，延長空壓機(jī)的使用壽命。

　　2.減少攀爬能耗

       系統(tǒng)運(yùn)行壓力可維持在0.2kg，基本實(shí)現(xiàn)恒壓供氣，減少壓力爬升，有效節(jié)約能耗。同時(shí)，穩(wěn)定的供氣壓力有利于提高終端用氣設(shè)備的可靠性，延長其使用壽命，提高產(chǎn)品穩(wěn)定性。

　　3.實(shí)現(xiàn)多機(jī)智能控制

       增加可靠性并降低勞動(dòng)力成本。該系統(tǒng)能有效克服人工操作不能及時(shí)準(zhǔn)確地根據(jù)用氣量的變化調(diào)整空壓機(jī)運(yùn)行的缺點(diǎn)。大大提高空壓站的智能化水平，減少對人工的依賴，使空壓機(jī)運(yùn)行更加科學(xué)合理。

　　四、工業(yè)節(jié)電控制系統(tǒng)原理

　　空壓站智能節(jié)電控制系統(tǒng)由恒壓調(diào)速模塊、壓力檢測單元、控制單元、PLC集中控制模塊(CPU)、短信報(bào)警模塊等組成。系統(tǒng)通過壓力檢測單元檢測供氣系統(tǒng)的管道壓力，并將信號(hào)提供給PLC集中控制模塊(CPU)。該模塊自動(dòng)計(jì)算空壓站空壓機(jī)的啟停，利用PLC控制單元實(shí)現(xiàn)企業(yè)空壓站的“組態(tài)控制”，可以實(shí)現(xiàn)企業(yè)空壓系統(tǒng)的“統(tǒng)籌考慮”，更加準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)、精細(xì)地使用空壓機(jī)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)整個(gè)企業(yè)用氣量的平衡和優(yōu)化，杜絕電能的浪費(fèi)。