第５３卷第７期 氯 碱 工 业 Ｖｏ１．５３，Ｎｏ．７ ２０１７年７月 Ｃｈｌｏｒ——Ａｌｋａｌｉ Ｉｎｄｕｓｔ￣ Ｊｕ１．，２０１７ 空气压缩机节能改造 李国骁 ，荣仲举 （重庆市映天辉氯碱化工有限公司，重庆长寿４０１２２１） ［关键词］空气压缩机；一级压缩；二级压缩；合同能源管理；智能管理；节能 ［摘要】采用合同能源管理模式对空气压缩机进行了节能改造，并从工作原理、电能消耗等方面与传统空气 ［文献标志码】Ｂ ［文章编号］１００８—１３３Ｘ（２０１７）０７—０ｏ４４一ｏ２ 压缩机进行了对比。改造后的空气压缩机节能效果明显。 ［中图分类号］ＴＱ０８３．４；ＴＱｌｌ４．１５ Ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ａｉｒ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ Ｌｌ Ｇｕｏｘｉａｏ．ＲＯＮＧ Ｚｈｏｎｇｊｕ （Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｗｉｎｔｉｎｗｅ Ｃｈｌｏｒ—Ａｌｋａｌｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０１２２１，Ｃｈｉｎａ） Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ａｉｒ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ；ｓｉｎｇｌｅ—ｓｔａｇｅ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ；ｔｗｏ—ｓｔａｇｅ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ；ｅｎｅｒｇｙ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｃｏｎｔｒａｃｔｉｎｇ；ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ；ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｎｅｒｇｙ－ｓａｖｉｎｇ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ａｎ ａｉｒ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ ｈａｄ ｂｅｅｎ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｂｙ ａｄｏｐｔｉｎｇ ｅｎｅｒｙ ｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｃｏｎｔｒａｃｔｉｎｇ ｍｏｄｅ．Ｎｅｗ ａｉｒ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ ｗａｓ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｏｎｅ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ａｎｄ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｅｎｅｒｇｙ—ｓａｖｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｄ ａｉｒ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ ｗａｓ ｏｂｖｉｏｕｓ． 空气压缩机是一种耗电量巨大的设备，其用电 量约占我国发电总量的７％，形式主要有活塞式、回 转式、滑片式等。螺杆压缩机是回转式压缩机的一 缩），替代ｌ １１０和２ １１０（采用一级压缩）。 ２新选机型的技术优势 ２．１结构特点 种，普遍应用在我国各工业领域。目前，１６０ ｋＷ以 上的螺杆压缩机能效等级较低，只有少数企业的产 新选机型采用两级压缩、级间喷油冷却的设计 方案，压缩机工作过程更接近最省功的等温压缩过 品可达到Ⅱ级能效，大部分产品处于Ⅲ级能效水 平…。重庆映天辉氯碱化工有限公司（以下简称 “重庆映天辉”）使用的是国产某品牌空气压缩机。 程，大幅降低该系列螺杆压缩机功耗，显著提高压缩 机效率。主机转子采用一流的Ｙ形汤氏螺杆转子 型线，该型线具有更合理的泄漏三角形、更短的接触 线、更小的排气封闭容积，转子加工性能优越，压缩 机具有卓越的容积效率及绝热效率。主机采用一体 设计，大大简化结构，性能更高效。由于采用两级压 缩，单级轴承受力负荷大大减少，在保证轴承寿命的 同时优化轴承结构，效率更高。通过以上主机优化 措施，该系列螺杆主机性能达到国家Ｉ级能效标准。 ２．２等温压缩 压缩过程Ｐ—Ｖ示功图如图ｌ所示。 具体配置为：Ｏ．８ ＭＰａ（２０．６ ｍ ／ｍｉｎ）、１１０ ｋＷ的压 缩机２台（下面分别称为１ １１０、２ １１０），０．８ ＭＰａ （２８．２ ｍ ／ｍｉｎ）、１６０ ｋＷ的压缩机１台（下面称为 ３ １６０）。３台压缩机长时间满负荷运行，效率较低。 ｌ能耗调研及合作方式选择 与部分空气压缩机厂家进行了技术交流，并进 行现场测试后，决定与重庆某公司合作，采用合同能 源管理模式进行节能改造。新增１台ＫＨＥ１６０— ３８／７一ｌＩ空气压缩机（下面称为４ １６０，采用两级压 ［作者简介］李国骁（１９８４一），男，２０１４年毕业于重庆理工大学，一直从事生产管理工作，现任重庆市映天辉氯碱化工 有限公司总经理助理。 ［收稿日期］２０１７—０２—０７ ４４ 第７期 李国骁等：空气压缩机节能改造 图１压缩过程Ｐ一 示功图 Ｆｉｇ．１ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆｐ—Ｖ ｄｕｒｉｎｇ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ 图１中曲线１２ ３ 为等温压缩过程，与纵坐标形 成的面积６１２～３ ４为等温压缩的指示功。曲线１２３ 为一级实际压缩过程，与纵坐标形成的面积６１３＂４ 为一级压缩的指示功。曲线１２、２２ 、２ ３为两级实际 压缩过程，与纵坐标形成的面积６１２５和５２ ３４之和 （６１２２ ３４）为两级压缩的指示功。由图１可以看出： 等温压缩过程６１２～３ ４面积（指示功）最小（实际压 缩过程中无法做到等温压缩）。一级压缩比等温压 缩多出了１２ ３ ３＂１面积的功率，而两级压缩则比一 级压缩节省了２２ ３３ 面积（阴影部分）的功率。 ２．３容积效率提高 转子型线设计都存在一定的内泄漏，单级压缩 从０．１ ＭＰａ直接压缩到０．８ ＭＰａ，转子受负向压损 大，转子前后空气密度比差大，大大降低了压缩效 率；两级压缩通过合理的压缩比分配，第一级压缩从 ０．１ ＭＰａ压缩到０．２７ ＭＰａ，第二级压缩再从０．２７ ＭＰａ压缩到０．８ ＭＰａ，降低了转子前后压损，相同的 输人功率，明显提高排气量。设备使用压力越高，两 级压缩的节能效率体现越明显。 ２．４细节设计优化 第一级、第二级的吸、排气孔口均经过优化 （０．６、０．７、０．８、１、１．３ ＭＰａ的主机均不相同）。两级 压缩过程的冷却采用雾状喷射帘、级间长通道冷却， 雾化充分，设计更加优化合理。改造后采用智能管 控平台，更有益于机器的维护保养、服务等管理。 ３ 改造前后的经济效益对比 ３．１原空气压缩机运行测试数据 在设备上加装智能电表，统计数据见表１。 ３．２改造后运行电耗 ４ １６０空气压缩机与其他机组组合运行数据测 试。测试期间，重庆映天辉主装置负荷均保持不变， 各用气工序根据原生产方案生产，不作调整和人为 干预。 表１原空气压缩机运行电耗 Ｔａｂｌｅ １ Ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｉｎ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｏｒｉｇｉｎａｌ ａｉｒ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ ｋＷ・ｈ 改造后原计划用１台４ １６０替代ｌ １１０和 ２ １１０，与３ １６０同时运行，但在实际运行中，１台 ４ １６０和１ ｌ１Ｏ就基本满足了整个生产的要求，运行 数据如表２所示。 表２改造后空气压缩机运行电耗 Ｔａｂｌｅ ２ Ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｉｎ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆｉｍｐｒｏｖｅｄ ａｉｒ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ ｋＷ・ｈ 由表１和表２可见：在工况不变的情况下，每天 节约电耗２ １４７ ｋＷ・ｈ，节能效果明显。该设备改 造后运行至今约４个月，运行稳定、噪声小，系统总 能耗明显降低。 ４ 结语 通过合同能源管理模式对传统高能耗设备进行 技术改造，充分解决了企业设备以老替新的投资问 题。空气压缩机替换改造后，经济效益明显；采用智 能管控模式，设备运行参数、故障诊断、运行档案、问 题推送等均能通过移动终端实施在线监测。此次改 造不仅通过硬件替换实现了节能的目的，更是增添 了科学的管理工具，运行管理的经济价值得到了大 幅度提升。 、 参考文献 ［１］两级喷油螺杆空压机节能技术［Ｚ／ＯＬ］．中国化工设备 网，２０１６一Ｏ５—２Ｏ［２０１７—０２—０２］．ｈｔｔｐ．．／／ｗｗｗ．ｃｃｅｎ． ｎｅｔ／ｔｅｅｈ／ｄｅｔａｉｌ一１８７４９４．ｈｔｍ１． ［编辑：董红果］ ４５
