隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，人類對(duì)能源的需求越來越大，使環(huán)境承載能力達(dá)到極限，節(jié)能減排已成為人類的共識(shí)。大型能耗壓縮機(jī)行業(yè)消耗全國(guó)約30臺(tái)發(fā)電%其中，空氣壓縮機(jī)年耗電量約為全國(guó)總發(fā)電量的10%，節(jié)省巨大的空間。

一、設(shè)備本身能效對(duì)節(jié)能的影響螺桿空壓機(jī)是否節(jié)能？不是看機(jī)組排氣量有多大，也不是看電機(jī)功率是多少，而是看機(jī)組比功率，機(jī)組比功率越低越節(jié)能。一般機(jī)組標(biāo)牌上都有機(jī)組的比功率數(shù)據(jù)，為了更好理解機(jī)組比功率與耗電量的關(guān)系，我們引入用電單耗的概念，即壓縮機(jī)組產(chǎn)生1m壓縮空氣消耗的狀態(tài))消耗的電量。

市場(chǎng)上螺桿壓縮機(jī)的能效一般為1-如果壓縮空氣站需要40級(jí)，3級(jí)m3/min@8bar以風(fēng)冷螺桿機(jī)為例，壓縮空氣的機(jī)組電機(jī)功率幾乎為200kW。按GB19153-2019 能效標(biāo)準(zhǔn)分別為1級(jí)能效機(jī)組比功率6.0kW(m3/min)，3級(jí)能效機(jī)組比功率7.2kW(m3/min)。

1.加載/卸載調(diào)節(jié)。調(diào)整方法是：當(dāng)排氣壓力升高到卸載壓力時(shí)，關(guān)閉進(jìn)氣閥，只有節(jié)流孔進(jìn)氣，機(jī)組不產(chǎn)生壓縮空氣；當(dāng)排氣壓力低于加載壓力時(shí)，打開進(jìn)氣閥全流量進(jìn)氣，通常加載壓差約為1bar75左右kW-8bar以機(jī)組為例，排氣量為13.6m3/min假設(shè)用氣量為10.88m3/min（負(fù)載率為80%左右)，用氣系統(tǒng)管道 儲(chǔ)氣罐總?cè)莘e10.88m3.機(jī)組加載4分鐘，卸載1分鐘。

2.容量控制。通過比例閥控制進(jìn)氣閥口的開度來調(diào)節(jié)機(jī)組的進(jìn)氣量，使機(jī)組的產(chǎn)氣量與用氣量相同，從而實(shí)現(xiàn)壓力的穩(wěn)定性。由于進(jìn)氣節(jié)流，機(jī)組部分負(fù)荷比功率差。我們也使用75kW-8bar以機(jī)組為例，排氣壓力7.5bar，機(jī)組體積流量30-100%。

3、變速流量調(diào)節(jié)（變頻）。通過變頻器根據(jù)壓力信號(hào)調(diào)整主機(jī)的速度，以控制流量和壓力。有永磁電機(jī)和異步電機(jī)，永磁電機(jī)效率高，特別是在部分載荷下，優(yōu)勢(shì)更明顯。我們?nèi)匀皇褂?5個(gè)kW-8bar機(jī)組為例，排氣壓力7.5bar如圖3所示，右側(cè)縱坐標(biāo)為容積流量值：

異步變頻在80%負(fù)載時(shí)每小時(shí)耗電量，B=10.88*6.27=68.218（kW·h）

永磁變頻在80%負(fù)載時(shí)每小時(shí)耗電，B=10.88*6.20=67.456（kW·h）

結(jié)論如下：

a．100%負(fù)載時(shí)，工頻機(jī)組節(jié)能。由于變頻器需要消耗功率，異步變頻機(jī)組通常比功率增加1.5-3%，永磁電機(jī)比異步電機(jī)步電機(jī)，永磁機(jī)組比工頻機(jī)組大0.5-1%。

b．工頻機(jī)組在70-100%負(fù)載時(shí)，節(jié)能采用容量控制，低于70%加卸控制更節(jié)能。

c．永磁電機(jī)采用永磁電機(jī)節(jié)能，下%永磁機(jī)組在負(fù)載時(shí)節(jié)能空間更大。

d．低于90%機(jī)組節(jié)能順序?yàn)橛来艡C(jī)組＞異步變頻機(jī)組＞工頻機(jī)組。

3、壓縮空氣站選型建議1。無論氣站是單臺(tái)還是多臺(tái)機(jī)組，選擇功率小的機(jī)組節(jié)能。

2.近年來日常用氣量穩(wěn)定且不增加的氣站，選工頻機(jī)組好，機(jī)組容積流量與用氣量相當(dāng)。

3.對(duì)于機(jī)組選用變頻機(jī)組，多臺(tái)機(jī)組選用工頻機(jī)組和變頻機(jī)組，采用聯(lián)網(wǎng)控制。變頻機(jī)組的變頻壓力設(shè)定值小于工頻機(jī)組的卸載壓力。