斗破苍穹续集,殿上欢

壓縮空氣泄漏損失及其對策

在工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)工廠總耗電量10-20%，有些工廠甚至高達35%的壓縮空氣系統(tǒng)在我國將不可避免地會成為節(jié)能工作的對象。壓縮空氣系統(tǒng)由于其元器件價格低廉、系統(tǒng)構成及維護容易等特點，從70年代開始在工業(yè)自動化領域的應用逐步擴大，至今已形成全球年銷售額約110億美元的市場規(guī)模，在中國年銷售額達到55億人民幣。但是，在日益高漲、能源問題突出的今天，壓縮空氣系統(tǒng)使用中浪費嚴重等問題也引起了人們的關注，壓縮空氣系統(tǒng)的節(jié)能在我國正成為一個重要而迫切的課題。

如圖一、圖二所示，壓縮空氣系統(tǒng)能耗的96%為工業(yè)壓縮機的耗電，我國工業(yè)壓縮機的耗電量2006年1800億度，2007年高達2000億度，約占全國總耗電量的6%。而當前GDP約為我國1.2倍的日本的工業(yè)壓縮機耗電量僅為400億度。這說明我們在調整產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟結構的同時，還需大力提高壓縮空氣系統(tǒng)的能源利用效率。

m- v圖1 壓縮空氣系統(tǒng)中的能耗

二、壓縮空氣系統(tǒng)使用中的泄漏問題

在當前我國企業(yè)的壓縮空氣系統(tǒng)中，能源浪費主要表現(xiàn)為泄漏偏大、壓縮機配置及運行僅以保壓為目的、供給壓力不合理、噴嘴低效、設備用氣存在浪費、現(xiàn)場工人用氣成本意識

淡薄等等問題。但表現(xiàn)為明顯、問題為嚴重的是壓縮空氣泄漏。

在泄漏問題上，我國工廠中的泄漏量通常占供氣量的20-40%，而管理不善的工廠甚至可能高達！圖1為一家非常具有代表性的機電產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)的用氣分布圖，其中泄漏量占比達到29%。

圖1 一家機電產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)的用氣分布圖

泄漏在現(xiàn)場廣泛存在，有時一個汽車焊裝車間的泄漏點就有數(shù)萬個。通過對這些泄漏點進行排查，發(fā)現(xiàn)泄漏主要產(chǎn)生在橡膠軟管接頭、三聯(lián)件、快換接頭、電磁閥、螺紋連接、氣缸前端蓋等處，其現(xiàn)場照片如圖2所示。

圖2 現(xiàn)場泄漏點照片泄漏不是與生俱來的，而是在使用過程中隨著零部件的老化或破損而形成。如圖3所示，現(xiàn)場泄漏量的60-70%是壽命泄漏，來自使用了5年以上的設備；10-30%是在使用了1-4年的設備中發(fā)現(xiàn)的；而在設備安裝階段由于安裝不當或產(chǎn)品允許泄漏等造成的泄漏僅占全部泄漏的5-10%。% q! q/ o/ x8 A9 o# O

圖3 泄漏的分類

泄漏不是與生俱來的，而是在使用過程中隨著零部件的老化或破損而形成。如圖3所示，現(xiàn)場泄漏量的60-70%是壽命泄漏，來自使用了5年以上的設備；10-30%是在使用了1-4年的設備中發(fā)現(xiàn)的；而在設備安裝階段由于安裝不當或產(chǎn)品允許泄漏等造成的泄漏僅占全部泄漏的5-10%。% q! q/ o/ x8 A9 o# O

圖3 泄漏的分類

由此可見，泄漏的存在并不可怕，需要的是我們對泄漏的正確認識，以及由此所需采取的對設備的定期點檢和維護。在工廠，完全堵死泄漏不現(xiàn)實，即使采取大規(guī)模的堵漏運動，半年后泄漏仍會重新出現(xiàn)。所以，對企業(yè)而言，堵漏工作應該常態(tài)化，必須將其作為一項日常工作來實施，這樣才能將泄漏動態(tài)地控制在水平。

三、泄漏損失及堵漏的經(jīng)濟效益

1）壓縮空氣的成本

壓縮空氣盡管來自于大氣，不是資源性氣體，但并非免費使用。為制造壓縮空氣，工業(yè)壓縮機需要消耗大量的電力。同時，企業(yè)還需負擔工業(yè)壓縮機的購置費用、維護費用以及潤滑油費用等。壓縮空氣的成本構成如圖4所示，標準狀態(tài)下每立方米壓縮空氣成本約為0.1元。

圖4 壓縮空氣的成本構成

與煤氣等資源性氣體相比，0.1元/立方米的價格很低廉，但工業(yè)現(xiàn)場壓縮空氣的使用無所不在，用量巨大，一般企業(yè)在壓縮空氣上的成本每年也高達數(shù)百萬到數(shù)千萬元。如表1所示，某典型紡織企業(yè)一年壓縮機用電高達1,415萬元，由于行業(yè)利潤低，該用電電費竟接近企業(yè)全年的利潤總和。

表1 各行業(yè)典型企業(yè)的壓縮機用電量

行業(yè)典型企業(yè)	壓縮機裝機臺數(shù)	平均運行功率	壓縮機全年耗電	折合電費
某紡織企業(yè)	9	2,090 kW	2,021 萬度	1,415 萬元
某橡膠企業(yè)	8	3,075 kW	2,277萬度	1,480萬元
某汽車企業(yè)	3	750 kW	530萬度	371萬元
某機加企業(yè)	3	724 kW	680萬度	612萬元
某冶金行業(yè)	7	8,260 kW	6,200萬度	1,860萬元

2）泄漏的能耗損失

盡管泄漏占比大、壓縮空氣使用成本高，但現(xiàn)場管理人員對壓縮空氣成本沒有意識或遠遠低

估了泄漏造成的損失，這導致了當前在工業(yè)現(xiàn)場泄漏的廣泛存在。

泄漏所造成的損失超出了大多數(shù)人的預想。比如，如圖5所示，汽車點焊工位的一個焊渣在氣管上導致的一個直徑1mm的小孔每年導致的損失高達約3,525度電，幾乎相當于兩個三口之家的全年家庭用電。

圖5 直徑1mm的小孔的泄漏損失

泄漏孔徑	泄漏量 (0.7MPa壓力下)	折算成壓縮機年耗電量(24h×360day)
0.5mm	17l/min(ANR)	881KWH
1mm	68l/min(ANR)	3525KWH
2mm	272l/min(ANR)	14100KWH
4mm	1088l/min(ANR)	56402KWH

泄漏孔徑	泄漏量(0.7MPa壓力下)	折算成壓縮機年耗電量(24h×360day)
0.5 mm	17 l/min (ANR)	881 kWh
1 mm	68 l/min (ANR)	3,525 kWh
2 mm	272 l/min (ANR)	14,100 kWh
4 mm	1088 l/min (ANR)	56,402 kWh

3）堵漏的經(jīng)濟效益

如前所述，泄漏主要發(fā)生在橡膠軟管接頭、三聯(lián)件、快換接頭、電磁閥、螺紋連接、氣缸前端蓋等處。更換接頭、清洗三聯(lián)件中過濾器的自動排水閥、更換電磁閥等所需要的投資都不大，投資回收期往往只需幾周到數(shù)月。0 e/ [! b$ [5 ^: p’ t. \( Q2 g- t. i

-------------查漏---------------

泄漏量:78.6L/min

壓力：0.724MPA

耗*電:0.472KW

損失:3，398度/年

上一條：沒有了
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