压缩空气系统的节能设计与优化方式研究

胡 磊，郭 爱

（福建福清核电有限公司，福建福清 350300）

压缩空气系统的节能设计与优化方式研究

胡 磊，郭 爱

（福建福清核电有限公司，福建福清 350300）

在社会可持续发展的大环境下，压缩空气系统的应用直接关系着生产耗电量和运营成本，与企业的经济效益和社会效益都存在着密切的联系。为更好地实现节能减排，应当就压缩空气系统的节能设计与优化方式开展研究和分析，因此就此进行简要分析，以实现能源资源的优化利用，供相关人员参考。

压缩空气；系统；节能设计；优化方式

压缩空气系统主要由空气压缩机、干燥器、过滤器等组成，在对大气压力的空气进行压缩后，以高压力将其输送给气动系统，从而更好地满足不同工况下对压缩空气的应用需求。为更好地实现能源资源的优化利用，节约社会成本，应当加大力度对压缩空气系统的节能设计与优化方式进行研究和分析，从而促进企业降本增效目标的顺利实现。

1 设备选型

就压缩空气系统的运行情况来看，空气压缩机和空气后处理设备是活动所需的主要设备类型，一般情况下，不同的生产活动对压缩空气系统的运行需求也存在一定差异，使得空气压缩机选型及空气后处理工艺上也各不相同，此种情况下，需要充分做好设备选型工作，为压缩空气系统的高效运行提供可靠的设备支持，促进节能减排得以真正实现。

1.1 空气压缩机选型

常见的空气压缩机主要由离心式和喷油螺杆式，在实际应用中需要结合生产实际需求对空气压缩机进行正确选择，以保证压缩空气系统运行的可靠性。一般情况下，喷油螺杆空气压缩机适用于新设计的压缩空气系统中，当系统要求单台空气压缩机排气量超出标准时，或用户对含油量有特殊要求且排气量适宜时，可以选用离心式空气压缩机。

1.2 干燥器选型

在压缩空气系统中，常见的干燥器有冷冻式和吸附式两种，其中冷冻式干燥器排出的空气呈饱和状态，而吸附式干燥器在变压吸附作用下实现0℃以下的露点温度。实际应用中需要结合用户对压缩空气品质的要求以及压缩空气品质相关标准进行合理选择，确保干燥器的使用性能得到有效发挥。

1.3 过滤器选型

其他净化设备的选型则需要结合压缩空气系统的运行需求，以除油除尘为基本目标选择适宜的过滤器，保证净化程度可靠，切不可过度净化以免加剧系统压力，不仅给压缩空气系统的运行造成不利影响，还会增加运行成本，无法真正实现节能减排。过滤器选型要满足用户对于空气压缩的品质要求，并与国际标准相一致，确保过滤器的使用功能在压缩空气系统中得到最大化发挥。

2 压缩空气系统的节能设计与优化方式

2.1 流速控制

为保证压缩空气系统真正实现节能设计和优化，应当对设计流速加以科学化控制，保证管道内径的精准度，将压缩空气系统的运行压力控制在最低范围内。不同行业对于压缩空气系统的运用给出了不同压力下的流速计算公式，一般在空气流速超出9m/s的情况下，气流会对管道内粉尘和颗粒等产生作用，对压缩空气系统相关设备造成磨损，影响设备应用效果。而在流速低于 6m/s 的情况下，流速对管道内粉尘和碎屑的作用力较小，使得此类物质在管道内部发生沉降。若在适当位置设置排污点可以将粉尘和碎屑等顺畅排出，减少对压缩空气系统的设备性能所造成的不利影响。因此，在压缩空气系统的节能设计与优化的过程中，最好将流速控制在6～9m/s，以便于粉尘、颗粒与碎屑等排出。

2.2 管道选材

管道选材也是压缩空气系统节能设计与优化中的重要内容，需要以压缩空气系统相关设计规范为依据，结合产业需求合理选择管道材料，一般情况下，镀锌焊接钢管和镀锌流体输送用无缝钢管是比较常用的管道材料。应当注意的是，在压缩空气系统中对管材的应用，应当及时取出镀锌层以保证管材焊接质量可靠，在焊接完成后对其进行打磨和防腐处理，确保其满足压缩空气系统的应用标准。在这一过程中施工工艺比较复杂，操作精准度要求较高，因而劳动力成本较大，尤其是在受到高温气体以及高湿度环境的作用，镀锌层脱落以后对压缩空气系统相关设备的使用性能和寿命产生影响。为保证压缩空气系统的节能效果，在管道选材的过程中应当不断研发新材料和新工艺，优化焊接操作，弥补管材表面剥落等不足，确保设备的使用价值在压缩空气系统中得打最大发挥。

2.3 管网布置

管网布置在压缩空气系统节能设计与优化中所占的比重相对较低，但为有效降低能源消耗，提高压缩空气系统运行有效性，应当严格依照相关设计规范中管网布置要求进行处理，尤其是要掌握好管道走向，为后续设备检修提供便利，通过对压缩空气系统的节能设计和优化，降低管道污染腐蚀几率，保证管网布置的规范性和可靠性。比如车间内压缩空气管网的环路布置可以保证供气稳定性可靠性，管道排水坡度控制在3%以为有助于促进管道内冷凝水的顺流，支管与主管之间连接方式的改进便于管内冷凝水自动流入排污装置，以免给用气设备的使用性能造成影响。

3 结束语

综上所述，压缩空气系统在企业生产中发挥着重要的作用，具有广泛性和普遍性。在社会可持续发展理念下对压缩空气系统的节能设计和工艺优化，应当准确把握社会形势，对社会能源资源加以科学化应用，保证相关设备使用的安全性和经济性，从而真正实现节能减排，推进整个社会的发展进步。

[1] 郑磊，孙洪刚，孙翠翠 .压缩空气系统的工艺优化及节能设计 [J].合成纤维，2013，42（4）：32-34.

[2] 文红 .压缩空气系统的节能设计 [J].建筑技术开发，2016，43（4）：119-120.

Study on Energy-saving Design and Optimization of Compressed Air System

Hu Lei，Guo Ai

In the environment of sustainable development of society，the application of compressed air system is directly related to the production power consumption and operating costs，and the economic and social benef i ts of enterprises are closely linked.In order to achieve better energy saving and emission reduction，it is necessary to carry out research and analysis on the energy saving design and optimization of compressed air system.In this paper，a brief analysis is made to realize the optimal utilization of energy resources，which is only for reference.

compressed air；system ；energy saving design ；optimization method

TH41 ；TK018

：A

：1003–6490（2017）07–0138–02

2017–05–23

胡磊（1989—），男，湖北随州人，助理工程师，主要研究方向为压缩空气。