空压机节能系统应用自动排水器分析

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1、http://www.shunlico.com空压机节能系统应用自动排水器分析　前言　　能源日益枯竭，人类已意识到若不改善当前状况，地球村的灭绝似乎指日可待，故而国际间节能减排正如火如荼地展开。至2015年10月底，已有155个国家提交了对抑制地球变暖做出贡献的减排承诺。　　温室气体中的二氧化碳是地球暖化的元凶之一，发电过程会产生二氧化碳的排放，所以减少用电即有助于温室气体的减量。　　空压机(aircompressor)系统运用于产业界非常普遍，几乎与水、电一样不可或缺，但其为高耗能、低效率的生财设备，却鲜少

2、受到关注。由于工厂电费成本内包含许多机械设备及照明灯具的费用，致使能源成本高占其总运转成本约80%的空压机系统，被大部份用户忽略了。　　提高空压机系统能源效率，不只攸关产业本身的生产成本与竞争力，减少温室气体的排放，对于人类生存环境的改善，亦有实质的贡献。　　不只是冷凝水　　空压机吸取环境空气加以压缩，制造压缩空气以供工厂之用。环境空气中含有许多水蒸汽，经空压机压缩之后，空气体积变小、密度增加，经过冷却之后，其温度降低，水蒸汽呈过饱和状态，若干水汽凝结成为液态水。　　环境空气含有许多不明、甚或有毒物质。工业区

3、附近的环境空气中，这些杂质的浓度更高，经过压缩之后，其密度亦随之增高。由于压缩过程的高温作用，部份有害物质会融解于冷凝水中，使其PH值偏低，成为具有腐蚀性的液体。　　冷凝水芳踪何处?　　工场内空压机的流程，一般为：空压机-汽水分离器-储气罐-初级过滤器-冷干机-精密过滤器。(如图1)http://www.shunlico.com　　空压机压缩过程中一般不会产生冷凝水，(设计不当或温控阀失效时除外)，但经冷却后，只要压缩空气温度低于压力露点，本来以气体状态存在的水蒸汽即凝结为液态水。图1乃空压系统在一般运转工态

4、下的冷凝水分布。　　为何储气罐化身为储水桶？　　若空压机之冷却器功能正常，压缩空气中之水蒸汽，于冷却器出口端大部份已凝结成液态水，此处若安装一个高效能气水分离器及自动排水器，空压机吸入的水分，约有80%可以去除。但空压机制造厂，为了成本考虑，只有少部份厂商安装上述设备，有些则使用简易的装置，而多数空压机制造商均无此设计。所以大部分冷凝水就往下游移动，空压机系统的储气罐因而累积了大量的冷凝水。　　工厂内实际使用时，使用者常自行于储气罐下方装设一个自动排水器，但因湿度高，储气罐极易生锈，故常见储气罐下方的自动排水

5、器堵塞，整个储气罐变成储水桶。又或者使用者不信任自动排水器，干脆打开储气罐下方球阀，以微开的方式排水，但实际上，排掉的却是昂贵的能源——压缩空气。　　产品不良、设备故障的主因——冷凝水　　空压系统未安装或安装功能不佳的自动排水器，使用者可以花费较低的初购成本。但使用时，压缩空气含水分太高，容易使储气罐、气动设备生锈、故障，电磁阀线圈烧毁、涂料无法被覆、粉体结块无法输送、滤芯堵塞、冷干机效能不佳、离心机叶片损坏等。可以说，气动设备的故障原因，90%以上是因压缩空气中的水份所引起。为了节省极低的自动排水器费用，却

6、付出更多的维修成本，甚至产品不良、延期交货、商誉损害等惨痛的损失，可谓因小失大！　　漏气，漏掉的是企业的竞争力　　现代化的工厂几乎均使用空压机，其运用于产业界非常普遍，空压机停摆几乎与停水、停电一样，将使生产线瘫痪。但由于空气无所不在，取之不尽、用之不竭，且工厂电费内包含许多机械设备及照明灯具的费用，致使能源成本非常昂贵的压缩空气，被大部份使用者忽略了。　　压缩空气的能源转换率非常低，大约只有25%而已，所以压缩空气是工厂内最昂贵的能源。根据美国能源部数据显示，未经能源查核并实施节能改善的空压机系统，大约有2

7、0%~30%的泄漏量。　　2014年中国全社会用电量达55,233亿千瓦时，工业用电量占全社会用电量的70%（中国标准局2005研究）。一般马达用电量约占工业用电之70%，而空压机用电约占马达用电之18%，故约略可计算空压机系统一年的用电量为：　　55,233亿kWh×70%×70%×18%=4,871亿kWh　　若以美国能源部的泄漏估算数据计算，全中国空压机系统之泄漏损失将达121,7亿kWh（4,871亿kWh×25%）　　若1kWh电费以人民币0.8元计，则泄漏损失将约达1,000亿人民币，至为可观!(

8、如图2)　　明显与不明显的泄漏http://www.shunlico.com　　密封环、快速接头、法兰片垫片、气压缸胶环、控制阀内漏属于不明显的泄漏。可用肥皂泡或超音波测漏仪，探知其泄漏并加以维修。　　离心式空压机各级冷却器排水、无热式吸干机、涡流制冷器、手动泄水阀、自动排水器的泄漏均属明显的泄漏。使用者明知其泄漏严重，却碍于既有设备、技术或经费限制，或对压缩空气价值的错误认知，任由昂贵的压缩空气消