空壓系統節能規劃與效率維護空壓系統節能規劃與效率維護

1不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight空壓系統之節能規劃與效率維護空壓系統之節能規劃與效率維護承隆ESP節能服務聯盟威鐘企業黃茂興2007年11月23日2不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight課程大綱前言:能源問題的未來考驗一.空壓機分類與簡介二.高效率空壓機的定義與選用三.壓縮空氣系統與節能原理四.壓縮空氣系統之節能實務五.CDA淨化系統與ESCO節能案例六.TotalSolutions(ESP)能源服務3不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight前言能源問題的未來考驗前言能源問題的未來考驗4不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight現況說明(國際原油趨勢)19732.59USD2009100USD19795.40USD199018.91USD200675.18USD5不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight10195144可供62年可供41年全球能源用量6不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight現況說明(國際原油趨勢)7不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight現況說明(台灣能源價格變動)0246810121416182022248不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight現況說明(台灣能源價格變動)9不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight類10不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight空壓機的分類與簡介力塞塞塞塞流離復螺輪葉螺塞魯11不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight12不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight不同型式空壓機的排氣量範圍13不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight空壓機的分類與簡介力塞塞塞塞流離復螺輪葉螺塞魯14不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight離心式空壓機15不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight離心式空壓機之空氣流程16不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight離心式空壓機之主要結構17不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight離心式空壓機壓力之形成18不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight離心式空壓機之葉輪19不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight離心式空壓機之IGVInletGuideVanevs.ButterflyValveAnIGVoffersabout3.5%to4%BHPbetterpowerreductionthanabutterflyvalve,butonlyatmaximumsafeturndown(throttle).Lowertemperaturesofferbetter,improvedsavings.Payback:WefoundthecurrentpaybackperiodforoneIGVtobeclosetoelevenyears.Insomesituations,whereseveralIGVarepurchasedandinstalled,thepaybackperiodwascalculatedtobeasmuchas43yearsormore.20不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight離心式空壓機之軸承與齒輪箱輪狀4離Fourlobe&taperedlandthrustbearing輪離Titingpadjournalbearing離輪Horizontallysplitgearbox舊型油楔式筒狀軸承21不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight離心式空壓機之冷卻器組(1)兩組水冷式殼管型中間冷卻器（不鏽鋼管附鋁鰭片，水走管內），外殼與齒輪箱外殼分離（無抗腐蝕塗層）。22不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight離心式空壓機之冷卻器組(2)兩組水冷式直管型中間冷卻器（銅管附鋁鰭片，水走管內），外殼形成為附在齒輪箱外殼（抗腐蝕塗層）上之一部份。23不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight離心式空壓機之控制器(舉例)24不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRightSAMSUNG離心機之控制器25不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight離心式空壓機之P-F性能曲線26不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight離心式空壓機之容量調整27不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight離心式空壓機之Turndown28不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight離心壓縮機AutoDual控制方式自動雙模控制（AutoDual）達喘振線卸載，壓力下降再載入。大的壓力波動。背向軸向力。卸載功率消耗40%~50%FullLoadpower。卸載造成瞬間軸承油膜振盪載入、卸載迴圈週期受嚴格控制以確保油膜穩定(3minutespercycle)。29不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight離心壓縮機Modulate控制方式調節流量控制、放空（Modulate）受喘振區域限制。喘振控制線以上(高於喘振線7%)。恆壓控制。調節區內大量放空。放空造成大量能耗。30不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight離心壓縮機對基礎之要求某一離心壓縮機在其說明書上描述基礎要求是離心壓縮機正常運行的必要條件:•啟動、穿越臨界轉速時引起的振動•喘振和負載發生變化時31不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight離心式空壓機之維護要求32不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRightAirPassage&Corrosion•Lowcostornoprotectionofairpassagesresultsinheavycorrosionevenafter1year’soperation•Carbonsteeldiffuser•Highriskofmachinefailure,extendeddowntimeandheavyrepaircosts33不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight螺旋式空壓機34不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight螺旋式空壓機之誕生35不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight螺旋式空壓機之壓縮原理36不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight螺旋式空壓機之性能曲線37不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight單段氣冷油潤空壓機流程38不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight雙段氣冷無油空壓機流程,39不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight雙段水冷無油空壓機流程,40不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight螺旋式空壓機單機控制器(舉例)41不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight螺旋式多機連鎖控制系統42不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight多機連鎖+定/變頻的效益43不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight率44不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight掀開空壓機選用的蓋頭來45不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight單就能源成本您會選擇?牌0.15340.17790.16970.1617(KW/CFM)1650CFM30C,75%RH,0.97barinletpressure1518CFM30C,75%RH,atmosphericpressure1539CFM20C,0%RH,atmosphericpressure1615CFM20C,0%RH,atmosphericpressure量(CFM)253KW,2P3600RPM270KW,2P3600RPM261KW,2P3600RPM299.7KW,4P1770RPM(Package)率8KG/CM28KG/CM28KG/CM28KG/CM2力253KW270KW261.1KW261.1KW率離螺螺螺DCBA這樣的評估或排名對不對?234146不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight壓縮空氣流量之定義•SCFM(StandCubicFeetperMinute):14.7psiA60℉0%RH•ICFM(InletCubicFeetperMinute):進氣口進氣狀態的壓力與溫度•ACFM(ActualCubicFeetperMinute):排氣狀態的壓力與溫度•OCFM(OperatingCubicFeetperMinute):操作狀態的壓力與溫度•NM3/Min(NormalcubicMetersperMinute):1atm0℃0%RH•FAD(FreeAirvolumeDelivered):排氣口進氣狀態的壓力與溫度•Lb/Min(Poundsperminute):進氣溫度下的乾(0%RH)空氣磅重•Kg/Min(Kilogramsperminute):進氣溫度下的乾(0%RH)空氣公斤重•Mole/Min(Molesperminute):進氣溫度下的乾(0%RH)空氣莫耳重47不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight空壓機之流量測試法入口流量測定密封洩漏ICFM實際流量測定密封洩漏ACFM•測量點在入口法蘭•密封用氣沒有計算在內•吸入壓力按0,97bar計算•離心壓縮機常用•測量點位於排氣口•密封用氣損失已扣除•吸氣壓力為1,00bar•部分螺旋壓縮機用ASMEPTC10ASMEPTC9測量點折算點測量點48不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight離心式空壓機排氣量的量測離心式壓縮機的排氣量則以ICFM計算，是指在空氣進口溫度為35℃，冷卻水進口溫度為25℃，空氣進口壓力為0.975bar(a)，實際輸出量還要扣除壓縮機及冷卻器的洩漏。離心式壓縮機是同空氣分子的品質有關，當天冷時就重些，天熱時就輕一些，因離心式很多是以進口溫度35℃，冷卻水進口溫度為25℃的ICFM來報價，當天冷時效率降低，偏離特性曲線，效率相差將達15%左右49不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight離心式空壓機標準測試法50不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRightNm3/KW51不漏省不執行:工研院機械所協辦:威鐘黃茂興©WeibellCopyRight壓縮空氣流量換算(ICFM→ACFM→FAD→SCFM)1.01325Psite–(RH%/100Ps)FAD(m3/min)=Nm3/minTsite2731.01325Psite–(RH%/100Ps)FAD(CFM)=SCFMT