压缩空气节能手册

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1、压缩空气供气系统节能手册一、前言近年来，由于自动化设备在各行各业的普及，而气动设备的安全、洁净、易于控制、取得容易等有利因素，因此被广泛应用于自动化设备上。但为提供压力、洁净程度适合的压缩空气，各工厂必须安装、配置压缩空气供给系统；然而对此系统的管理上，由于大部份供气系统除安装压力表外，并无安装其它合适的计量仪表，如流量计、功率表、温度计等，对于所使用系统的运转状况，如现场实际需求量、实际供气量、压缩机供气效率、现场泄漏量等，无法充份掌握，进而适时的提出各项改善方案，降低空压系统的运转成本。财团法人中技社节能技术发展中心(以下简称本中心)多年来协助政府及产企业推动能源节约工作，有鉴于

2、使用者对于空压系统的倚重，但又无法由既有仪表的数据上，得知空压机的日耗电量、产气量、日负载、能源效率、空气管线的泄漏量等更进一步信息，进而判断出系统上的各种问题，寻求解决的办法；为此本中心于多年前，自加拿大引进较为简易的检测技术，经多年来协助使用者分析、诊断各种空压系统，前后共检测过数十个工厂上百部各式空压机，协助使用者发掘出空压系统使用上的各种问题，并提出各项对策，以供其参考改善。本手册即将过去几年服务所得的经验加以整理，期望能对企业在空压系统的使用上，有进一步的帮助。二、压缩空气供给系统概论压缩空气供给系统所包括的设备有空压机、干燥设备、过滤设备、输送管线等主要组件。而其中更以空

3、压机为最大能源耗用者，也因此在空压系统的能源节约上，必须要求空压机的高效率运转。为达此目的，除对空压机制造销售商所提供的各项描述机台特点的数值有所认识外，另对可供选用的各类型空压机及其特点亦必须有基本的认识。本章节的内容即在说明这些空压系统上常见的数值，另也对常见的空压机类型做简要说明。2.1、空压系统中各种使用单位空压系统中的空气为一可压缩流体，依其所处温度、压力、湿度等条件下，为方便理论分析与比较将其区分为三类，自由空气(freeair)、正常状态空气(normalair)及标准状态空气(standardair)，自由空气即吾人生活于地球上的空气状态而言，随标高、气压、温度、位置

4、、时间而会变化，因此以自由空气做为空压系统的基准值描述较为不适当。而正常状态空气及标准状态空气则不会随以上各环境因素而有不同，因此较适合做为空压系统的基准值描述。对此二状态的定义说明如下：1.正常状态(代表附号N)：指温度在0℃，绝对压力760mmHg状况下的干燥空气，此时的空气密度为1.3kg/m3。2.标准状态(代表附号S)：指温度在20℃，绝对压力760mmHg，相对湿度75%的空气，此时的空气密度为1.2kg/m3。2.1.1、体积单位空压系统在体积的描述上，常用的单位有ft3及m3，对于压缩空气此二数值会随其状态而有异，因此在使用此二数值时，必须标明其状态，即其为正常状态下

5、的体积(Nft3及Nm3)或标准状态下的体积(Sft3及Sm3)。当其在相同状态下，即可使用以下换算式进行换算：1ft3＝0.0283m31m3＝35.31ft32.1.2、压力单位空压系统中对于压力数值的描述，常见的使用单位有公制的kg/cm2，英制的psi(lb/in2)，另一常用者为bar，以上各单位间的换算参见表2.1。表2.1、常用压力单位的换算表Barkg/cm2psiAtm10.9806651.01972114.503814.22330.9869230.9678390.06894761.013250.07030691.03323114.69590.0680461在压力表

6、示上另有表压力及绝对压力的分，其中代表表压力的附加符号为g或G，绝对压力的附加符号为a或A。举例来说，10kg/cm2G的压力等于11.03323kg/cm2A，即10kg/cm2G＝1.03323kg/cm2(＝1atm)＋10kg/cm22.1.3、温度单位温度常见的单位有℃及℉，两者间的关系如下两式所示：℃＝(℉－32)×5/9℉＝℃×9/5＋322.1.4、湿度单位一般湿度的表示有两种，相对湿度与绝对湿度，其中又以相对湿度最为常见，其定义如下：相对湿度＝实际水蒸汽量／该温度下的饱和水蒸汽量×100%而绝对湿度的定义则为一单位体积的空气中，水蒸汽重量与干燥空气重量的比例，其如下

7、所示：绝对湿度＝水蒸汽重量／干燥空气重量×100%2.1.5、功率单位以马达趋动的空压机，其所用能源为电能，常用的功率单位为马力(hp)及千瓦(kw)，每1hp＝0.746kw。至于空压机(使用三相马达)的实际电能耗用功率可以下式计算出。功率(kw)＝1.732×电流(I)×电压(V)×功率因子/1000注：电流(I)的单位为安培　　电压(V)的单位为伏特2.2、空压机类型空压机依其作动原理可区分为两大类，分别为定排量式压缩机及动力式压缩机。定排量式机台的