能源成本在急劇增長,二氧化碳排放量也在不斷攀升,這給我們生活的各個方面都帶來了極大影響,并已引起社會的高度關(guān)注。實際上,對于用以壓縮空氣的壓縮機來說,能效一直以來都是一個密切相關(guān)的發(fā)展目標(biāo)。如今以上所述趨勢使這個目標(biāo)變得尤為重要。需牢記一點,對過濾系統(tǒng)的改進能極大地降低能耗,從而降低成本和二氧化碳的排放。
如今,工業(yè)領(lǐng)域和建筑公司普遍使用噴油螺桿式壓縮機來供給各種質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的壓縮空氣。壓縮機運行所需的能源大概占運行成本的75%。由于能源價格不斷上升,節(jié)能措施變得更為重要。壓縮機制造商在開發(fā)新的系統(tǒng),從而改進機械能或電能向熱能的轉(zhuǎn)換,并提高壓縮空氣能量。
為實現(xiàn)高的能源效率,壓縮機所有固定部件的性能必須與空氣凈化器、機油濾清器和油氣分離器等可換部件綜合考慮。這三個部件組成一個交互過濾鏈。
高效濾清器的開發(fā)工具
曼•胡默爾40多年來一直投身于開發(fā)、生產(chǎn)用于壓縮空氣系統(tǒng)的油氣分離器,其在該領(lǐng)域的研發(fā)工作主要致力于減少殘余機油、延長使用壽命和提高能源效率。曼•胡默爾采用了現(xiàn)代工藝以實現(xiàn)這些開發(fā)目標(biāo)。
在開發(fā)的初期階段,曼•胡默爾就已采用了降低壓降的措施,如使用計算機流體動力學(xué)模擬工具。不同的顏色被用來表示各種流速。流速提高,壓降增加,導(dǎo)致不必的能量損耗。更改設(shè)計可選擇針對發(fā)現(xiàn)的流速范圍。應(yīng)用相應(yīng)專業(yè)技術(shù)可在非常短的時間內(nèi)取得明顯的效果。
即使濾清器和過濾介質(zhì)帶有微小的油滴或小至亞微米的顆粒也會影響能源效率。模擬動態(tài)分離過程可顯著地改進濾清器。在這個過程中,主要使用了曼•胡默爾自行開發(fā)的模擬工具,同時還使用了市場上現(xiàn)有的其它模擬工具。這些根本性的改進措施得到曼•胡默爾與知名大學(xué)合作研究項目科學(xué)成果的支持。
這些開發(fā)使得過濾介質(zhì)的設(shè)計和結(jié)構(gòu)得到了改善,壓降得到明顯降低,濾清器精度和容污能力得到提升,能耗更低。
這些開發(fā)工具和技術(shù)改進被用于壓縮機的相關(guān)濾清器和過濾系統(tǒng)。在這個過程中,各個部件不僅得到了改進,系統(tǒng)中全部相連的整個過濾鏈和交互過濾階段也得到了改進。這需要零部件系統(tǒng)供應(yīng)商具有全面的專業(yè)技術(shù),能夠完全開發(fā)各種類型的過濾產(chǎn)品。雖然只對系統(tǒng)進行細(xì)微的調(diào)整,但卻能實現(xiàn)壓縮機的高效并最大程度地節(jié)省能源。
空氣過濾
壓縮機過濾鏈的第一步是空氣凈化器:過濾吸入的周圍空氣,然后將其引向壓縮機元件。即使在這個第一步中,效率也可以提升。
舉例來說,壓差減少10 bar,50 hp 壓縮機中的空氣凈化器流量約為 5 m³/min,這樣每年大約能節(jié)省36歐元(約342元人民幣)。
FAD x delta (delta p,最小壓差) x 工作時間 x 單位能源成本 = 節(jié)約成本
5.32 m³/min x 10 mbar x 4000 h x 0.1 €/kWh = 36 歐元(342元人民幣)
空氣的高效過濾和高效分離帶來的另一個結(jié)果是顆粒分離,會給第二步帶來有利的影響。然而,節(jié)能并不是在空氣凈化器中進行,而是在隨后的階段實現(xiàn)。
油滴的分離
與后面過濾階段相比,進氣過濾中壓降的絕對增加量較低,因此通過壓降實現(xiàn)的節(jié)能很有限。對油氣分離器的檢測顯示,壓差存在相當(dāng)高的落差。通過油氣分離器實現(xiàn)的壓差可高達100 mbar,大大提高了節(jié)能潛力。比如在同樣的上述應(yīng)用中,100 mbar能節(jié)省45歐元(約428元人民幣)??捎枚喾N方式減少壓降。最簡單的方法是增加油氣分離器的表面積。但這與保持機器尺寸、特別是盡量小的壓力容器目標(biāo)是矛盾的。另一種方法是使用更高性能的分離介質(zhì)。
但是油質(zhì),特別是噴油量對壓降也有影響,比如說初濾器的結(jié)構(gòu)就能影響油量。較少的油量可提高油氣分離器的壓力和殘油量性能。
機油過濾
油氣分離器是對高壓降和過濾效率最敏感的部件,必須由一個高質(zhì)量的空氣凈化器和高效的機油濾清器提供保護,否則壓降會顯著增加。改進過濾性能可節(jié)能60%。
總結(jié)
改進過濾性能可提高壓縮機效率,從而實現(xiàn)節(jié)能、減少二氧化碳排放。這需要使用現(xiàn)代化的開發(fā)工具和經(jīng)過驗證的專業(yè)技術(shù)去匹配和設(shè)計過濾階段的所有交互零部件,從而使它們的各自性能和共同性能達到最大化?;诖?,曼•胡默爾可提供性能得到改進的過濾系統(tǒng),節(jié)能效果非常顯著。