Les compresseurs d'air centrifuges sont-ils plus économes en énergie ?
Avec le développement continu de l'industrie chinoise, les entreprises elles-mêmes sont non seulement confrontées à une concurrence féroce sur le marché, mais imposent également des exigences strictes concernant leurs propres coûts de production et d'exploitation.« Létranglement » signifie « ouverture ».Compresseurs d'air centrifuges (ci-après dénommés compresseurs d'air centrifuges) En tant qu'équipement de compression d'air à usage général, il est de plus en plus privilégié par les utilisateurs en raison de son air comprimé sans huile et de son efficacité de fonctionnement élevée.
Cependant, la plupart des utilisateurs n’ont qu’une compréhension conceptuelle du fait que « les centrifugeuses sont très économes en énergie ».Ils savent que les centrifugeuses sont plus économes en énergie que d'autres formes de compression telles que les compresseurs à vis sans huile, mais ils ne tiennent pas systématiquement compte de cela depuis le produit lui-même jusqu'à son utilisation réelle.question.
Par conséquent, nous expliquerons brièvement l'impact de ces quatre facteurs sur « si une centrifugeuse est économe en énergie » sous quatre angles : comparaison des formes de compression couramment utilisées, différences entre les marques de centrifugeuses sur le marché, conception des stations de compression d'air centrifuge et utilisation quotidienne. entretien.
1. Comparaison des différentes formes de compression
Sur le marché de l’air comprimé sans huile, il existe deux catégories principales : les machines à vis et les centrifugeuses.
1) Analyse du point de vue du principe de compression de l'air
Indépendamment de facteurs tels que la conception du profil du rotor à vis et la conception du rapport de pression interne de chaque marque, le jeu du rotor à vis est un facteur clé affectant l'efficacité.Plus le rapport diamètre du rotor/jeu est élevé, plus l'efficacité de compression est élevée.De même, le diamètre de la roue de la centrifugeuse et plus le rapport d'écartement entre la roue et la volute est élevé, plus l'efficacité de compression est élevée.
3) Comparaison de l'efficacité globale entre la théorie et la pratique
Une simple comparaison de l’efficacité des machines ne peut pas refléter les résultats d’une utilisation réelle.Du point de vue de l'utilisation réelle, 80 % des utilisateurs connaissent des fluctuations dans la consommation réelle de gaz.Voir le tableau 4 pour un diagramme typique de fluctuation de la demande en gaz d'un utilisateur, mais la plage de réglage de sécurité de la centrifugeuse n'est que de 70 % à 100 %.Lorsque la consommation d'air dépasse la plage de réglage, une grande quantité de ventilation se produit.La ventilation est un gaspillage d'énergie et l'efficacité globale de cette centrifugeuse ne sera pas élevée.
Si l'utilisateur comprend parfaitement la fluctuation de sa propre consommation de gaz, la combinaison de plusieurs machines à vis, notamment la solution N+1, c'est-à-dire N vis à fréquence fixe + 1 convertisseur de fréquence, peut produire autant de gaz que nécessaire, et la vis à fréquence variable peut ajuster le volume de gaz en temps réel.L'efficacité globale est supérieure à celle de la centrifugeuse.
Par conséquent, la partie inférieure d’une centrifugeuse n’est pas économe en énergie.On ne peut pas simplement considérer la fluctuation de la consommation réelle de gaz du point de vue des équipements.Si vous souhaitez utiliser une centrifugeuse de 50 à 70 m³/min, vous devez vous assurer que la fluctuation de la consommation de gaz se situe entre 15 et 21 m³/min.c'est-à-dire, essayez de vous assurer que la centrifugeuse n'est pas ventilée.Si l'utilisateur prévoit que la fluctuation de sa consommation de gaz dépassera 21 m³/min, la solution de la machine à vis sera plus économe en énergie.
2. Différentes configurations de centrifugeuses
Le marché des centrifugeuses est principalement occupé par plusieurs grandes marques internationales, telles que Atlas Copco de Suède, IHI-Sullair du Japon, Ingersoll Rand des États-Unis, etc. Selon la compréhension de l'auteur, chaque marque ne produit essentiellement que la partie turbine de la centrifugeuse. centrifugeuse avec technologie de base., d’autres parties adoptent un modèle d’approvisionnement mondial auprès des fournisseurs.Par conséquent, la qualité des pièces a également un impact important sur l’efficacité de l’ensemble de la machine.
1) Moteur haute tension entraînant la tête de centrifugeuse
L'efficacité du moteur a un impact important sur l'efficacité globale de la centrifugeuse et des moteurs avec des efficacités différentes sont configurés.
Dans la norme GB 30254-2013 « Limites d'efficacité énergétique et niveaux d'efficacité énergétique des moteurs asynchrones à cage triphasée haute tension » promulguée par le Comité national des normes, chaque niveau de moteur est divisé en détail.Les moteurs dont l'efficacité énergétique est supérieure ou égale au niveau 2 sont définis comme des moteurs économes en énergie., je crois qu'avec l'amélioration et la promotion continues de cette norme, le moteur sera utilisé comme critère important pour juger si la centrifugeuse est économe en énergie.
2) Mécanisme de transmission – accouplement et boîte de vitesses
La roue de la centrifugeuse est entraînée par une augmentation de vitesse.Par conséquent, des facteurs tels que l'efficacité de la transmission de l'accouplement, l'efficacité de la transmission des systèmes d'engrenages à haute et basse vitesse et la forme des roulements affecteront davantage l'efficacité de la centrifugeuse.Cependant, les paramètres de conception de ces pièces ont été modifiés. Comme les données confidentielles de chaque fabricant ne sont pas divulguées au public, nous ne pouvons donc que porter des jugements simples à partir du processus d'utilisation réel.
un.Accouplement : Du point de vue d'un fonctionnement à long terme, l'efficacité de transmission de l'accouplement laminé à sec est supérieure à celle de l'accouplement à engrenages, et l'efficacité de transmission de l'accouplement à engrenages diminue rapidement.
b.Système d'augmentation de la vitesse des engrenages : si l'efficacité de la transmission diminue, la machine aura un bruit et des vibrations élevés.La valeur de vibration de la roue augmentera en peu de temps et l'efficacité de la transmission diminuera.
c.Roulements : des roulements coulissants multi-pièces sont utilisés, ce qui peut protéger efficacement l'arbre à grande vitesse entraînant la roue et stabiliser le film d'huile, et ne provoquera pas d'usure du coussinet lors du démarrage et de l'arrêt de la machine.
3) Système de refroidissement
La roue de chaque étage de la centrifugeuse doit être refroidie après compression avant d'entrer dans l'étape suivante de compression.
un.Refroidissement : La conception du refroidisseur doit pleinement prendre en compte l'impact de la température de l'air d'entrée et de la température de l'eau de refroidissement sur l'effet de refroidissement au cours des différentes saisons.
b.Chute de pression : lorsque le gaz traverse le refroidisseur, la chute de pression du gaz doit être minimisée.
c.Précipitation de l'eau de condensation : plus l'eau de condensation précipite pendant le processus de refroidissement, plus la proportion de travail effectuée par la turbine de l'étage suivant sur le gaz est importante.
Plus l'efficacité de la compression du volume est élevée
d.Vidange de l'eau condensée : évacuez rapidement l'eau condensée du refroidisseur sans provoquer de fuite d'air comprimé.
L'effet de refroidissement du refroidisseur a un grand impact sur l'efficacité de l'ensemble de la machine et teste également la solidité technique de chaque fabricant de centrifugeuses.
4) Autres facteurs affectant l'efficacité de la centrifugeuse
un.La forme de la vanne de réglage d'entrée d'air : la vanne à palettes de guidage d'entrée d'air en plusieurs parties peut pré-faire tourner le gaz pendant le réglage, réduire la rectification de la roue de premier niveau et réduire le rapport de pression de la roue de premier niveau, ainsi améliorer l'efficacité de la centrifugeuse.
b.Tuyauterie intermédiaire : La conception compacte du système de tuyauterie intermédiaire peut réduire efficacement la perte de pression pendant le processus de compression.
c.Plage de réglage : une plage de réglage plus large signifie moins de risque de ventilation et constitue également un indicateur important pour tester si une centrifugeuse a des capacités d'économie d'énergie.
d.Revêtement de surface intérieure : La température d’échappement de chaque étape de compression de la centrifugeuse est de 90~110°C.Le bon revêtement interne résistant à la température est également une garantie d'un fonctionnement efficace et à long terme.
3. Étape de conception de la station de compression d’air
La conception du système des stations de compression d'air centrifuge est encore à un stade relativement avancé, se reflétant principalement dans :
1) La production de gaz ne correspond pas à la demande
Le volume de gaz d'une station de compression d'air sera calculé dès la conception en comptant les points de consommation de gaz et en multipliant par des coefficients d'utilisation simultanés.Il existe déjà une marge suffisante, mais l'achat effectif doit répondre aux conditions de travail maximales et les plus défavorables.En plus des facteurs de sélection de la centrifugeuse, d'après les résultats réels, la consommation réelle de gaz est généralement inférieure à la production de gaz du compresseur acheté.Couplée à la fluctuation de la consommation réelle de gaz et à la différence dans les capacités de réglage des différentes marques de centrifugeuses, la centrifugeuse subira une ventilation périodique.
2) La pression d'échappement ne correspond pas à la pression de l'air
De nombreuses stations de compression d'air centrifuges ne disposent que d'un ou deux réseaux de canalisations sous pression, et les centrifugeuses sont sélectionnées en fonction du point de pression le plus élevé.Cependant, en réalité, le point de pression le plus élevé représente une petite proportion de la demande de gaz, ou les besoins en gaz à basse pression sont plus importants.À ce stade, il est nécessaire de réduire la pression via un réducteur de pression en aval.Selon des données faisant autorité, chaque fois que la pression d'échappement de la centrifugeuse est réduite de 1 barg, la consommation totale d'énergie de fonctionnement peut être réduite de 8 %.
3) L'impact de l'inadéquation de pression sur la machine
Une centrifugeuse n’est plus efficace que lorsqu’elle fonctionne au point de conception.Par exemple, si une machine est conçue avec une pression de refoulement de 8 barg et que la pression de refoulement réelle est de 5,5 barg, il convient de se référer à la consommation électrique de fonctionnement réelle de 6,5 barg.
4) Gestion insuffisante des stations de compression d’air
Les utilisateurs estiment que tant que l’approvisionnement en gaz reste stable pour assurer la production, tout le reste peut être mis de côté en priorité.Les problèmes mentionnés ci-dessus, ou points d'économie d'énergie, seront ignorés.Ensuite, la consommation d'énergie réelle en fonctionnement sera beaucoup plus élevée que l'état idéal, et cet état idéal aurait pu être atteint grâce à des calculs plus détaillés au début, à une simulation des fluctuations réelles du gaz, à des divisions plus détaillées du volume et de la pression du gaz, et sélection et correspondance plus précises.
4. L'impact de la maintenance quotidienne sur l'efficacité
La maintenance de routine joue également un rôle important dans le fonctionnement efficace de la centrifugeuse.En plus des trois filtres conventionnels et d'une huile pour les équipements mécaniques, ainsi que du remplacement des joints du corps de vanne, les centrifugeuses doivent également prêter attention aux points suivants :
1) Particules de poussière dans l’air
Une fois le gaz filtré par le filtre d’entrée d’air, de fines poussières entreront toujours.Après une longue période, il se déposera sur la turbine, le diffuseur et les ailettes du refroidisseur, affectant le volume d'admission d'air et donc l'efficacité globale de la machine.
2) Caractéristiques du gaz lors de la compression
Pendant le processus de compression, le gaz est dans un état de sursaturation, de température et d’humidité élevées.L'eau liquide dans l'air comprimé se combinera avec le gaz acide dans l'air, provoquant une corrosion de la paroi interne du gaz, de la roue, du diffuseur, etc., affectant le volume d'admission d'air et réduisant l'efficacité..
3) Qualité de l'eau de refroidissement
Les différences de dureté carbonatée et de concentration totale de particules en suspension dans l'eau de refroidissement entraînent un encrassement et un tartre du côté eau du refroidisseur, affectant l'efficacité de l'échange thermique et affectant ainsi l'efficacité de fonctionnement de l'ensemble de la machine.
Les centrifugeuses sont actuellement le type de compresseur d’air le plus efficace du marché.En utilisation réelle, afin de véritablement « tirer le meilleur parti de tout et profiter de ses effets », les fabricants de centrifugeuses doivent non seulement développer continuellement des produits plus efficaces ;en même temps, précis Il est également particulièrement important d'élaborer un plan de sélection qui soit proche de la demande réelle de gaz et qui permette de déterminer « quelle quantité de gaz est utilisée pour produire autant de gaz et quelle haute pression est utilisée pour produire autant de haute pression » .En outre, le renforcement de la maintenance des centrifugeuses constitue également une garantie fiable du fonctionnement stable et efficace à long terme des centrifugeuses.
À mesure que les centrifugeuses sont utilisées de plus en plus largement, nous espérons que de plus en plus d'utilisateurs sauront non seulement que « les centrifugeuses sont très économes en énergie », mais qu'ils seront également en mesure d'atteindre des objectifs d'économie d'énergie du point de vue de la conception, du fonctionnement et de la maintenance. de l'ensemble du système et améliorer la propre efficacité de l'entreprise.Compétitivité, apportez votre propre contribution à la réduction des émissions de carbone et au maintien d’une terre verte !
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