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压缩空气节能讲义 SMC 中国 有限公司闫立晓 1 压缩空气使用现状 当前 我国在气动系统上每年耗电量高达2000亿度以上 我国企业在气动技术使用中存在效率偏低 浪费严重 节能意识淡薄等问题 超过90 的气动系统都有20 以上节能的空间 2 为什么要节能 1 运营成本降低 省钱 直接装入口袋 2 国家法律法规的执行 守法 3 环境保护的责任 保卫地球 降低能耗 减少二氧化碳排放量 3 压缩空气系统节能 压缩空气成本计算压缩空气系统现场用气合理化课题现场用气合理化总结压缩空气使用管理SMC能为您做的节能 请马上行动起来 4 压缩空气系统节能 压缩空气成本计算压缩空气系统现场用气合理化课题现场用气合理化总结压缩空气使用管理SMC能为您做的节能 请马上行动起来 5 压缩空气的电费成本 加载功率x加载率 卸载功率x卸载率 KWx电费 元 KWh 单位能耗 元 m3 额定排气量 m3 min X加载率X60min 额定功率KWx电费 元 KWh 单位能耗 元 m3 额定排气量 m3 min x60minx效率系数 注 一般容积式空压机卸载时的功率为额定功率的30 70 详算公式 估算公式 压缩空气的成本 6 可编辑 250KWhX0 7元 KWh 单位能耗 元 m3 40m3 min 60min 0 8 0 09元 m3 以英格索兰250KW 额定输出40m3的空压机为例 一般工厂压缩空气的综合成本 0 1元 m3 ANR 以上 压缩空气的成本 压缩空气的综合成本 7 空压机输出压力与运行电费的关系 压缩空气的成本 对于螺杆式 活塞式空压机 降低0 1MPa输出压力可以使空压机用电节省7 10 例 功率250KW的螺杆式空压机为例 输出压力降低0 2MPa 可节约 250KWx24小时x300天x0 7元 KWhx16 x2 21 6万元 年 8 压缩空气节能讲义 压缩空气成本计算压缩空气系统现场用气合理化课题现场用气合理化总结压缩空气使用管理SMC能为您做的节能 请马上行动起来 9 气动系统节能课题 产生 净化 分配传输 使用 空压机将电能转化为压缩空气能 干燥机除水 过滤器除异物 油雾分离器除油 主管理 分支管路分配 压缩空气传输 执行器作动 吹气 气动工具 真空吸附 空压机效率低 泄漏 压力损失空气质量不佳 泄漏 压力损失 效率低 压力使用不合理 持续耗气等 10 气动系统节能三步走 产能 能耗 现场用气合理化 当前状况 空压机优化 压缩空气管理 11 气动系统节能三步走 可编辑 流量 压力 时间 其中P 压缩空气的绝对压力Pa 大气压绝对压力Qa 换算到大气状态下的体积流量t 压缩空气使用时间 减少耗气量 降低流量Qa 降低压力P 缩短时间t 压缩空气节能的本质就是消减压缩空气消耗量 12 压缩空气节能讲义 压缩空气成本计算压缩空气系统现场用气合理化课题现场用气合理化总结压缩空气使用管理SMC能为您做的节能 请马上行动起来 13 节能改善课题1 泄漏 可编辑 杆端密封损坏 减压阀故障 排水口损坏 阀内部密封圈损坏 不合理的管子 接头弯曲 橡胶管劣化 管子插入不充分管端剪切不齐 主管路接头松动 自动排水口持续漏气 压力表波登管破损 14 节能改善课题1 泄漏 可编辑 随着时间的增长 泄漏会越来越严重 0年 1 2年 3年以上 初始泄露 接头 管子安装不良 使用导致的泄漏 寿命已到导致漏气 设备安装不良选型不当 密封圈 垫片的磨损 15 漏气浪费了多少钱 节能改善课题1 泄漏 只要气源未关闭 泄漏就一直在持续 16 节能改善课题1 泄漏 工厂漏气案例参考 某大型工厂发现276处泄漏点 泄漏量 18 2m3 min 年损失 18 2X60分钟X16小时X250天X0 07元 m3 30 6万元 硬管连接漏气 软管破损漏气 接头漏气 压力表破损漏气 气缸密封破损漏气 电磁阀漏气 17 节能改善课题1 泄漏 18 节能改善课题1 泄漏 SMC漏气对策1 确定泄漏位置 进行标记 超声波泄漏扫描枪PR DNN1681 19 节能改善课题1 泄漏 SMC漏气对策2 测量泄漏量 测算泄漏导致的损失 20 节能改善课题1 泄漏 SMC漏气对策3 剖析泄漏原因 提供针对性改善方案 可编辑 TR系列双层阻燃气管 TRTU系列3层阻燃气管 点焊机用 弧焊机用 21 节能改善课题1 泄漏 SMC漏气对策3 剖析泄漏原因 提供针对性改善方案 可编辑 22 自动泄漏检测 新型自动泄漏检测系统 23 节能改善课题2 吹气 可编辑 24 节能改善课题2 吹气 常见问题1 无喷嘴或口径不合理 无喷嘴 声速流导比小 压力损失大 供气压力高 耗气量大 25 节能改善课题2 吹气 可编辑 改善对策1 追加喷嘴 喷嘴口径合理化 标准型 万向型 低噪音型 高效型 供给压力0 3MPa 喷嘴内压力 冲击压力 改善前 改善后 26 改善对策1 前段 喷嘴声速流导比 2 1 3 1最佳 压力损失大 压力损失小 声速流导比0 2 1 声速流导比3 1 节能改善课题2 吹气 通过压力表表针摆动幅度可直观判断声速流导比是否合理 27 节能改善课题2 吹气 常见问题2 供给压力过高 无喷嘴 冲击力小 供气压力设定高 耗气量大 美国OSHA 职业安全与卫生标准 指令100 1中注明 吹净用压力应调节至30PSI 0 2MPa 以下 供气压力高导致的损失 28 节能改善课题2 吹气 常见问题2 供给压力过高 29 节能改善课题2 吹气 可编辑 常见问题3 无工件时仍然吹气 30 改善对策2 追加减压阀 调低供给压力改善对策3 追加2通阀 无工件时停止吹气 AR系列减压阀 VX系列2通阀 节能改善课题2 吹气 间歇吹气控制单元 31 节能改善课题2 吹气 改善对策4 使用低压损 长寿命气枪和快插接头 VMG系列节能气枪 有效面积更大 压力损失更小 KK系列带单向阀快插接头 低压损 长寿命 32 节能改善课题2 吹气 可编辑 改善对策1 追加喷嘴 喷嘴口径合理化 提高冲击压力 改善对策2 追加减压阀 调低供给压力改善对策3 追加2通阀 无工件时停止吹气改善对策4 使用低压损 长寿命气枪和快插接头 2通阀 喷嘴 减压阀 33 节能改善课题2 吹气 吹气改善案例 啤酒瓶盖吹净 硬管打孔吹气 无减压阀 无通断控制阀 耗气量 14 2m3 min年运行费用 27万元 双喷嘴侧吹 直吹 加装减压阀 通断控制阀 耗气量 1 1m3 min年运行费用 2 2万元 34 节能改善课题2 吹气 吹气改善案例 手机组装线静电除尘 离子发生部位紧靠喷口节能型喷口 耗气量小耗气量 63L min年运行费用 454元 离子发生部位远离喷口节能型喷口 耗气量小耗气量 102L min年运行费用 734元 35 节能改善课题2 吹气 工厂吹气改善案例 36 节能改善课题2 吹气 吹气优化用工具 测量吹气效率现状 压力计 锥形探针 检测吹气口压力 确认系统压力损失 判断喷嘴配置是否合理 压力计 标准探针 检测冲击压力 确认检查吹气效果 37 节能改善课题2 吹气 吹气优化用工具 SMC节能优化软件 38 节能改善课题3 低压化 常见问题1 异常压力损失 管路连接形式不合理 管路形式不合理 管路接入混乱 仅将管路环状化 压力损失便可减少1 2 39 节能改善课题3 低压化 常见问题1 异常压力损失 管径 管长不合理 可编辑 0 48MPa 0 38MPa G 0 39MPa 0 38MPa G 20m 供气流量 2500L min ANR 内径12mm 内径20mm 管径小导致的沿程压力损失大 管路过长导致的浪费 换向阀到气缸之间管路的耗气是完全浪费的 40 节能改善课题3 低压化 改善对策1 管路合理化 41 节能改善课题3 低压化 常见问题1 异常压力损失 过滤器滤芯阻塞 压缩空气过滤器滤芯会随着使用时间增长而慢慢堵塞 导致进出口侧压力差增大 空压机需要更多工作来弥补此部分压力损失 花掉更多的电费 推荐 至少每年更换一次 滤芯更换的投入产出比 以AF30系列 流量1000L min 为例 压力损失0 1Mpa时导致的损失超千元 AF30的滤芯标准价 22元 42 节能改善课题3 低压化 改善对策 规范滤芯更换管理 滤芯更换指示牌 带滤芯堵塞指示的过滤器 带差压指示计的过滤器 43 节能改善课题3 低压化 常见问题2 过度供压 激光喷码机 要求吹气量120 200L min 无压力要求 实际吹气压力0 5MPa 实际吹气流量700L min 自动组装机 设备要求压力80PSI 实际供气压力120PSI 耗气量增加40 44 节能改善课题3 低压化 改善对策 按需供压 空压机0 8MPa 输送损失 0 7MPa 主管路 0 5MPa 改善前 设备3 设备2 设备4 设备5 额定使用压力 降低空压机输出压力 在需要高压处局部增压 可有效降低空压机运行电费 空压机输出压力降低0 1MPa 可节省电费7 10 以功率250KW空压机为例 输出压力降低0 2MPa 可节约 250KWx24小时x300天x0 7元 KWhx8 x2 21 6万元 年 45 节能改善课题3 低压化 改善对策 按需供压 可编辑 气缸出力要求不高的行程 适当调低压力 即可实现节能 仅伸出行程需要高压 减压阀 排气支路 AR系列可逆流型减压阀 可安装在电磁阀 气缸之间 上 下行程均需要承受负载重量 46 节能改善课题3 低压化 改善对策 按需供压 可编辑 使用压力传感器 使用带正常压力指示的压力表 使用带锁减压阀 47 节能改善课题4 间歇控制 常见问题1 停机时不关断气源 手动气源开关 位置偏僻 容易被忽略且操作不便 48 节能改善课题4 间歇控制 改善对策1 停机时不关断气源 设置主路截止阀 设备不运行时停止供气 停机 晚上 周末 时的空气泄漏100 消除 某生产线泄漏率20 停机时间比20 采取上述措施可节约 20 x20 4 的消气量 49 节能改善课题4 间歇控制 改善对策1 停机时不关断气源 VX系列电控2通阀 FNVB系列气动球阀 AV系列软启动阀 适合用作主路截止的产品 奖 50 节能改善课题4 间歇控制 主气源及时关断案例 51 节能改善课题4 间歇控制 需要真空时才给真空发生器供气 真空压力达到时自动停止 最高可节约90 以上的耗气量 常见问题2 真空发生器效率低 持续吹气 52 节能改善课题4 间歇控制 常见问题3 无工件时仍然耗气 工件精度测量时经常会用到气动位置传感器持续吹气检测 无论该工位是否有工件 使用机控阀控制传感器在有工件时才吹气 可节省95 的耗气量 53 节能改善课题4 间歇控制 常见问题3 无工件时仍然耗气 油漆必须持续搅拌才不会硬化 凝固 这就意味着即使产线停产 搅拌器耗气依然会持续 54 节能改善课题4 间歇控制 常见问题3 无工件时仍然耗气 可编辑 在此案例中 无法停止搅拌操作 但是在喷枪不使用时搅拌动作可以减缓 Stirrer Painttank Paintpump 气控2通节流阀可实现工作时正常供气 停机时小流量用于漆料搅拌 循环 先导式3通阀 55 节能改善课题4 元件节能 56 节能改善课题4 元件节能 低压损型减压阀 57 节能改善课题4 元件节能 以IR3000为例 年节约用气 11 5L minX60X16X250 4140m3合290元 零损耗型精密减压阀 58 节能改善课题4 元件节能 V100温升图 0 1W 温升0 9 0 35W 温升16 6 低功耗 低温升 电磁头长寿命 可对应长时间通电 SY系列标准品连续通电测试3年 各项功能正常 低功耗型电磁阀 59 高效型多级真空发生器 节能改善课题4 元件节能 60 节能改善课题4 间歇控制 多级真空发生器 ZM系列 2级 ZL系列 3级 高效型多级真空发生器 普通型 多级型 61 压缩空气节能讲义 压缩空气成本计算压缩空气系统现场用气合理化课题现场用气合理化总结压缩空气使用管理SMC能为您做的节能 请马上行动起来 62 现场用气合理化小结 63 现场用气合理化小结 64 压缩空气节能讲义 压缩空气成本计算压缩空气系统现场用气合理化课题现场用气合理化总结压缩空气使用管理SMC能为您做的节能 请马上行动起来 65 压缩空气使用管理 66 压缩空气使用管理 7天 24小时监控主管路 各主要设备支路流量 7天 24小时监控主路 支路节点压力 PF2A系列流量开关 ISE系列压力开关 反馈信号 开关信号 压力 流量异常报警 模拟量信号 实时反映流量 压力变化 67 压缩空气使用管理 Airleakage 午餐时间 休息时间 晚间停机 空压机停机 24 hourdata 休息时间 午餐时间 空压机开机 流量变化曲线 68 压缩空气使用管理 压力变化曲线 69 压缩空气使用管理 OEM设备要求压力 流量 0 5MPa 2830L min实际压力 流量 0 64MPa 7075L min 气动工具 要求 0 6MPa实际 0 8MPa 喷砂机要求 0 6MPa实际 0 75MPa 1号压缩机设定压力0 8MPa 2号压缩机设定压力0 86MPa 气罐压力 0 83MPa 喷枪要求 0 45MPa实际 0 75MPa 验证压力 流量曲线 发现不合理并针对性改善 70 压缩空气使用管理 压缩空气无线监控系统 71 网上平台设定警报短信发送功能 压缩空气使用管理 压缩空气无线监控系统 72 压缩空气使用管理 压缩空气无线监控系统 73 压缩空气使用管理 压缩空气无线监控系统 74