空气压缩机设备节能措施分析

李梦竹 孔祥龙

摘 要：本文将详细介绍空气压缩机的主要类型与其生成的压缩空气的消耗因素，通过专业的研究与调查，找出优化设备节能的有效措施，如加强通信设施建设、改进设备选型方法、强化热能回收效果及加大设备节能监督力度等，从而促进空气压缩机内部整体的节能水平。

关键词：空气压缩机;设备节能措施;设备选型;热能回收

引言：在当前的科研院所与工业企业，空气压缩机属常见设备，此类设备在正式运行期间需获得适宜的节能设计，借用多项可行性节能方案，来有效改进该类器械的动能运行方法，继而改善该设备内部的整体性能，完善空氣压缩机设备的节能建设。

1.空气压缩机的主要类型

其一，空气压缩机共分成三种类型，离心式空压机为常用类型，其主要工作原理为利用该类空压机中的叶轮来带动气体进行高速旋转，在空气中生成离心力，空气在遭受加压作用后，其压力与流速都会得到一定的提升，继而生成连续的压缩空气。离心式空压机具有多方面的应用优势，运行起来较为简单平稳，启动后运转效率较高，设备损坏可能性较低，使得后期维护成本较少。其中最为明显的优势便在于，离心式空气压缩机能够实现完全无油压缩。但是离心式空压机并不适用于气量小、气压比高的场所，需要工作人员合理把控设备类别，充分利用空压机叶轮效用，形成离心力、压缩空气。

其二，螺杆式空压机也可完成对空气的压缩，具体来看，该类空压机的工作原理为其内部装置中的核心部件带有相互噬合性质，装置中的阴阳转子可在运转期间完成相互反向旋转，继而有效压缩空气。螺杆式空压机最为明显的特点便在于应用起来较为简单方便，对于工作人员的技术要求较高，设备的零部件较少、动平衡较好，使得即使出现破损问题，也能够方便展开后续维护作业。与此同时，螺杆式空压机主要运用强制输气的方式完成空气压缩，能够广泛适应于各种环境。

其三，活塞式压缩机为另一种类型的空气压缩机，该类器械的核心部件有进排气阀、气缸与气缸内部的活塞等，其内部曲轴在进行旋转时会有效带动气缸中的活塞，使其不停开展往复运动，高效完成压缩、吸气与排气的全过程。为优化空气压缩机的使用效率，在运用该类器械的过程中，相关人员需进行科学选型，借用空气压缩机的内部性能来改善空气压缩效果，并提升设备整体的节能水平，增强资源能源的利用效率[1]。

2.空气压缩机中压缩空气的消耗因素

2.1流量

在使用空气压缩机的过程中，影响压缩空气消耗的要素较多，设备管理人员应精准找出具体的影响因素，通过多项有效性措施来改善相关设备的节能效果。

具体来看，流量会影响压缩空气的实际需求，空气压缩机在理想运行状态中，其内部的消耗与生产会相互匹配，也就是说其生成的压缩空气量既能达到生产需要，又不会产生能源浪费，而在实际运行期间，受生产运行期间波动情况的影响，压缩机内部流量会逐渐增大，若压缩空气量过大，不仅造成了空气能源的浪费，其生成的部分压缩空气量还难以满足生产需求，若设备实行减荷运行，其会处在半空载或空载状态中，在能量被大量消耗的同时，还做了无用功。

2.2压力

在当前的空气压缩机中，当其排气压力增加或减少0.1MPa，会给其对应的能源带去6%的消耗度，受此状况影响，该设备中的排气压力要依照具体需求来科学选择，其选用的设备在使用时不要有过多的压损余量。此外，在目前的气动设备中压缩空气的压力高低与消耗量呈现正比关系，在使用期间，为促进该设备的节能效果，相关人员要科学降低其压力，可有效缩减压缩空气中没必要的损耗。

2.3湿度

多数空气压缩机在使用期间会对其内部压缩空气下的含水量提出一定的要求，在使用以前其压缩空气会开展干燥处理并适时去除其内部的冷凝水。针对压缩空气内部的干燥程度来说，相关人员可通过对压力露点温度来完成测量工作，若该类温度较低可说明空气的干燥程度较高，也会对能源形成更大的消耗。例如，在使用冷冻式干燥机前，相关人员需测试其内部的压力露点温度，其具体数值多在2-5℃之间，会消耗空气压缩机1.5%的能量;若使用吸附式干燥机，其压力露点温度多在-50℃左右，与冷冻使干燥机相比，其消耗的能量更多，多为空气压缩机的10-15%。

2.4润滑

空气压缩机在进行工作期间，可根据空气内润滑油的混合状态来分类，主要分成无油式与有油式两种，通过润滑油的参与可有效增强空压机内部的容积效率。针对空气压缩机的节能状况来看，无油式空压机的运用能效要小于有油式空压机，值得一提的是，从相关设备的价格上看，无油式空压机的价格要更高，因而在购置空气压缩机时，相关人员需尽量选择有油式空压机，并借用与其后处理设备的及时匹配来达成相关用户的多种需求。

3.优化空气压缩机中设备节能的有效性措施

3.1加强通信设施建设

为探究空气压缩机中相关设备的节能效果，研究人员需以某空气动力公司为例，全面探究空气压缩机中各项设备的节能措施。

具体来看，在改善空气压缩机中节能效果前，相关人员应在日常工作中加强通信设施建设。一般来讲，空压站与用气单位的距离较远，无论是消耗还是生产都难以做到有效匹配，在建设空压站的过程中要逐步完善通信设施的建设，使其用户需求与动能生产相协调，其具体要素有湿度、压力与流量等空气压缩信息，通过最大化的精准匹配来增进节能效果[2]。

比如，在建设空压站的过程中，相关人员要主动调整空压站与不同用户间的反馈信息，适时改善信号调控效果，帮助管理者更好地掌握其生产运行状况。在当前的压缩空气机中，相关用户与生产间可完成简单调度，利用调度效果的改善来增强空气压缩机的节能性。当某工作人员使用压缩空气的时间为9-12时，若在11时完成用户试验，在空压站还没获得适时的信号反馈时，该设备仍会处在运行状态中，直到30min后该器械才会逐步停止，在该段时间中其消耗了大量能源，即若该设备的功率在300kW左右，其每次电能的消耗会增加150kWh，因此，利用良好的通信设施可有效改善该情况，从而完成空气压缩机内部设备的能源节约。

3.2改进设备选型方法

在挑选空气压缩机的过程中，相关人员需明确其内部性能将与能源消耗产生较大关联，要严格遵循设备内部的选型原则，即达到用户参数要求，并以此为基准来满足工频负荷的数值，适时缩减因压缩机空载而带去的能源浪费，比如，在使用期间，其相关设备露点温度无论是10℃还是3℃，在使用上的差异度极小，带有明显差异的数值为二者的能耗，两者能耗最高可相差10倍。因此，相关人员在挑选干燥机时，要全面考察其内部各项数据与性能，对其整体的运行态势与性能进行科学检测，依照具体情况来选择对应的干燥机，在观测运行期间的数据指标时，不应只关注压力露点温度，而是要将其内部各项要素实行科学衡量，通过对用户试验需求、干燥设备类型、内部压力匹配度等项目来达成适宜的设备节能效果。

此外，在挑选设备类型期间，相关人员需在日常工作中掌握企业内部生产运行的具体情况，了解各项目出现波动的原因，针对压缩机设备类型的选择而言，当多台类型相同的设备处在并联运行中时，应尽量采用1-2台变频压缩机来完成负荷调节工作，使相关设备在产生负荷变化时也能高效利用相关能源。若压缩机设备处在工频状态中，工作人员要利用变频的波动调节来改进用户与生产间的匹配问题，使其即使处在运行状态中仍能取得较好的节能效果。

3.3强化热能回收效果

一方面，空气压缩机在正式運行期间会生成大量热能，若能借用有效性措施来完成热能回收，可有效改善空气压缩机的使用效率，强化能源利用效果。一般来讲，在进行压缩空气的试验时，相关人员会时常采用热处理策略，该行为不但让压缩空气出现了诸多的压力势能，还会在运行时就产生更多的热量，在当前的生产工艺内，其压缩空气中的热量会被直接排放，该行为不但极易造成环境污染，还会给压缩空气带去极大的热能消耗，而随着科学技术的进步，在采用热能回收后，有效降低了热能的流失度，该行为可在人们的日常生活与行为中找到多种实际例子，比如，在冬季人们带有一定的采暖需要，而利用热能的回收可增强房屋的温度;在热表处理中会进行一定的清洗加热，通过该类举措可有效强化热表处理效果。

另一方面，工作人员在使用空气压缩机时还可灵活运用能源外包模式，具体来看，在找寻能源外包运行模式期间，需对相关装置中的动能使用量进行精准统计，适时探寻整体外包的可行性，有效起到节约人力、缩减成本的目的。基于各单位的实际情况不同，其生产出的各类产品也带有对应性能，在探索能源外包的过程中，工作人员要根据实际情况来找出符合该单位的能源外包形式，从而有效增强空气压缩机中能源的利用效果，全面改善能源运用水准，促进设备节能的工作效率。

因此，为了切实减少运行成本、节约能源，应当强化热能回收效果，灵活采取多种方式，实现节能减排。

3.4加大设备节能监督力度

首先，在管控空气压缩机内部设备的节能效果时，工作人员需加强监督审查力度。具体来看，在日常工作中，相关人员应科学挑选空气压缩机的类型，比如，根据压力的变化，可挑选高压压缩空气机、中压压缩空气机与低压压缩空气机，在本次试验中其主要类型为活塞式压缩机、螺杆压缩机与离心压缩机，并根据其内部功能与性能的区别来强化不同类型压缩机的能源控制。其次，在完成设备类型的选择后，工作人员应全面研究空气压缩机的内部功能，适时掌握其运行机制，了解与理解其具体的工作原理，从而依照其性能的变换来制定出合适的能源控制措施。比如，在进行空气压缩机运行期间的后处理时，工作人员需科学挑选储气罐与干燥机，其储气罐的位置要放置在干燥机与压缩机的中间，而针对干燥机的挑选来说，要全面注重其内部运行的各项数据指标，适时观察其压力露点的温度值，为缩减其能耗，在运行干燥机期间还要适时选用干燥剂，有效提升其内部能源的洁净度。最后，工作人员在空气压缩机运行期间，还要适时查看相关设备的运行状态，对相关设备进行定期的检测与维修，通过该环节更好地保障空气压缩机的运行质量，降低不必要的能源消耗量，及时解决相关设备内部存有的多种问题，从而有效提升空气压缩机内部的能源控制。

总结：综上所述，在控制空气压缩机内部设备的能源消耗时，工作人员应全面掌握相关运行设备的具体情况，了解设备具体的功能与性能，加强设备运行各环节的控制工作，从而有效缩减其产生的能源消耗，优化相关设备的内部能源。

参考文献：

[1]张宇.空气压缩机变频节能的研究与应用[J].矿业装备，2021（01）：142-143.

[2]贺振强.压缩空气系统节能技术探讨[J].压缩机技术，2020（04）：40-44.

（航空工业空气动力研究院，辽宁 沈阳 110034）