压缩空气的温室气体减量技术应用-经济部工业局产业资讯网.PDF

壓縮空氣的溫室氣體減量技術應用－I 美國的空壓系統每年耗能15億美元，佔排放量的0.5%；很多工廠以空壓系統提供設備與工具 機的動力來源，例如加壓、霧化、攪拌與混合的應用，若以最佳化操作管理，能改善能源效 率達20至50%。壓縮空氣的溫室氣體減量技術應用逐項說明如下： ◎壓縮空氣需求評估 壓縮空氣需求指的是空氣品質、流量與廠內使用者所需的壓力要求；仔細調查需求狀況可以 確保壓縮空氣系統適當的配置。 空氣品質：如下表所示，壓縮空氣品質範圍包括工廠用空氣至呼吸用空氣。 品質 應用方式 工廠用空氣 氣動工具 、一般工廠用空氣 設備用空氣 實驗室 、噴漆 、粉體塗裝 、氣候控制 製程用空氣 食品與藥品製程空氣、電子設備 呼吸用空氣 醫院空氣系統 、潛水氣瓶補充站 、清潔或噴砂作業用呼吸防護具 工業應用方式可能是上表所列前三項空氣品質水準之一，品質水準由使用者決定所要的乾燥 度與清淨度，是可以藉過濾與乾燥設備來達成。品質水準愈高，空氣生產的成本愈高；較佳 品質的空氣需借重額外的設備，結果不僅增加初設投資成本，也使整套系統的操作成本因為 耗能與維修變得更昂貴。 在決定空氣品質時，空氣含潤滑油氣是否納入考量是主要因素之一；無潤滑油空氣可利用無 潤滑油壓縮機，或是一般壓縮機配備分離與過濾設備來生產。無潤滑油迴轉螺旋式與往復式 壓縮機通常初設成本較高、效率較低、維修成本較高；然而，壓縮機配備分離與過濾設備會 導致效率降低，假如系統未正常維護就更糟糕。需要無潤滑油空氣的使用者要謹慎考量，包 括產品污染相關的風險與成本，然後才決定是要選用無潤滑油壓縮機還是一般壓縮機。 空氣流量 – 容量：所需要的壓縮空氣系統容量，可由現場工具與製程作業的需求量加總而決 定；各單元的需求量宜從寬估量，但並不是用最大值當參考，而是用每單元的平均需求量， 大量且短暫的需求量可利用儲氣罐中的貯氣來應付。壓縮空氣系統可能會有數具儲氣罐，而 將儲氣罐安排在高需求量單元附近，是有效的策略。很多情況下，一項系統需求全面的評估， 可能獲得較小空壓容量但符合系統需求的控制策略。 太大的空氣壓縮機是非常沒有效率的，因為大部份的系統在部分負載的情況下操作，生產每 單位體積空氣會使用更多的能源。很多情況下，應用多具較小的壓縮機更合理，這些小的壓 縮機應用序向控制方式，以便需求量不高時仍然能夠有效操作。 如果系統是經過適當設計與維護，但仍然遭遇容量不足的問題，加裝壓縮機還不如去重新評 估某些使用壓縮空氣的作業，例如某些工作，使用鼓風機或電動工具可能會更有效且更適當。 負載型態：適當設計與操作壓縮空氣系統的另外一項重要因子，是要確實調查工廠各種狀況 的壓縮空氣需求量，或負荷曲線；空氣需求量隨著時間變化情況是系統設計的主要考量。空 氣需求量變化大的工廠，需要一套在部分負載時仍然能夠有效運作的系統；在這種情況下， 配備序列控制的多具壓縮機可能提供更經濟的操作。空氣需求量變化平穩的工廠，只需要簡 單的控制方式。 人為造成的需求：由於廠內出現未納入管理的過量空氣使用情況，導致所提供的氣壓高出必 要的應用量；流量控制器有助於減少這種現象。 氣壓：各種工具機與製程操作所需要的氣壓各不相同，氣動工具機製造商會標識工具機的特 定氣壓，而製程操作氣壓要求應該由製程工程師標定；所需要的氣壓水準應該要把乾燥機、 分離機、過濾機與管路等系統損耗納入考量。一個簡單的準則，是操作壓力每增加2 psi，需 要1%的額外操作能源成本。 ◎壓縮空氣不正確的使用 壓縮空氣可能是工廠內最昂貴的能源供應型態；由於壓縮空氣也很清潔、隨時供應、使用便 利，結果常被應用在不必要的，且有更便宜替代方式的操作情況。使用者在使用壓縮空氣之 1 前，應該要時時考量有沒有更便宜的動力形態。許多作業是可以利用更便宜的替代能源來完 成，例如工廠應該 • 使用空調或風扇，而不是壓縮空氣渦流管，來冷卻電氣箱； • 應用一套抽真空系統，而不是用壓縮空氣通過小孔的文氏管方式，來產生真空； • 使用鼓風機，而不是壓縮空氣，來提供冷卻、通風、攪拌、充氣等作業； • 使用刷子、鼓風機或抽真空系統，而不是壓縮空氣，來清理零件或清除雜質； • 使用鼓風機、電力致動裝置或液壓傳動設備，而不是壓縮空氣噴吹，來移動零件； • 使用低壓空氣，而不是壓縮空氣，來驅動噴鎗、空氣吹灰鎗與攪拌作業；以及 • 雖然電動工具的扭力控制精確度較差，使用壽命較短，而且缺乏氣動工具的某些安全