Энергияның пайдалануының тиімділігі түсіндірілген: Маймен жабдықталған винтті ауа компрессорлары

Қалай маймен жабдықтау винтты ауа компрессорларында энергия тиімділігін арттырады

Термодинамикалық суыту әсері: Аралық сатыда маймен жабдықтау арқылы сығу жұмысын азайту

Біз винтті ауа компрессорларында май инъекциясы туралы сөйлескенде, біз осы құрылғылардың жұмыс істеу принципін түбегейлі өзгертетін технологияны қарастырамыз. Бұл жүйе компрессиялау камерасына суыту сұйықтығын тікелей енгізу арқылы жұмыс істейді, нәтижесінде әдеттегі адиабаттық процестің орнына идеалды изотермиялық компрессия күйіне жақындаймыз. Ал әрі қарай не болады? Май компрессия кезінде пайда болатын жылу энергиясының шамамен 80%-ын сіңіреді және құрылғының қосымша жұмыс істеуіне себепші болатын қауіпті температура шыңдарының пайда болуын болдырмаған. Сондай-ақ, өнеркәсіптік деректер қызықты факт көрсетеді: тиімді компрессия температурасын барынша 5 °C-қа төмендетсеңіз, энергия тұтынуы шамамен 1% қысқарады. Термодинамикалық тұрғыдан қарағанда, маймен инъекцияланатын моделдер майсыз аналогтарына қарағанда айқын артықшылыққа ие. Әдетте, әртүрлі жұмыс циклдарында тұрақты қысым шығысы мен сенімді жұмыс істеуді сақтай отырып, қуаттың тұтынуы 10–15 пайызға азаяды.

Оңтайландырылған майлану арқылы үйкелісті азайту және орнату қабатын жақсарту

Май жүйеге енгізілген кезде, ол нақты екі негізгі қызмет атқарады. Біріншіден, роторлар мен тірек бөліктері сияқты қозғалыстағы бөлшектердің арасындағы үйкелісті азайтатын қорғаныш қабатын құрады. Екіншіден, компрессиялық камерадағы ауаның шығып кетуіне мүмкіндік беретін кішкентай саңылауларды жабуға көмектеседі. Дұрыс мөлшерде майлау өте маңызды. Зерттеулер көрсеткендей, дұрыс майланған кезде қондырғылар қуатын шамамен 8% кем жоғалтады. Сонымен қатар, жақсы жабылу ауаның сыртқа ағып кетуін болдырмауға көмектеседі, бұл жаман бақыланатын жүйелерде 3–7% аралығындағы пайдалы әсер коэффициентін (ПӘК) үнемдейді. Қазіргі кезде синтетикалық майлар әлдеқайда ұзақ уақыт қолданылады. Көптеген өндірушілер оларды 8000 жұмыс сағатынан кейін ауыстыруды ұсынады, бұл техникалық қызмет көрсету тоқтатуларын азайтады және уақыт өте келе энергия шығындарын төмендетеді. Барлық осы факторлар бірігіп, көптеген жүйелердің қалыпты жұмыс істеу кезінде ПӘК-ін 95%-дан асады. Бұл қызығушылық тудыратын көрсеткіш, өйткені көптеген зауыттар мен өндірістік кәсіпорындарда қолданылатын электр энергиясының шамамен 30%-ы тек қана сығылған ауа үшін жұмсалады.

Заманауи винтті ауа компрессорларына интеграцияланған ақылды энергия үнемдеу технологиялары

Дәл ауа сұранысын сәйкестендіру үшін айнымалы жылдамдықты басқару (VSD)

Айнымалы жылдамдықты басқару немесе VSD технологиясы қазіргі уақытта нақты ауа қажеттілігіне қарай электр қозғалтқышының жылдамдығын реттеу арқылы жұмыс істейді. Бұл, жүктемесіз кезде тиімсіз жұмыс істейтін немесе қысым ауқымын басқару үшін қосымша шаралар қажет ететін ескі тұрақты жылдамдықты компрессорлармен салыстырғанда энергияның шығынын айтарлықтай азайтады. VSD жүйелерін қолданған кезде жүктемесіз жұмыс істеу уақыты әлдеқайда азаяды, қысым ±0,1 бар шегінде тұрақты ұсталады, ал компоненттердің қосылу кезіндегі тозуы азаяды, сондықтан олардың жалпы қызмет ету мерзімі ұзақаяды. Салалық есептер де осы тұжырымдарды растайды: жүктеменің өзгеруі кезінде VSD-мен жабдықталған винтті компрессорлар энергия шығынын 30–50 пайызға дейін азайта алады. Күн ішінде өндіріс көлемі өзгеріп отыратын зауыттар үшін осындай тиімділік операциялық шығындарға айтарлықтай әсер етеді.

Бөлшектік жүктеме жағдайларында жоғары тиімділікті IE4/IE5 тұрақты магнитті электрқозғалтқыштар

IE4 Супер премиум сапалы және IE5 Ультра премиум сапалы тұрақты магнитті электр қозғалтқыштардың жаңа буыны шынында да ескі индукциялық қозғалтқыштардың ұзақ уақыт бойы қойған ірі мәселесін шешеді — олар жартылай жүктемеде жұмыс істеген кезде әлдеқайда төмен ПӘК-ке ие болады. Алайда, бұл синхронды қозғалтқыштарға назар аударыңыз: олар 40% жүктемеде жұмыс істеген кезде де 94–97 пайызға дейінгі ПӘК-ті сақтайды. Дәл осы жерде дәстүрлі қозғалтқыштар кіріс қуатының 15–25 пайызын пайдаланбай қалдырып, жылу ретінде шығарады. Бұл неге мүмкін? Мұндай қозғалтқыштарда жақсартылған электромагниттік ағын жолдары бар және әдеттегі қозғалтқыштарда көптеген жоғалтуларға әкелетін қиындық туғызатын роторлық токтардан азабын шегіп отырмайды. Тіпті қызықтырақ нәрсе: егер IE5 қозғалтқыштары айнымалы жылдамдықты басқару құрылғыларымен бірге қолданылса, зауыттар күнделікті жұмыс кезінде жалпы энергия тұтынуын 40 пайызға дейін қысқартуы мүмкін. Бұл түрдегі үнем қысымы әдетте күн ішінде ұзақ уақыт бойы 70 пайыздан төмен қуатта жұмыс істейтін өндірістік кәсіпорындар үшін ерекше маңызды болып табылады.

Екі сатылы сығу: Сығылған ауа винтты компрессорының тиімділігіндегі құрылымдық секіру

Изотермиялық сығуға жақындау және бір сатылы конструкцияларға қарағанда төменгі меншікті қуат

Екі сатылы винттық компрессорларда қысу қатынасы екі жеке сатыға бөлінеді, ал олардың арасында суыту орындалады. Бұл орнату компрессорлық ауа жүйелеріндегі тиімсіздіктің негізгі себебі болып табылатын жылу жиналуын әлдеқайда азайтады. Біз осы кезеңдік әдісті қарастырған кезде, бұл процесстің теория жағынан изотермиялық қысуға қарағанда әлдеқайда жақын болуына әкеледі. Бұл бір сатылы моделдерге қарағанда қуаттың 15–20 пайызын үнемдеуге мүмкіндік береді. Аз жылу — бұл бұрандалы тетіктердің қосымша жұмыс істеуіне қажеттілік болмауын білдіреді, сонымен қатар ішкі сорылу да азаяды. Нәтижесінде жоғары сенімділік пен әрбір ат күшіне көп ауа ағыны қамтамасыз етіледі. Бұл жақсартулар практикада қалай көрінеді? Энергия шығындары төмендейді, көміртегі іздері кішірейеді, ал бөлшектердің қайта орнатуға дейінгі қызмет көрсету мерзімі ұзақаяды. Барлық бұл жақсартулар өнеркәсіптік өндірістер күнделікті қажет ететін қысым деңгейлері мен көлемдерін сақтай отырып жүзеге асады.

Дәлелденген энергия үнемдеу: маймен жабдықталған спиральді ауа компрессорлары мен кәдімгі технологиялар

Маймен жабдықталған винтті ауа компрессорлары қозғалысқа келтірілетін, пластиналы және ежелгі роторлы моделдер сияқты ескі технологияларды толығымен жеңеді. Тәжірибелік сынақтар көрсеткендей, тәуелсіз зауыттық аудиттерге сүйене отырып, олар жылдық энергия шығындарын шамамен 25–30 пайызға үнемдейді. Тегіс айналу әрекеті кезінде тоқтау кезіндегі қатты қуат ұшып кетуі немесе энергияның шығындалуы болмайды. Сонымен қатар, арнайы май қабаты тиімділікті жылдар бойы 95 пайыздан жоғары деңгейде ұстайды, ал қозғалысқа келтірілетін қондырғыларда бұл көрсеткіш 70–85 пайызға тең және уақыт өте келе тағы да нашарлайды. Алайда, негізгі маңызы — бұл жаңа жүйелердің ақылды салқындату әдістері арқасында компрессиялық жұмысты шамамен 15–18 пайызға қысқарту қабілеті. Ал ескі типтегі компрессорлар энергияны жылу ретінде шығындайды және кейінірек әртүрлі механикалық ақауларға әкеледі.

Маймен жабдықталған винтті компрессорлар VSD-оптимизациясымен қоса жұмыс істегенде, толық қуатта жұмыс істемейтін кезде де шамамен 92% ПӘК-ке жетеді. Осыны ескі тұрақты жылдамдықты моделдермен салыстырыңыз — олар жүктемесіз тұрған кезде энергияларының шамамен жартысын шығындайды. Тағы бір үлкен артықшылығы — бұл заманауи жүйелердің механикалық шығындарды азайтуы, себебі оларда кедергі туғызатын қозғалыстағы бөлшектер көп емес. Уақыт өте келе тозу мен әртүрлі ақаулар 12–15% азаяды. Барлығын біріктіріп қарасақ, компаниялар пішінді компрессорлық жүйелерден маймен жабдықталған винтті компрессорларға ауысқаннан кейін әдетте инвестицияларын үш жыл ішінде қайтарып алады. Сондықтан да көптеген зауыттар қысымды ауа қажеттіліктері үшін қазір маймен жабдықталған винтті технологияға ауысуда, кейбір дәстүршілер жаңа технологиялар туралы не айтса да.

ЖИҚ (Жиі қойылатын сұрақтар)

Маймен жабдықталған винтті ауа компрессорларының майсыз моделдерге қарағандағы негізгі артықшылығы қандай?

Маймен жабдықталған сығылған ауа компрессорлары майды сығылу камерасында салқындату мен тығыздау үшін қолданады, нәтижесінде тиімдірек изотермиялық сығылу орын алады және электр энергиясының тұтынуы 10–15% азаяды, ал майсыз моделдер әдетте төменірек тиімділікпен жұмыс істейді.

Айнымалы жиілікті қозғалтқыш (АЖҚ) технологиясы қандай тәсілмен энергия үнемдеуге ықпал етеді?

АЖҚ технологиясы қазіргі уақыттағы ауа сұранысына сәйкес қозғалтқыштың айналу жиілігін реттейді, бос жүріс кезіндегі энергия шығынын азайтады, қысымды тұрақтандырады және жабдықтың тозуын төмендетеді. Бұл айнымалы жүктемелер кезінде 30–50% энергия үнемдеуге мүмкіндік береді.

Тұрақты магнитті қозғалтқыштар неге бөлшекті жүктемелер кезінде тиімдірек?

Тұрақты магнитті қозғалтқыштар төмен жүктемелер кезінде де жоғары тиімділік деңгейін сақтайды (40% жүктеме кезінде 94–97% тиімділік), индукциялық қозғалтқыштардың бөлшекті жүктемелер кезіндегі типтік энергия шығынын болдырмауға ықпал етеді. Бұл оптималды электромагнитті ағын жолдары мен ротордағы ток шығынының жоқтығына байланысты.

Екі сатылы сығылу қандай артықшылықтарға ие?

Екі сатылы сығу процесін екі сатыға бөледі және аралық суыту қолданылады, бұл жалғыз сатылы конструкциялармен салыстырғанда жылу шығаруды және энергия тұтынуын 15-20% азайтады, сенімділікті және ауа ағысының тиімділігін арттырады.

Маймен жабдықталған винтті ауа компрессорлары поршеньді компрессорлармен қалай салыстырылады?

Маймен жабдықталған винтті ауа компрессорлары поршеньді компрессорлармен салыстырғанда жоғарырақ тиімділікке (95% тиімділік), энергия шығындарын 25-30% үнемдеуге және уақыт өте келе тұрақты жұмыс істеуге қол жеткізеді; ал поршеньді компрессорлар тез тозады және жүктеменің төмен деңгейінде жауап беру қабілеті төмен болады.