當前位置：首頁 > 技術文章 > 壓縮空氣節能概論

壓縮空氣節能概論

更新時間：2011-08-19 點擊次數：3326

壹、
貳、
參、
肆、
伍、
陸、
柒、

????????????

由壓(ya)縮(suo)空氣(qi)系(xi)統運(yun)轉(zhuan)(zhuan)總(zong)(zong)成(cheng)(cheng)本(ben)分(fen)析圖(tu)(tu)（見圖(tu)(tu)四，以5年×8000小時/年＝40000小時為分(fen)析基礎）可(ke)(ke)看出：運(yun)轉(zhuan)(zhuan)能源費用(yong)約占總(zong)(zong)成(cheng)(cheng)本(ben)70%~80%、初(chu)期購置費用(yong)占總(zong)(zong)成(cheng)(cheng)本(ben)10%~20%、正常(chang)保(bao)養占總(zong)(zong)成(cheng)(cheng)本(ben)5%~10%、異常(chang)修理占總(zong)(zong)成(cheng)(cheng)本(ben)2%~5%。再(zai)由壓(ya)縮(suo)空氣(qi)系(xi)統能源費用(yong)分(fen)析圖(tu)(tu)（圖(tu)(tu)五）可(ke)(ke)得(de)知：運(yun)轉(zhuan)(zhuan)能源費用(yong)中約40%甚至50%系(xi)起因于『泄漏』與『假性需求(qiu)』。

圖(tu)四壓縮空氣系統總(zong)成本分析圖(tu)

圖(tu)五壓縮空氣系統能源費(fei)用分析圖(tu)

『泄(xie)漏(lou)(lou)』，根據美國(guo)能源部（US Department of Energy）統(tong)計資料指出，一(yi)般工(gong)廠(chang)之壓縮空氣泄(xie)漏(lou)(lou)量達30%~50%，管理較(jiao)佳工(gong)廠(chang)或新廠(chang)則控制(zhi)在(zai)10%~30%；5% ~10%則是(shi)較(jiao)可接受的(de)范圍（一(yi)支1/4”口徑管泄(xie)漏(lou)(lou)量約為2.8 /min，若以(yi)(yi)每(mei)(mei)年8000小時，每(mei)(mei)度電(dian)2元計算(suan)，每(mei)(mei)年將流失40萬臺幣，相當(dang)于(yu)(yu)300個60Watt燈(deng)炮一(yi)年的(de)電(dian)費(fei)）。因此『泄(xie)漏(lou)(lou)』對于(yu)(yu)壓縮空氣系統(tong)運轉能源費(fei)用而言，是(shi)zui致命的(de)*敵人。『泄(xie)漏(lou)(lou)』通常發生在(zai)以(yi)(yi)下幾種(zhong)情(qing)形︰

（1）自動泄水器持續性泄氣
（2）管線腐蝕生銹處
（3）劣等的快速接頭
（4）老舊的法蘭墊片
（5）破損的空壓軟管
（6）吸附式干燥機定時Purge Air
（7）破裂的管路閥門..等等。

『假(jia)性需(xu)求』，顧(gu)名思義就是不需(xu)要或過(guo)(guo)度(du)膨脹且對生產(chan)毫無助益的(de)壓(ya)縮(suo)空氣(qi)需(xu)求。多(duo)半起因于(yu)規劃選(xuan)用不當及控(kong)制(zhi)不良。例如：（1）高壓(ya)與低(di)壓(ya)需(xu)求未(wei)分離處理（100HP空壓(ya)機(ji)(ji)，由7.5K過(guo)(guo)壓(ya)使用至8.5K，每(mei)年(nian)(nian)需(xu)多(duo)耗(hao)(hao)(hao)NTD110,000元/年(nian)(nian)）。（2）因無適(shi)(shi)當控(kong)制(zhi)系統，導致空車運轉頻繁（以(yi)100HP空壓(ya)機(ji)(ji)，空車3小時/天(tian)×300天(tian)/年(nian)(nian)×2元/度(du)，每(mei)年(nian)(nian)約多(duo)耗(hao)(hao)(hao)NTD45,000元）。（3）空壓(ya)管路設(she)計錯(cuo)誤（見圖六(liu)），導致末端(duan)壓(ya)力不足，只好拼命(ming)以(yi)調(diao)高空壓(ya)機(ji)(ji)排(pai)(pai)氣(qi)壓(ya)力來因應，唯每(mei)調(diao)高設(she)定壓(ya)力1kg/ G，約需(xu)增(zeng)加5%~ 7%電費(fei)，減(jian)(jian)少(shao)(shao)8%排(pai)(pai)氣(qi)量(liang)。（4）空壓(ya)機(ji)(ji)房(fang)環境溫濕度(du)未(wei)適(shi)(shi)當控(kong)制(zhi)，空壓(ya)機(ji)(ji)排(pai)(pai)氣(qi)量(liang)因而減(jian)(jian)少(shao)(shao)，徒增(zeng)電費(fei)（空壓(ya)機(ji)(ji)進氣(qi)溫度(du)每(mei)增(zeng)加10℃，實際排(pai)(pai)氣(qi)量(liang)減(jian)(jian)少(shao)(shao)2%~4%；環境溫度(du)每(mei)降20℉，壓(ya)縮(suo)空氣(qi)中含水量(liang)降50%）。（5）冷凍式及吸(xi)附式干(gan)燥(zao)機(ji)(ji)選(xuan)配不當，壓(ya)力露點(dian)未(wei)適(shi)(shi)當監(jian)控(kong)（干(gan)燥(zao)機(ji)(ji)入氣(qi)溫度(du)每(mei)增(zeng)加10℃，需(xu)增(zeng)加25%耗(hao)(hao)(hao)能(neng)，才能(neng)維持相同的(de)壓(ya)力露點(dian)）。

圖六(liu)空壓管路布置圖

舉例來說，工廠中(zhong)一(yi)(yi)臺100HP空壓(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)連續運(yun)轉一(yi)(yi)年(nian)（8000小時(shi)），按能(neng)源費率(lv)計算公式（表六）、參考電價為2元/kWh（表七）、馬達效率(lv)為88% （表八）可得每(mei)年(nian)運(yun)轉能(neng)源費用＝NTD1,355818元，其(qi)中(zhong)至少有(you)34萬(wan)元浪費于泄漏(lou)，20萬(wan)元根本(ben)是假性需(xu)求(qiu)、無(wu)謂的(de)支出。以目前(qian)一(yi)(yi)臺100HP國產螺旋(xuan)式空壓(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)售價不過60萬(wan)元，換句話說，只要管理與(yu)控制得當，一(yi)(yi)年(nian)就可回本(ben)，年(nian)年(nian)換新(xin)機(ji)(ji)。所(suo)(suo)以，我們必須將所(suo)(suo)有(you)焦點(dian)放在如何建(jian)構一(yi)(yi)套省能(neng)而(er)且穩定(ding)的(de)壓(ya)(ya)(ya)縮空氣系統上(shang)，這必須靠使用者與(yu)空壓(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)業(ye)者雙方共同來努力。

表六空壓機(ji)能源費率計算公式(shi)

各行業平均每度電價(jia)單
行業別	平均電價（元/kWh）	行業別	平均電價（元/kWh）
半導體	1.70～1.88	紡(fang)織染整(zheng)	1.63～1.81
化纖業(ye)	1.40～1.54	五金加(jia)工(gong)	2.23～2.47
石(shi)化原料	1.59～1.75	鋼鐵(tie)	1.95～2.15
食(shi)品飲料	1.79～1.97	水泥	1.54～1.70
紙業(ye)	1.54～1.70	百貨量販(fan)	1.95～2.15
橡膠(jiao)輪胎	1.87～2.07	學校	2.31～2.55
塑膠原料	1.64～1.82	醫院	1.91～2.11
塑膠加工	1.99～2.19	行政機關	2.41～2.67

表七各行業平(ping)均參考電(dian)價

型式	2極	4極	6極	8極
馬力（HP）	效率（%）	效率（%）	效率（%）	效率（%）
1.0	74.0	75.0	74.0	71.5
1.5	75.5	76.5	75.5	74.0
2.0	78.0	78.5	78.0	76.0
3.0	79.5	80.5	79.5	78.0
5.0	82.0	82.5	82.0	80.0
7.5	83.0	82.5	82.0	81.0
10.0	84.0	83.5	83.0	82.0
15.0	85.0	84.5	84.0	83.5
20.0	86.0	85.5	85.0	84.0
25.0	86.5	86.0	85.5	85.0
30.0	87.0	86.5	86.0	85.5
40.0	87.5	87.0	86.5	86.5
50.0	88.0	87.5	87.0	87.0

表(biao)八(ba)中國臺灣常用馬達效率

?????????

美國能源部（US Department of Energy）明(ming)定全美所有工(gong)廠之(zhi)壓縮(suo)空(kong)氣系統節能目(mu)標為50%~70%（其中35%的耗能改善(shan)是不需要多余投資的）。其分配為：

系統設計部分節能目標為15%~20%

（1）	關閉閑置設備，減少泄漏量及假性需求。
（2）	確認尖峰(feng)及離峰(feng)用量(liang)需(xu)求(qiu)（參見圖七），規(gui)劃(hua)以多機(ji)代替單機(ji)，減(jian)少空車及容(rong)調使用臺(tai)數與時數。并可降低備機(ji)率（如原規(gui)劃(hua)一(yi)臺(tai)100HP單機(ji)時，必須備機(ji)一(yi)臺(tai)100HP，共200HP；若規(gui)劃(hua)為50HP+50HP連鎖運(yun)轉(zhuan)，備機(ji)只需(xu)一(yi)臺(tai)50HP即可，共150HP）。
（3）	減(jian)少BLOW-OFFS使用，盡量用Fan或(huo)Blower代替空壓(ya)機(ji)。
（4）	高(gao)壓(ya)(ya)(ya)（3.5bar以上）與低壓(ya)(ya)(ya)需求分開(kai)處理（參見圖(tu)八），避免將高(gao)壓(ya)(ya)(ya)壓(ya)(ya)(ya)縮空氣用調(diao)壓(ya)(ya)(ya)閥降為低壓(ya)(ya)(ya)來使用。此舉形(xing)同欲(yu)搭(da)電梯(ti)至5F，卻先搭(da)到(dao)7F，再下降到(dao)5F。
（5）	無(wu)論(lun)如何(he)，設法降低空壓(ya)機的排(pai)氣壓(ya)力。
（6）	選用(yong)耗能(neng)比值(zhi)較(jiao)(jiao)優（> 3.5 CFM/HP）的空(kong)(kong)壓(ya)機(ji)(ji)(ji)（參(can)見(jian)表九），而不(bu)是(shi)排氣量（FAD）較(jiao)(jiao)大或進口的空(kong)(kong)壓(ya)機(ji)(ji)(ji)。淘(tao)汰耗能(neng)比值(zhi)較(jiao)(jiao)差（< 2.5 CFM/HP）的空(kong)(kong)壓(ya)機(ji)(ji)(ji)（參(can)見(jian)表十），而不(bu)是(shi)年代較(jiao)(jiao)久或使用(yong)時(shi)數較(jiao)(jiao)長的空(kong)(kong)壓(ya)機(ji)(ji)(ji)。
（7）	加大用氣端之(zhi)儲氣桶，應付瞬(shun)間(jian)高用量需求。而非如一般空壓機設備廠商建(jian)議，以加大空壓機馬力數來因應。
（8）	減量使用無油式空壓機及吸附(fu)式干燥機。
（9）	加裝(zhuang)(zhuang)氣冷式空壓機廢熱氣回收(shou)(shou)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)，例如制程加熱、冬季空調預熱；空壓機94%廢熱氣可(ke)回收(shou)(shou)（參見(jian)表十(shi)一）。
（10）	審慎決定所需壓縮空氣的品(pin)質(zhi)（含水量、含油量及粉粒子大小（參見表二）。

圖七尖峰(feng)與(yu)離(li)峰(feng)空壓(ya)用(yong)量圖

圖八高低壓壓縮空氣監控系(xi)統(tong)布(bu)置(zhi)圖

表九耗能比值較優空(kong)壓機

表(biao)十耗能比(bi)值較差(cha)空壓機

表十(shi)一廢(fei)熱(re)回收(shou)計(ji)算公式

系統(tong)設(she)備及控制部分節(jie)能目標為(wei)15%~20%

（1）	使(shi)用(yong)微(wei)電腦多機(ji)連鎖控(kong)制(zhi)系(xi)(xi)統（參見圖九(jiu)）連鎖后之電能耗損可節省(sheng)近25%。避免使(shi)用(yong)壓(ya)力(li)開關式的控(kong)制(zhi)系(xi)(xi)統（彈簧式壓(ya)力(li)設定，空重車間(jian)壓(ya)力(li)范圍大且容易失(shi)準，需定期校正(zheng)）。
（2）	縮小空壓機(ji)空車(che)與(yu)重車(che)間之壓力設定(ding)范圍（參見圖十），亦可(ke)節能。
（3）	空壓機(ji)停機(ji)時，同時關閉冷凍式(shi)干燥(zao)機(ji)。
（4）	換線、假日、夜間(jian)用風量小時，僅(jin)啟動小馬力空(kong)壓(ya)機來使用。
（5）	搭(da)配(pei)使用VSD型變頻(pin)式空(kong)壓機來應付(fu)變動性(xing)負荷。
（6）	確保空壓機(ji)潤滑油溫不致(zhi)過高（＜100℃@ 7K）或過低（>78℃@ 7K）。
（7）	架設能即(ji)時提供各(ge)空(kong)壓(ya)機運(yun)轉狀態(tai)（重車、空(kong)車、容調、停機；運(yun)轉壓(ya)力、溫(wen)度、電流；過濾器(qi)壓(ya)差(cha)等）及空(kong)重車運(yun)轉比例的控制系統，并(bing)定期收集壓(ya)縮(suo)空(kong)氣系統的運(yun)轉數據(ju)做為改(gai)善與調整的依據(ju)。

操作及維護的改善(shan)部分節能(neng)目(mu)標為20%~30% （含泄(xie)漏管制(zhi)）

（1）	如(ru)無(wu)特(te)殊要求，干燥機(ji)的壓力露點要求盡可能調高（約(yue)較(jiao)使用地環境溫度低10度即可）。
（2）	加裝(zhuang)無(wu)熱吸附(fu)式干燥機之(zhi)露點(dian)控制器(qi)，使(shi)得當(dang)壓縮空氣之(zhi)含水量超過需求值時(shi)，才開始進(jin)行吸附(fu)再(zai)生，以減(jian)少(shao)無(wu)熱吸附(fu)式干燥機之(zhi)吹泄耗氣量（Cycle time約(yue)10min，每次需7~14% Purge Air）。
（3）	無論如何，設法降(jiang)低空壓機房之環境(jing)溫度。
（4）	根據(ju)出(chu)水溫度高低來控制冷卻水塔(ta)風扇的開閉。
（5）	定期檢(jian)視或更(geng)新冷卻水塔的(de)水噴嘴及風扇平衡。
（6）	降(jiang)低精密過濾(lv)器之入口溫度和初始壓差值，口徑盡可能加(jia)大。
（7）	監控并(bing)定時清理空壓機的熱交換器，避免阻(zu)塞。
（8）	監控進氣濾清器(qi)、機油(you)過濾器(qi)及油(you)細分離(li)器(qi)的(de)壓(ya)(ya)差值(zhi)（空壓(ya)(ya)機內部機油(you)過濾器(qi)初始壓(ya)(ya)差約0.5K~1.0K，建(jian)議(yi)更換壓(ya)(ya)差為1.8K，油(you)細分離(li)器(qi)初始壓(ya)(ya)差約0.1~0.2K，建(jian)議(yi)更換壓(ya)(ya)差為1.0K），適時(shi)換新(xin)。
（9）	主電(dian)源三(san)相電(dian)壓保持平衡。
（10）	適時調整(zheng)及更換往復式空壓機(ji)的V型皮帶。
（11）	使(shi)用防(fang)漏及防(fang)腐蝕(shi)性接頭及閥門。
（12）	建構環狀(zhuang)管(guan)路(lu)(lu)系(xi)統（參見圖(tu)六），控制管(guan)路(lu)(lu)流速，減少壓降產生(sheng)。盡量縮短空壓管(guan)路(lu)(lu)長(chang)度(du)，加大管(guan)路(lu)(lu)口徑，并使用(yong)較佳的材質（不銹鋼(gang)、ABS）。
（13）	定期檢視及(ji)更換空壓機(ji)(ji)、干燥機(ji)(ji)、過濾器及(ji)調壓閥(fa)等之自動泄(xie)(xie)水(shui)器，并使用電子(zi)式自動泄(xie)(xie)水(shui)器（重車或有水(shui)時才排放），減(jian)少(shao)不當吹泄(xie)(xie)量。
（14）	適時(shi)更換舊(jiu)有管線、墊片、防漏材質、氣(qi)管、球閥、快速接頭及氣(qi)動工(gong)具等。
（15）	向售前及售后服務(wu)迅速、空(kong)壓系統專業知識良好的廠商購買設備。

千(qian)萬(wan)記得，〝You need Compressed Air , Not Air Compressors.〞

圖(tu)九多機連鎖控制原理

圖(tu)十空重車壓力(li)差與(yu)節(jie)能

??????????

在充分了解壓縮空(kong)氣相關(guan)的(de)系統(tong)節(jie)能概念與(yu)措施后(hou)，接下(xia)來(lai)zui重要的(de)事情就是如何來(lai)建構一套(tao)率的(de)壓縮空(kong)氣系統(tong)了。簡要步驟如下(xia)：

（1）	表列工廠所有空壓設備的用氣(qi)需求表（參(can)(can)見表十二）及耗氣(qi)量(liang)曲線（參(can)(can)見圖(tu)二），計(ji)算(suan)出系(xi)統總風量(liang)和系(xi)統壓力。
（2）	根據(ju)上述用氣需(xu)求表及(ji)(ji)耗氣量曲線(xian)來(lai)規劃空(kong)(kong)壓(ya)機、干燥機、空(kong)(kong)氣桶、儲氣桶及(ji)(ji)精密過(guo)濾(lv)器等壓(ya)縮空(kong)(kong)氣系統主(zhu)要元件(jian)的規格(ge)（型式(shi)、大小、數量、等級及(ji)(ji)配比(bi)）。
（3）	依照環境條件與運轉狀(zhuang)況，決定壓(ya)縮(suo)空氣(qi)節(jie)能控(kong)制系統(tong)、設備布置(zhi)及備機計(ji)劃（正確的(de)多機連鎖系統(tong)，備機率可降低(di)50%）。
（4）	按現場用戶端(duan)之位置(zhi)與需(xu)求，布置(zhi)工廠環(huan)狀管路(lu)計劃（材質、管徑、流速、回路(lu)、閥門及排水等）。
（5）	結合售前及(ji)售后服務迅速、空(kong)壓(ya)系統專(zhuan)業知識良(liang)好的(de)廠(chang)商，共(gong)同建(jian)立一套工廠(chang)專(zhuan)屬的(de)壓(ya)縮空(kong)氣高(gao)性能維(wei)謢保(bao)養計劃，定期實(shi)施壓(ya)縮空(kong)氣系統能源(yuan)效率稽核(he)。

表十二(er)用氣需求(qiu)總表

???????????????????????

工廠用電及用水費，因每個月均有收費紀錄，比較容易引起管理者注意，漏電與漏水時也因較為顯性，很快就會受到注目和處理。相對地，工廠中壓縮空氣系統泄漏量多少？能源效率如何？就比較乏人問津了！事實上，壓縮空氣為三種工廠基本動力源（電、水和壓縮空氣）中zui耗能的一種，約占工廠總耗能10%~20%（參見表十三），其中25%浪費于泄漏，15%則浪費于假性需求，真正與生產直接相關的通常不大于60%。然而，率的壓縮空氣系統是一項十分專業的氣壓技術和工程范疇，加上一般使用者（甚至空壓設備供應商）因缺乏正確的使用觀念與管理數據，根本無從著手，只能坐失改善良機，極為可惜。其實只要稍加關心并與具有整體系統知識的專家充分溝通，35%壓縮空氣耗能改善是不需要多余投資的；50%壓縮空氣耗能改善兩年內就可回本。

在能(neng)源(yuan)來(lai)源(yuan)日益短缺及中國臺灣電力供應相形吃緊(jin)的(de)情形下，電費不斷調漲是必然的(de)趨勢(shi)。因此，用電戶如何提升用電品質與規劃率節能系統，已成為現階段刻不容緩的要務。希望本文能喚起所有參與工廠布置與規劃的工務工程師及工程公司人員，重視壓縮空氣系統的節能改善工作，并積極投入規劃與建構率的壓縮空氣系統，貢獻己力來強化企業競爭能力，確保企業的zui大效益。

產品別	耗能(neng)占比
晶(jing)圓材料	空調占(zhan)35%，制程占(zhan)55%
晶圓代(dai)工	空調占45%，制程占28%，純水系統、空壓機及照明約占13%，測試區占11%
導(dao)線(xian)架	空(kong)調占(zhan)50%，制程(cheng)占(zhan)25%，空(kong)壓機占(zhan)8%
IC封裝(zhuang)	空調占(zhan)40%，制程占(zhan)30%，空壓機占(zhan)13%
印(yin)刷電路(lu)板	空調占(zhan)12%，制程占(zhan)65%，空壓(ya)機占(zhan)14%
彩色映(ying)像(xiang)管	空調占(zhan)(zhan)20%，制程(cheng)占(zhan)(zhan)55%（其中(zhong)封膏(gao)真空占(zhan)(zhan)30%）
變壓器	空(kong)調占35%，烘干機占20%
電線電纜(lan)	依各廠商生(sheng)產之產品及制程而(er)定(ding)，變化相當(dang)大
冷氣機	板(ban)金(jin)涂裝及(ji)組立約占(zhan)60%，空壓機占(zhan)25%

表十三(san)空壓系(xi)統耗能占比

| || 回(hui)上一畫面 | |

上一篇：HygroPalm 2互換探頭雙通道溫濕表的特點
下一篇：有關605系列微差壓指示變送器的特點

vps私人毛片_亚洲av无码一区东京热不卡_色视频一区二区三区_久久国产劲暴∨内射新川

壓縮空氣節能概論