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压缩空气的功率评价已提上日程
发布时间:2010/11/11 14:42:05     来源:    点击数:1335

北京航空航天大学SMC节能环保中心主任  蔡茂林

20101020日,ISOTC131(国际标准化组织流体传动系统技术委员会)在日本东京召开全体工作组专家会议,商讨流体传动领域中拟立项发展的新的国际标准项目。 其中,6个候补项目中的第一项是液压气动元器件的能耗评价及测量方法的标准化;第二项是元器件泄漏的在线检测及诊断;第五项是流体能量存储技术;第六项是压缩空气排气回收的能量计算及经济可行性论证,节能相关项目占了2/3。显然,正在吸引全球目光的气候变化会议以及逐渐升温的低碳公众宣传使得节能减排渗入到各行各业,流体传动标准化领域电在响应时代脉搏行动了起来。

 2009年底,笔者负责的压缩空气功率评价标准化研究课题获得国家质量监督检疫总局的公益性科研专项立项支持。20109月在黄山召开的全同液压气动标准化技术委员会气压传动和控制分技术委员会(SACTC3/SC2)第四届三次会议上,与会代表就将压缩空气的功率评价及测量疗法制定成国家标准,并进而推动其成为国际标准一事达成一致意见。压缩空气的功率评价已然提上了日程。

气动系统以空压机为动力源,以空气作为工作介质,其系统构成简单、元器件价格低廉、环境污染小且工程实现容易,广泛应用于机械、化工、电子、电器、橡胶、纺织和汽车等各种制造行业。由于各种元器件消耗的是压缩空气,而压缩空气来自大气,为非资源性气体,其能耗问题很容易被忽视,很少被关注。但是,空压机用电在各行业制造业工厂占比10-35%,在我国每年总用电量高达2100亿度的。  事实又使我们不能不将其列为重要的节能对象。

 由于世界各国在压缩空气能耗评价及测量上没有统一的标准,当前气动元器件、气动设备和气动系统的能效无法正确评价,从而无法引导用户优先选用能源利用效率高的气动元器件和设备,无法指导用户分析自己工厂内气动系统中的主要损失和浪费,从而造成大部分企业对气动系统及其元器件的能耗问题认识不足,节能意识淡薄。   

因此,明确压缩空气所携带的能量,将其评价及测量办法制定成国内和国际通行的标准,对今后设备及系统的量化评价及节能化设计、气动节能措施的效果预估及气动节能活动的深入开展具有重要意义。

当今,在全球范围的工业现场普遍采用的气动系统能量消耗指标是空气消耗量,即消耗空气的体积流量或体积。空气消耗量不具有能量单位,不能独立地表示设备能耗。而且,使用该评价体系无法对气源输出端到设备使用端的中,间环节的能量损失做出量化,比如管道压力损失导致的能量损失无法计算。这样,基于现有的能耗评价标准无法明确气动系统内由于系统设计问题造成的能量损失,气动系统节能改造的深入难以为继。

 气动功率新概念的提出,为压缩空气的功率评价及测量提供了一种科学、实用的方法与手段。气动功率的计算只取决于压缩空气的当前的压力、流量及温度,能够量化气动系统中的各个环节、设备和元器件的能量利用效率和能量损失。

气动功率的计算如表1所示。表压力0 .7 MPa、流量1000 L/min(ANR)的压缩空气的气动功率为3.49 kW。从单位kW可以霜出,气动功率使工厂中的压缩空气可以与电力一样,在kW单位下统一束进行能耗管理。此外,气源和输送管道等各个环节的损失可以分别用气动功率计算出来。例如,流量1000L/min(ANR)的输送管道压力从0.7 MPa降到0.5 MPa叫,其气动功率从3.49 kW降到3.00 kW,功率减少0.49 kW,损失14%

我们期待气动功率新能耗评价及测量体系的建立将推动气动系统的节能进入到一个全新的阶段。

 

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