新型高效节能环保设备浅谈二.docx
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新型高效节能环保设备浅谈二
新型高效节能环保设备浅谈
(一)
珠海市龙神有限公司彭小龙专家
李新贵高级工程师
能源是人类活动的物质基础,是自然界中能为人类提供某种形式能量的物质资源。
能源种类繁多,而且还在不断的开发与研究。
然而,近半个世纪以来,工业经济迅猛发展,能源问题日益凸显。
能源匮乏,使用率低下,同时对人类赖以生存的环境造成了严重威胁;为了推进全社会节约能源,提高能源利用效率和经济效益,保护环境,保障国民经济和社会的发展,满足人民能源日常生活及工作的需要,于1997年11月1日第八届全国人民代表大会常务委员会第二十八次会议通过,制定了中华人民共和国节约能源法,自1998年1月1日起施行。
要求各省,自治区、直辖市人民政府加强节能工作,合理调整产业结构,企业结构,产品结构和能源消费结构,推进节能技术进步,降低单位产值能耗和单位能耗,改善能源的开发,加工转换,输送和供应,逐步提高能源利用效率,促进国民经济向节能型发展。
由于科学技术的进步,自节能法实施以来,在国家政府的大力支持及监管的情况下,大量节能设备,工具及方案都相继产生和实施。
广大人民节能意识也逐步提高,基本上能做到能耗最小,但是各种由于其它能源转化而成的能源并没有引起人们的意识和重视,本文就以电能带动空压机运转产生压缩空气从而作为生产的动力源,气动工具、设备及加工能耗成本作一个简单的浅析,希望能引起各企事业单位及政府部门的重视,及时采取有效措施,来杜绝浪费和降低能耗。
压缩空气的应用
压缩空气是仅次于电力的第二大动力源,其应用范围遍及石油,化工、冶金、电力、机械、工程、采矿、房地产、轻工、纺织、汽车制造、电子、食品、医药、生化、国防,科研等行业和部门。
几乎所有生产,加工和工程都需要应用压缩空气。
其主要用于控制阀门的开启,关闭、机器设备的提升,移动、试验设备机床,工具或刀具的进给,装配机械和机床中夹、模具的夹紧及固定,零件和材料的输送、焊接、喷漆、气动机器人,自动测量,气动工具的运转等。
压缩空气应用非常广泛,但是真正认识和了解压缩空气的特性,以及压缩空气对气动设备、工具和工作人员的影响的人并不多,很多人只是把它简单地看作是一种动力源,但对压缩空气的压力、流量、水份(水雾、水蒸气、凝结冰)、油(油污、油蒸气)和各种固体杂质、杂味等对设备、工具、产品及施工人员影响了解甚少。
在此仅就压力,流量因压缩机房配置不合理及输送管道、软管接头等泄漏造成的能量损耗问题,做简单阐述。
压缩空气应用效率及损耗估算
压缩空气应用非常广泛,但是效率非常低,由于气管路连接件泄漏损失,人为损失、管理损失等原因,据权威资料统计,压缩空气利用率只有50%。
1、生产压缩空气能耗(电能)计算,标准状况下:
10HP/10bar=1.0m3/min=60m3/h
7.5KW1h1.20元/KW.h=9.00元
9.00元/60m3=0.15元/m3
2、压缩空气泄漏参数表
漏气口径(mm)
漏气口径(英寸)
漏气量(L/秒)
漏气(m3/h)
浪费资金
(元/h)
0.4
0.015
0.19
0.68
0.102
1
0.39
1.18
4.25
0.6375
1.6
0.63
3.07
11.1
1.665
3
1.18
10.95
39.4
5.91
6
2.36
49.1
177
26.55
10
3.94
122.0
439
65.85
3、全国汽车维修行业压缩空气损耗计算:
据中国汽车维修协会统计数据显示,目前全国汽车
维修企业34.5万家,以此数据保守估计全国总漏气点有:
345000家40个/家20%=276000个
(1)假设每个漏气口径为0.4mm,估算全国漏气浪费的资金:
每小时浪费金额:
0.102元×276000=2.8152万元
每天浪费金额:
2.8152万元×8=22.5216万元
每月浪费金额:
22.5216万元×26=585.5616万元;
一年损耗资金:
585.5616万元×12=7026.7392万元
即全国34.5万家汽车维修企业全年大约漏气漏掉资金7026.7392万元!
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(2)按上述计算过程,一个漏气口径为1mm的漏气点,一年所损耗的资金为4.391712亿元!
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以上仅仅是汽车维修企业由于漏气造成的损失,它与工业厂家、制造业相比,所占的比例相当小,工业厂家和制造业的用气量及损耗量就大得多了,诸如:
汽车制造厂,船艇制造及维修,家电、家私及电子产品生产厂家等。
4、实地考察某中型一类汽修厂漏气损耗计算:
我们曾经考察过一个中型汽车生产厂,所有用气点及管路接口有400多个,其中几乎有一半的点在漏气,有些漏气口径还较大,我们与此车间主任,工艺工程师及厂领导在现场计算,其结果如下:
此车间年损失金额为:
每小时损失:
400×50%×0.102元=20.4元
每年损失:
20.4元×8×26×12=5.09184万元!
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(按漏气口径为0.4mm保守计算)
以上数据表明,因漏气所造成的损失非常巨大和可怕!
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仅就全国汽车维修行业每年损失金额:
——可以建3200所希望小学!
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!
——相当于743万吨钢材!
!
!
——相当于640万吨石油!
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…………
所以面对资源危机日渐严峻的形式,我们必须尽力减少漏气,节约资源!
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!
造成漏气的原因
以上数据表明,因漏气所造成的损失非常巨大和可怕,就汽车维修行业每年损失金额可以建3200所希望小学,相当于743万吨钢材,相当于640万吨石油。
所以我们必须尽力减少漏气,将损失降到最低,其漏气的真正原因,分析如下:
1〉、设备配置不合理
空压机压力设置太大,其储气罐耐压偏低,管道连接件的耐压不够等;
2〉、机房安装连接不合理
空压机与储气罐之间采用硬性连接,长时间运作后,必然会有漏气现象;
3〉、输送管道直径不匹配
没有专业人员设计,安装压缩空气输送管道,大多数是由土建工程公司凭经验和想象安装,没有精确计算,造成压力损失大,流量不够,另外在安装时无法试气。
4〉、管道的选材,合理的布局
大多数厂家对压缩空气管道一无所知,其耐压性,耐候性、抗油性、泄漏性、伸缩性等都不了解,造成压缩空气输送管道氧化生锈,漏气、变形,老化变脆等等,在安装布局时也非常不合理,造成压力损耗大,流量损失快,前端工作岗勉强可以工作,后端工位无法正常工作等。
5〉、员工素质低
有很多企业员工基本素质偏低,部分员工有意破坏压缩空气供应系统,造成人为的损失。
6〉、管理不善
没有设置专人负责设备的维护、保养,出现泄漏时不能及时更换或采取相应的措施,片面追求低的投入成本,选取不专业的施工单位,采购低廉的非专业压缩空气供应系统及输送管道,造成运作成本高。
总之,压缩空气供应系统没有引起大家的注意,大家知道空气在泄漏,但不知道泄漏的是能量,泄漏的是金钱,无形之中提高了企业的运作成本,也就缩小了企业的利润空间,严重影响公司企业的稳步发展,所以我们在选择使用动力源时压缩空气必须系统考虑,由专业公司设计,安装、保障正常运作。
如何合理规划压缩空气供应系统
压缩空气供应系统主要包括空压机房和输送管道,还有部分连接软管及连接件组成。
1、空压机房
a、空压机是整个压缩空气供应系统的心脏,是设备,工具、用气量及气压的保证,必须具有足够的产气量和一定的压力,才能保证设备、工具的正常运转,所以空压机的选型必须依据各企业的用量和压力要求而定。
耗气量=各类工具的耗气量×各类工具数量之和
经验公式:
10Hp/10bar≈1m3即:
功率≈耗气量m3×压力(bar)
空压机功率过小,无法保证企业的正常运转,而且会因压力和流量不足而寻导致误工,返工、仍致报废等;空压机功率过大,会造成压缩机利用率不高,投入成本高,使用价值低,形成浪费。
目前各生产企业使用的空压机基本上是活塞机和螺杆机,我们建议最好使用螺杆机。
活塞机
螺杆机
功率小
功率大
产气量小
产气量大
嗓音、振动大
嗓音、振动小
压缩空气品质差
压缩空气品质相对较好
维护、保养频繁
维护、保养方便
b、储气罐
用于储存一定体积的压缩空气,它具有降温排水作用,储存作用、恒压稳流,避免空压机的频繁启动(活塞机)。
储气罐的选型必须依据各企业的用量和压力要求而定,其耐压值必须大于空压机的压力,其体积的选型应遵循3:
1的原则,即空压机的产气量∶储气罐容积=3∶1。
c、水分离器
自然空气经过空压机变成高压气体时,温度升高,空气中的水分都是以汽态水的形式存在,当流经储气罐及部分管道时,温度降低有部分汽态水会变成液态水与压缩空气并存,当气体流经水分离器时,水分离器可以将液态水与压缩空气分离并自动排放,对后置设备和工具具有良好的保护作用。
d、过滤器
压缩空气中含有大量微尘,油污、杂质等,这些微尘及杂质会直接影响设备,工具的正常工作,也会对产品品质产生影响,所以我们必须对其进行净化处理。
过滤器的好坏,关键是滤芯,它涉及到过滤精度,饱和量,使用寿命以及压降和压损等,在选型时必须符合流量要求,即过滤器的处理量必须大于空压机的产气量。
e、冷冻干燥机
冷冻干燥机是处理压缩空气中汽态水唯一有效的设备,只有它才能将压缩空气中的汽态水通过降温原理变成液态水排除掉,它具有保护后置设备,工具,提高汽源品质,保证产品品质功效。
右图是空压机房基本的标准的配置,也是必备的,若使用单位为了降低投入成本而缺少某一部分,它必然会导致一系列的不良影响,另外,仅这些设备而没有有效的安装,合理匹配连接及日常维护,同样起不到应有的效果,因此在此对空压机房的设备匹配,安装连接及环境提出基本要求,供大家参考:
a、空压机房所有设备功率,压力、处理量等相匹配并能符合企业需要;
b、空压机房设备连接应安装旁通系统,以便于不停产,停工的维护保养;
c、设备连接管道保证不生锈,不漏气;
d、空压机与储气罐之间采用耐高温、耐高压软管连接;
e、机房所有设备应集中排水,降低机房内空气湿度;
f、机房应具有良好的通风,以便有充够的空气提供,并有利于设备降温。
2、压缩空气供气管道管材的选取
——压缩空气输送管道,最基本的要求为耐压,防锈、防漏、流量等。
——目前作为压缩空气的输送管道种类,品种很多,诸如:
镀锌管、PVC管、PVR管等,a、各管材的性能比较如下:
镀锌管
易生锈
易漏气
安装维护困难
PVC管
脆性大
耐候性差,尤其低温
易老化、抗油性差
PPR管
伸缩性大,易变形
耐压、韧性较好
安装,维护麻烦
PVR管
韧性强、温差范围大
不生锈、不漏气
抗油、抗化学品
走访经验表明:
——笨重且易漏气的镀锌管慢慢地被淘汰了;
——安全隐患较多的PVC管也慢慢远离这个行业,
——安全、节能的PVR管正越来越被众人认可!
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b、管道的直径
国内大部分工厂的压缩空气输送管道的直径均没有通过专业计算,只是凭经验判断1/2、1、1.5或2就可以了,并不是根据厂家用气量,管道长度、以及流量来确定管道直径.
国内大部分工厂的压缩空气输送管道的直径均没有通过专业计算,只是凭经验判断1/2、1、1.5或2就可以了,并不是根据厂家用气量,管道长度、以及流量来确定管道直径.
3、输送管道的设计安装
国内各工厂,企业压缩空气输送管道均是直线型,单向管道,这样会造成前端工作岗位可以正常工作,后端岗位压力及流量供应不足。
另外,在安装设计时,没有考虑分段区控制阀的设置,一个区域或一台设备出现故障造成全厂停产误工。
在安装时,也很少考虑排水问题,很多企业的压缩空气输送管道非常凌乱,有空中飞的,也有地下埋的,错综复杂,无法排水。
也有部分厂家采用PVC或PPR作为输送管道,由于其伸缩率较大,而没有考虑到伸缩口的问题。
因此,在设计和安装压缩空气输送管道时,一定要让有资质和具备专业设计和安装和公司来设计,规划和安装。
以便保证生产企业的正常运转,提高效率、降低成本,保证品质。
4、快速接头及连接件
各企业漏气现象最严重的就是快速接头和连接件,也最没引起企业及管理者的重视,正因为这些细小的连接件质量有问题,匹配不合理,操作不规范等使得企业的运作成本增高,在此,特别提配各企业主及管理人员,千万不要忽视这此细节,在选材时就必须考虑其材质耐磨性,是否匹配,制定操作规程及注意事项,一旦发现问题,就应该及时维护或更换。
不要让泄漏永久存在且越漏越大。
随着中国汽车工业的迅猛发展,全国各大城市品牌特约维修站(4S店)也象雨后春笋般快速地增加着,而且办公环境相当优越。
各4S店的基本建设费相当大,据不完全统计,维修车间所有设备的投入只占该店总投入的1/10左右,他们在对设备,工具及辅助耗材的选购时尽量节约投入成本,努力做到能省就省,能减就减,能替换就替换的方式进行,应付其相应单位和部门的检查,开业一段时间后,许多问题就出现了,于是就不停地维护,改造、更换等。
这样无形中提高了运作成本,就压缩空气供应系统而言,规范、标准、合理、完善的压缩空气供应系统可能要比随意找非专业单位或个人来设计,安装的供应系统相对贵一些,若一个维修站主管道300m左右,岗位30个左右,则第一次性投入可能要便宜1万元左右,跟总体建设资金比,可忽略不计,许多管理者及决策者斤斤计较,偏偏选择了投入成本低,但是后续的运作成本从没考虑过,诸如:
气体泄漏,零件采购的人工及车旅费、更换零配件、误工、返工、仍致报废所带来的成本远远高于投入成本。
目前,全国各4S店都在努力提高服务水平,提高服务能力,提高服务质量,但通过调查发现,这些口号只停留在表面上,停留在销售大厅的礼仪上,而实质上维修车间内还是不能目睹的。
我们应该加强全体员工的服务意识,提升员工的专业水平,真正作到表里如一,让客户清楚地知道故障车进入4S店后,需多长时间可以交车,由什么样的师傅为你服务,用什么设备、工具、材料、用什么方式方法,维修后需注意什么,需要多少钱等。
若不放心可亲临现场,对于设备,工具、耗材的管理应由专人来负责管理。
例如:
空压机房设备日常维护记录,设备运转状况及维护保养记录,输送管道及时检漏等。
结论:
——节能降耗、环保是企业的生存之本,谁怠慢了它、轻视了它,谁就会失去立足之基;
——我们不能不屑于一张纸、一支笔、一滴水、一度电、一块煤的价值。
那是企业生命的根本所在!
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——企业的每一个员工都自觉地投入到节能降耗活动中去,坚持不懈地做好节约能源工作树立一种“点点滴滴降成本,分分秒秒增效益”的节能意识,以最好的管理、先进的技术来实现节能效益的最大化。
参考文献:
国家电力监管委员会----《中华人民共和国节约能源法》
中国液气压网/中国空压机网/压缩空气应用网
《汽车涂装》《汽车车身修复与涂涂》珠海市龙神有限公司编著
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