高效节能空气压缩系统

1、高效节能空气压缩系统高效节能空气压缩系统项目计划书项目计划书前言全国工业领域风机、水泵和空压机年耗电为l. 43万亿度，全国空压机耗电总量占15%计算，其年耗电量为2140亿度。全国每年空压机电能消耗巨大、压缩空气浪费严重！在能源价格不断上涨，产品利润不断下降的今天，从经济角度和环保角度考虑，企业对于自身压缩空气的节能是尤其值得重视的。压缩空气系统节能对策已成为最紧急的课题。2电机产品耗能占全国总电能的比例压缩空气系统压缩空气系统水泵系统水泵系统风机系统风机系统空调系统空调系统信息来源：国家发改委“十一五”十大重点节能工程实施意见9.4%20.9%10.4%6.4%压缩空气作为工业生产的四种基

2、本流体介质（水、压缩空气、蒸汽、天然气）之一，能耗约占工厂设备（动力设备、制造设备、空调设备、电热设备、照明设备、给排水设备）总用电量的9%-35%。 系统能耗比例3空压机的工作效率空压机在运行时，真正用于增加空气势能所消耗的电能，在总耗电量中只占很小的一部分，约15%左右。约85%的耗电转化为热量，通过风冷或者水冷的方式排放到空气中去。美国能源署统计4压缩空气系统的成本、电耗现状5空压机的余热u以160KW空压机为例，用于压缩空气的消耗的电能 16015% = 24KW u转化余热浪费的电能 16085% = 136KW 空压机的余热浪费巨大，余热利用越来越被人们所重视。目前，尽管有一些厂家

3、开发的利用空压机余热回收的产品也能利用部分热能，但是最关键的问题是不一定能遇到充分利用回收的热水的应用场合！6空压机系统节能手段v 提高空压机效率 1020%v 变频调速技术 1035%v 单点/多点压力调节控制515%v 集中控制系统515%v 流量控制技术510%v 干燥工艺改进510%v 热回收利用2040%v 管网优化 515%v 泄漏监控 515%v 废气回收1020%7一种全新的高效节能压缩空气系统本项目提出本项目提出一种一种全新的全新的节能压缩空气装节能压缩空气装置，利用置，利用流体力学的流体力学的科恩达效应原理，在传统科恩达效应原理，在传统装置装置液态空气气化装置液态空气气化装

4、置基础上设置射流引流基础上设置射流引流器、气体混合引流器，利用少量液态空气气化器、气体混合引流器，利用少量液态空气气化产生少量高压压缩空气，产生少量高压压缩空气，再再用少量高压压缩空用少量高压压缩空气形成气形成10100倍的高流量压缩空气，耗能倍的高流量压缩空气，耗能极极少、少、系统系统装置简单、装置简单、可靠性高、体积大大减可靠性高、体积大大减小、小、供气量大、无噪声、供气量大、无噪声、无热排放、设备采购无热排放、设备采购成本和使用成本和使用成本也大幅降低。成本也大幅降低。8背景技术9 射流技术：射流技术：高速高压的流体，能带动周围介质一并运动；即高压冷凝水射流可以吸收带动部分乏气直接再进入

5、水浴气化换热器；而以某种形式喷射的气流，可以带动比该气流量大10100倍的气体一起运动；高压气化气体可以带动大量乏气进入下一工作循环； 流体热力学：流体热力学：流动的气体可以在运动中升温补熵，同一空间不同阶段的压力可以不同；气化气体可以在流动过程中逐渐补熵升温、增压；射流技术v 射流射流 jetv 从管口、孔口、狭缝射出，或靠机械推动，并同周围流体掺混的一股流体流动。经常遇到的大雷诺数射流一般是无固壁约束的自由湍流。这种湍性射流通过边界上活跃的湍流混合将周围流体卷吸进来而不断扩大，并流向下游。射流在水泵、蒸汽泵、通风机、化工设备和喷气式飞机等许多技术领域得到广泛应用。10流体的动压、静压、全压

6、静压静压 由于空气分子不规则运动而撞击于管壁上产生的压力称为静压。气体量一定的情况下，简单的理解静压和温度有关；动压动压指空气流动时产生的压力，只要风管内空气流动就具有一定的动压，其值永远是正的。简单的理解动压和气流速度有关； 全压全压全压是静压和动压的代数和，气体所具有的总能量。简单理解就是流体最终的总压力。11射流泵原理图12气体放大器13冲压喷气发动机14高效节能空气压缩系统151、液态空气储罐；2、高压超低温液体泵；3、射流引流器；4、超低温气液管路；5、高压气化器；6、热源液1输出管路；7、热源液1输入管路；8、高压常温输气管；9、气体混合引流器；10、气体收缩段；11、热源液2输入

7、管路；12、热源液2输出管路；13、气体膨胀段；14、气体换热器；15、泄压单向阀；16、单向阀；17、管路；18、工作压力储气罐；19、工作气流管路；20、空气过滤干燥装置；21、空气入口；22、液态空气加注口；23、单向阀；24、射流回气管路；25、安全泄压装置；26、回气歧管。附图说明：附图说明：16液态空气储罐里的低温液态空气通过高压超低温液体泵，以530MPa的压力输入射流引流器，同时通过射流回气管吸入高温的空气混合，形成超低温高压气液混合物；所得的超低温高压气液混合物经过超低温高压气液管路进入气源高压气化器吸收热量后气化形成高压常温气体；所得的高压常温气体达到设定压力后，通过高压输

8、气管上的泄压单向阀输入气体混合引流器，通过科恩达效应使得过滤干燥的空气经过气体换热补熵装置升温补熵后形成高流量气体进入储气罐待用；部分经过升温补熵的空气输入射流回气管，与低温液态空气混合，再形成超低温高压气液混合物，使得制备过程连续进行。工作原理工作原理17方案经济性分析方案经济性分析18参照国标JB/T 6430-2002，产生1MPa压缩空气的能耗指标大约是8.0KW立方每分钟（机组越大，效率越高）。25立方每分钟的空压机能耗约200Kw；每小时使用费（每度电0.6元）120元，产气1500立方；采用本方案，产生相同压力气量，折算标准空气约1500立方左右，空气的分子量按30计算，液态空气

9、放大使用比例暂定为1:10，大约需要消耗的液态空气是：1500/ 22.4 * 0.03 / 10 = 0.2 吨系统只需要一个不到1千瓦的每分钟流量3.3Kg的高压超低温液体泵，系统总耗电小于1KWh。按照液态空气每公斤耗电0.28度计算生产成本，批发价200元/吨，同样产气1500立方成本是40元；方案优势分析方案优势分析19v建设成本不到1/2，占地不到1/2；v运行成本下降到1/3，耗电量下降到近乎零；v设备技术成熟，免维护，可靠性高；v无噪音、不排热、传输管损小；v节约能耗效果明显，社会经济效益突出。该项目的市场空间特点20v国内外市场空白，发展空间大；v单个项目金额大，系统实施简单

10、；v符合国家能源政策，容易获得融资和补贴；v设备技术成熟，系统可靠性高、技术风险小；v节约能耗效果明显，社会经济效益突出。按照每年行业耗电2140亿度电计算，只要节约10%，就能节约200亿度点，折合约656万吨标准煤项目实施步骤21第一阶段：原理样机研发实现第一阶段：原理样机研发实现定做一套每小时汽化量20公斤液态空气，输出压力10MPa以上的水浴气化器，定做射流引流器、气体混合引流器，采购必要的管线、阀门、测量设备，合计预算35万元；加工其它辅助配件器材15万。寻求有经验、积极配合、有相应能力的合作研发团队外包委托开发或者合作开发，保证进度、效率，保证资金的使用效率，控制风险；完成专家成果

11、评审。总投资约200万。项目实施步骤22第二阶段：小型示范工程第二阶段：小型示范工程计划设计一个300Kw空压机改造项目，在原理样机成果基础上，委托专业设计院进行设计，落实一个合作应用单位；根据设计院设计文件面向社会进行施工安装工程招标；节能增效目标：降低运行成本60%，系统电耗降低到1%；项目完成后，组织专家评审。第三阶段：推广应用第三阶段：推广应用在示范工程成功后，整合社会资源，采用不同融资合作模式，开展节能增效发电技术应用推广。财务预测分析目前启动项目，总投资不大，一旦前期样机完成研发，专利技术目前启动项目，总投资不大，一旦前期样机完成研发，专利技术可以实现可以实现1010倍以上增值，投

12、资回报容易实现。问题的关键仅仅在于倍以上增值，投资回报容易实现。问题的关键仅仅在于项目是否能实现的技术可行性，财务投资容易预测和分析。项目是否能实现的技术可行性，财务投资容易预测和分析。v 投入资金投入资金回收回收预期预期半年内通过样机完成技术鉴定，确认市场地位和价值，1年内技术股权溢价转让初步获利，3年左右逐步开始实现综合收益v 直接技术转让回报直接技术转让回报一次性或阶段分步技术转让、产品生产和专利使用授权、政府扶植、社会资金参与实现技术专利溢价增值v未来投资回报未来投资回报预期预期工程技术授权的专利技术提成获利，技术参股后所持股权资本运营升值v 政府扶植资金申报政府扶植资金申报有原理样机做基础，具备条件申报政府扶持资金、实现资源升值23融资金额及使用计划作为一个天使投资合作项目，考虑到未来项目进一步发展的需作为一个天使投资合作项目，考虑到未来项目进一步发展的需要，以及项目第一阶段务实的资金需求，也综合业界惯例，做出如要，以及项目第一阶段务实的资金需求，也综合业界惯例，做出如下计划：下