空气压缩系统节能手册分解.doc

压缩空气供气系统节能手册 撰写人：庄朝焮 财团法人中技社节能技术发展中心 目　　录 前言 ………………………………………………………… 1 压缩空气供给系统概论 …………………………………… 2 压缩空气系统检测 ………………………………………… 13 空气压缩机节能措施 ……………………………………… 18 空气调质设备节能措施 …………………………………… 33 压缩空气管线节能措施 …………………………………… 40 编后语 ..…………………………………………………….. 50 参与文献 …………………………………………………… 51 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、洁净程度适合之压缩空气，各工厂必须安装、配置一压缩空气供给系统；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，并无安装其他合适的计量仪表，如流量计、电力瓦时表、温度计等，对于所使用系统之运转状况，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，降低压缩空气系统的运转成本。 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业界推动能源节约工作，有鉴于业者对于压缩空气系统的倚重，但又无法由既有仪表之数据上，得知空气压缩机的日耗电量、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，进而分析出系统上的各种问题，并寻求解决之道；为此本中心于多年前，自加拿大引进较为简易之检测技术，经多年来协助业者分析、诊断各种压缩空气系统，前后共检测过数十个工厂上百部各式空气压缩机，协助业者发掘出压缩空气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之经验加以整理，期望能对业界在压缩空气系统的使用上，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之设备有空气压缩机、干燥设备、过滤设备、输送管线等主要组件。而其中更以空气压缩机为最大能源耗用者，也因此在压缩空气系统的能源节约上，必须要求空气压缩机的高效率运转。为达此一目的，除对空气压缩机制造销售商所提供之各项描述机台特性之数值有所认识外，另对可供选用之各类型空气压缩机及其特性亦必须有基本的认识。 本章节之内容即在说明这些压缩空气系统上常见之数值，另也对常见之空气压缩机类型做简要说明。 2.1、压缩空气系统中各种使用单位 压缩空气系统中之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(free air)、正常状态空气(normal air)及标准状态空气(standard air)，自由空气即吾人生活于地球上之空气状态而言，随标高、气压、温度、位置、时间而会变化，因此以自由空气做为压缩空气系统之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，因此较适合做为压缩空气系统之基准值描述。对此二状态之定义说明如下： 正常状态(代表附号N)：指温度在0℃，绝对压力760mm-Hg状况下之干燥空气，此时之空气密度为1.3kg/m3。 标准状态(代表附号S)：指温度在20℃，绝对压力760mm-Hg，相对湿度75%之空气，此时之空气密度为1.2kg/m3。 2.1.1、体积单位 压缩空气系统在体积的描述上，常用之单位有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，即其为正常状态下之体积(Nft3及Nm3)或标准状态下之体积(Sft3及Sm3)。当其在相同状态下，即可使用以下二换算式进行换算： 1 ft3 = 0.0283 m3 1 m3 = 35.31 ft3 2.1.2、压力单位 压缩空气系统中对于压力数值的描述，常见之使用单位有公制之kg/cm2，英制之psi (lb/in2)，另一常用者为bar，以上各单位间之换算参见表2.1。 表2.1、常用压力单位之换算表 Bar kg/cm2 psi Atm 1 0.980665 0.0689476 1.01325 1.01972 1 0.0703069 1.03323 14.5038 14.2233 1 14.6959 0.986923 0.967839 0.068046 1 在压力表示上另有表压力及绝对压力之分，其中代表表压力之附加符号为g或G，绝对压力之附加符号为a或A。举例来说，10kg/cm2G之压力等于11.03323 kg/cm