企业空压机节能方案和相关数据香飘飘项目Word格式文档下载.docx
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设备厂家
型号
产气量
额定功率
台数
形式
宁波欣达螺杆压缩机有限公司
SFA75B
11.5m3
75
5
螺杆
并联特性
空气用途
储罐容量
现场实际电压
启动方式
分两组并联1#2#一组，3#~5#一组，两组可贯通
椰果
3×
1.0m3+2×
3.0m3
400V
Y-△
加载电流
卸载电流
风机电流
电耗
电费单价
142.7A
----
4.7A
0.78
工艺要求气压：
0.6MPa运行持续性：
24小时运行
序号
卸载气压
加载气压
总时间
加载时间
出口温度
加载率
备注
1#
1.0Mpa
0.8Mpa
8754h
5164h
---
59.0%
未运行
2#
4032h
3654h
82℃
90.6%
3#
6120h
2994h
93℃
48.9%
4#
7495h
6542h
94℃
87.3%
5#
7637h
5411h
70.8%
表1-2组装车间1SFA55共3台
SFA55B
9.8m3
55
3
并联
组装车间
1.0m3+3.0m3
115.5A
4.0A
0.78Mpa
0.68Mpa
21722h
15880h
79℃
73.1%
18580h
13653h
73.5%
11216h
5905h
52.6%
表1-3组装车间2SFA55共4台
1.0m3+5.0m3
111.7A
51.2A
3.5A
24小时运行
0.70Mpa
0.80Mpa
2238h
1112h
49.7%
空载过久停机
4541h
4060h
87℃
89.4%
0.79Mpa
5800h
716h
66℃
12.3%
8132h
6323h
75℃
77.8%
填表说明：
加卸载及风机电流取数据采集时五台数据各相的平均值。
加载时间和总时间取整数。
排气温度根据加载时间段等所处的工作状态的不同而不同。
现场无专用的备用机，但全年的生产供气负荷有波动起伏。
现场照片如下：
图1-1椰果车间空压机照片
图1-2组装车间1空压机照片
图1-3组装车间2空压机照片
2.2空压机节能项目改造方案
在香飘飘领导及工程师的指导和大力支持下，时代科仪公司经过专业工程师的分析和讨论，针对目前空压机的实际运行情况，我们提出以下建议：
（1）压缩气体供应系统存在一定的优化空间
经各工程师讨论认为该压缩气体供应系统虽管理较为完善，但存在一定的优化空间，例如考虑采用环形供气等方式，可以节约一部分能源，但优化之后系统的冗余性会降低，且优化需要一定的资金投入，其施工过程可能会在一定程度上影响供气，因此仅作为备选方案。
同时我们提出了以下可行方案：
（2）安装监控云终端，并实时监控工作状态、能效状态等参数，实现智能管理的基础；
该项工作也为节电量和节电率的预估提供前期数据。
还可在此基础上建立空压机管理计算机网络系统，对压缩气体供应状态、设备状态、能耗状况、维保计划等进行全方位管理。
将各空压机组网，然后通过远程计算机管理（联控），是一个很有意义的工作，将能够随时掌握空压机的运行详细数据，并根据数据进行自动决策建议，实现整个系统的经济运行，并且建立一个详细的日志系统降低设备运行的故障率，同时具有一个详细的维保计划能够定时提醒维保动作，对于压缩空气的供应具有更好的保障。
本监控系统既可与企业的综合监控系统相连接，又可以作为企业综合监控系统（或能源监控系统）的前期工程，企业可以在此系统的基础上进一步搭建企业的综合监控系统（或能源监控系统）。
（3）在部分空压机上加装专利产品“空压机节电王”，实现压缩机的节能
空压机节电王是专利产品，是空压机的附属设备，不会影响空压机的工作方式和操作方式，其节能原理是：
内置嵌入式计算机，在供应压力的恒定性、电机出力的稳定性、压缩机工作的经济性三者之间进行权衡，动态规划，始终寻找最佳工作点，使得空压机能够在设计效率条件下运行，改善空压机的能效，实现节能。
空压机节电王的节能作用的发挥需要一定的条件，并非适用于所有现场，经过各工程师讨论，本现场具备空压机节电王的使用条件，推荐使用。
空压机节电王不仅对所安装的空压机有益处，而且能通过气压的传递作用对同一组内其它空压机施加有益影响。
同时，空压机节电王还能够降低空压机的工作温度、降低噪音，减少磨损，对空压机的各项参数也能进行监控（内置了监控终端）。
关于空压机节电王的选用台数问题，要根据现场气体并联条件进行，我们建议将气体分为两组并联即可，可减少空压机节电王的需要台数。
系统架构图（所示为空压机节电王台数最多的情况，具体台数商议确定）
本方案特点简析：
（1）构建了一个全面的信息系统，对于供应状况、设备状况、能耗状况、能源效率、维保状况等都进行了全面的管理，监控手段先进，并能提出节能建议、维保定时提醒，属于专利技术。
本方案仅监控管理系统的功能就已经大大超出目前市面上空压机联控系统的范畴。
（2）监控终端功能强大，具有256个数据存储，可以全方位监控空压机的运行状况，实时核算制气效率、制气成本，并具有小时、天、月、单班能效记录，尖、峰、平、谷能效分析等功能，属于专利技术。
（3）空压机节电王提供了单组空压机的核心节能功能，在合适的条件下能大幅降低空压机的实际能耗，起到节能的作用，也是专利技术。
以下将对本方案的技术原理进行描述：
2.3空压机节能技术原理描述
2.3.1空压机能源监控系统原理
时代科仪空压机能源监控系统是一个完整的硬件、软件复合系统，用于企业对空压机的全面科学管理。
是集空压机数据监控、群组管理、健康管理、能源管理、节能管理为一体的综合性信息化解决方案。
监控管理软件界面部分示例图
空压机能源监控系统出现的目的主要是针对企业空压机的管理问题：
当前，企业内压缩机房的运行由动力部门管理，绝大多数仅以保证生产供气压力为运行目标，其运行能耗作为辅助监测对象，缺乏自动的控制管理手段。
企业空压机普遍存在的问题：
供气压力设置过高、压力波动范围大、加卸载频繁、保养费用高、数据记录困难、故障处理不及时等等。
因此时代科仪空压机能源监控系统主要是为企业提供：
※全面、安全、可靠的日常管理
※直观、稳定、自动的群组管理
※详尽、节能、有效的能源管理
※个性、快速、轻松的健康管理
※权威、灵活、简单的节能管理
时代科仪空压机能源监控系统的主要功能是：
（1）空压机档案管理的问题
空压机及配套系统的额定参数报表：
品牌、厂家、额定产气量、额定压力、额定功率、额定电流、额定电压；
空压机的运行数据的报表：
年报表、月报表、日报表及任意一时间段的数据报表，数据包含压力、流量、温度、电压、电流、功率、制气效率等200多个运行数据；
空压机的维保状况报表：
如：
何时换的油、何时换的滤芯、何时对空压机进行了什么维护等等；
空压机异常状况处理报表：
何时数据异常，何人采取了何种手段解决等；
空压机能效分析及节能策略建议、维保提醒日志、人员的随即评论及操作日志等报表。
（2）空压机健康管理问题
数据异常或故障报警：
当数据出现任何异常时，及时报警、以短信的方式反馈到相关负责人，避免对企业造成大的损失；
维保提醒：
需要进行维保前，自动发短信提醒，并自动记录在系统档案中。
（3）空压机运行数据实时监测的问题
实时监测空压机群组（或单台）运行时的压力、流量、功耗曲线；
流量、温度、电压、电流、功率、制气效率等200多个运行数据。
（4）空压机的能效分析（独创性）
分析系统和单台设备的能源消耗规律、时段分析、成分分析等，对比分析各台设备的能源效率。
（5）节能策略建议（独创性）
内置空压机节能专家知识库，自动根据当前及前一段时间的运行状况给出节能的建议，企业操作人员根据提供的节能策略来操作，有节能的效果。
时代科仪空压机能源监控系统的主要优势是：
产品接口简单、适应面广：
万能的云终端接口设备，能够兼容各种品牌、不同系列、年份的空压机；
产品完全自主研发，精准把握客户需求，为企业量身定制；
可以与节电王配合使用，使企业的空压机运行效率提高到最佳水平；
产品具有非常完善的专利保护：
发明专利两项，实用新型专利三项。
201210068789.5一种能源监控系统发明专利
201220098179.5一种能源监控系统实用新型专利
201220098189.9一种用于能源监控的终端实用新型专利
时代科仪空压机能源监控系统实现的主要硬件手段----能源监控云终端：
其外形及主要的尺寸参数如下：
表外形和尺寸
内容
外形和尺寸
能源云终端的主体
说明：
这是云终端的主体部分，您可以将它挂装在坚实的墙面上、机柜表面，或者机柜内部。
显示屏组件
可单独订货。
您可以将它们单独安装在方便监视的位置，也可与能源云终端的主体配合使用。
分立式安装方式：
主体显示屏组件
一体化安装方式：
组合正面视图组合侧面视图
2.3.2空压机节电王原理
技术原理：
根据气体的热力学定律，在空气被压缩的过程中，“恒温压缩”比“绝热压缩”所需做的功更少。
为了使空压机更加节能，一方面应该使空压机尽可能接近恒温压缩过程，即空气在被压缩的过程中要充分散热，因此压缩曲线应该取得低一些。
但是另一方面，如果曲线过低，为了满足供气量，空压机的运转时间就会加长，此时空压机电动机的自耗以及机械部件的怠速损耗等所占的比重就会增大，造成空压机的效率反而降低。
综上，在保证空压机的供气量的前提下，对于某台空压机，必然存在一条最佳压缩曲线，这个曲线不是最高也不是最低，而是介于两者之间的某个值，使空压机具有最小的单位功耗的最佳曲线。
为此，本项目节能产品采用“动态规划法”，设计了能够实时采集空压机运行参数的主控计算机，编写了控制软件，在应用过程中能随时求解出最佳曲线（称最优曲线），空压机按照这个最佳曲线运行，保证空压机在最低功耗的状态下运行，从而实现空压机节能，最优曲线通过动态规划法进行实现，此为本项目节能产品的核心工作原理。
[注：
专利技术]201010560101.6一种空压机控制装置及方法发明专利
201020626064.x一种空压机控制装置实用新型专利
主要优势：
本产品内置嵌入式计算机，进行最优节电率的实时计算，具有很大的先进性。
其主要特点在于，计算过程是按照最优控制进行的，得出的是最优解，因此现场的所有节能空间都将被充分利用。
并且，在使用效果上，本产品具有以下不可比拟的优势，概括为“两不”、“三降”、“一保”：
两不：
不改变空压机的任何设定值；
不改变空压机的任何操作模式，不增加任何额外操作。
三降：
降低空压机的耗电量，平均25%。
降低空压机的油温。
降低空压机的故障率和维护成本。
一保：
具有自动旁路和手动旁路，万一发生故障则自动恢复空压机的原有工况，保证使用安全。
总的来说，本方案产品继获得了最大程度的节能效果，又将改动减少到最低限度，特别是对于用户的使用工艺和操作习惯进行了100%的保留，极大的方便了用户的使用。
特别是，改进的所有方面都是能够自动恢复的，采用旁路运行时可以瞬间回复到用户以前的工况，对于用户来说没有引入新的故障点和设备风险。
这些优势都是在多年的实践应用中逐渐进化而成熟的。
外形尺寸及技术参数：
（柜体外形及尺寸参数有可能根据不同的环境条件做相应修改）
空压机节电王-J1柜体:
适用功率：
55kW/75kW/93kW
高1.4米/宽0.6米/厚0.68米
柜体尺寸
环境参数：
防护等级
IP21
工作温度
-15℃~45℃
使用海拔
1500米以下
储存温度
-25℃~55℃
振动强度
1G
环境湿度
20%~90%
内部数据定义和说明（部分数据，具体数据随最新版本正式公布）
参数名称
初始值
最小值
最大值
修改
说明
授权码
不确定
否
用于机器的识别和软件版本的保护。
低端用户密码
用于用户权限的识别，低端用户密码输入后可查看与系统的关键功能无关的菜单。
高端用户密码
用于用户权限的识别，高端用户密码输入后可查看全部菜单。
操作口令
8888
1
65535
是
用户仅允许在输入操作口令以后的三分钟以内进行参数的修改工作，并且可以重新输入新的操作口令来对操作口令本身进行修改，三分钟之后将禁止修改参数和操作口令。
额定值
在此处输入对象空压机的额定功率。
空载功率
在此处输入对象空压机的空载功率。
空载时间
63335
在此处输入对象空压机的单次卸载空载时间。
节电电流系数
实际值
在此处输入当节电王处于节电状态时的电流系数，用于使电流显示更加准确。
旁路电流系数
在此处输入当节电王处于旁路状态时的电流系数，用于使电流显示更加准确。
节电功率系数
在此处输入当节电王处于节电状态时的功率系数，用于使功率显示更加准确。
旁路功率系数
在此处输入当节电王处于旁路状态时的功率系数，用于使功率显示更加准确。
给定方式
2
不确定
空压机节电王的运行方式。
给定是指节电王采用何种压缩系数来进行工作。
给定方式由厂家技术人员根据现场情况设定。
上限气压
0.600
60
节电王所使用的气压上限。
下限气压
0.500
节电王所使用的气压下限。
设定高速
42
50
节电王的高速设定。
设定中速
30
节电王的中速设定。
设定低速
18
节电王的低速设定。
测压起点
现场使用的压力变送器的测压起点，即压力变送器测量压力为0时的最小输出值，在现场根据实际情况进行修正。
测压倍率
现场使用的压力变送器的测压倍率，即压力变送器测量压力时的斜率，在现场根据实际情况进行修正。
输出气压
显示当前的实际气压。
电网电压
显示当前的电网电压。
相序标志
显示电网的相序，1-正序；
2-反序。
缺相标志
显示电网是否缺相，0-正常；
1-缺相。
显示空压机单次的加载时间。
卸载时间
显示空压机单次的卸载时间。
显示加载率。
指令速率
显示当前的指令速率，工作曲线。
节电/旁路标志
显示当前是否处于节电状态，0-节电；
1-旁路。
星启动指令
显示星启动主接触器是否吸合。
三角启动指令
显示三角启动主接触器是否吸合。
总启动指令
显示总启动指令是否有效。
加载指令
显示加载线圈信号是否有效。
故障代码
显示故障代码，0-无故障；
1-故障。
通电时间
显示累积通电时间。
累积耗电量
显示累积耗电量kWh。
视在功率
显示视在功率。
有功功率
显示有功功率。
网侧电流
显示进线侧电流。
功率因数
显示功率因数。
节能指数
显示节能指数，反映节能程度的一个量值，仅在运行方式1的情况下有效。
产品资质：
本产品具有发明专利、实用新型专利各一项；
国家创新基金项目；
查新报告显示国际国内没有相同的技术。
第三章空压机节能设备配置及投资回报分析
3.1空压机节能主要设备配置
空压机节能基本设备配置：
空压机设备
所配置的节电设备
椰果车间1组2组
KYK-0.4-75
2台
这部分属于节能必备
组装车间1，2
KYK-0.4-55
3台
其余空压机
KYECT监控终端
7
这部分属于空压机管理软件系统
电流互感器
200:
21
监控系统
PC电脑
显示器
空压机管理软件
1套
12台版
整体系统
功率导线、信号导线及辅料
若干
3.2耗电量情况和节电率预估
本现场耗电量并非是稳定的，是随着生产量而浮动，根据7~10月份的耗电量数据，绘出耗电量的变化情况图如下：
由上图可见，耗电量随季节而逐步变化，7~10月中含有较低和较高两种耗电量，因此暂且将7~10月的平均数作为全年的耗电平均数来估计，7~10月共耗电77.6万度，则全年约耗电230万度。
节能量的预估对于项目执行具有借鉴作用，并能帮助核算投资回报。
节能量的估计是基于现场调查数据而来，随着实际运行情况的变化，节能量也会变化，通过技术方案给出的是平均参考值。
我们利用空压机节能计算工具（内部使用）进行节能计算，并给出保守的节电率估计数据如下：
空压机分组
节能率
（估计值）
椰果车间1组
12~20%
椰果车间2组
11~19%
组装车间1
13~20%
组装车间2
17~25%
具体能耗情况和节电率、节电量要根据监控数据获得。
3.3节能量测量和验证方案
本方案涉及的设备验收标准以渠道商与用户签订的合同为准。
节能确认是双方通过节能设备的实际运行，进行测量、记录、分析实际的节能效果的过程，是双方节能服务款财务收、支的根本依据。
本着科学的态度，对节能效果进行测试和验收。
本项目推荐使用“交叉比较法”，即通过“节能-不节能-节能-不节能”的交替循环，多次重复，剔除现场的变动因素，实现一个较为准确的比较基准。
测试实验安排如下：
1、节能设备安装调试后，运行正常，称为“节能组”。
此时，再准备同样数量的没有做节能改造的空压机，称为“对照组”。
两组要分别安装电表。
2、在一个工作日之内，“节能组”和“对照组”各自交替运行，每次运行相同的时
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