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噴油螺桿空壓機(jī)能效限定值分析

    【壓縮機(jī)網(wǎng)】摘要:現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)和高品質(zhì)生活都離不開(kāi)壓縮空氣,空壓機(jī)作為壓縮空氣的搬運(yùn)工,對(duì)于各行各業(yè)的使用者來(lái)說(shuō)非常重要。談?wù)?a href="http://hj099.com" target="_blank" class="keylink">空壓機(jī)都離不開(kāi)三大性能參數(shù)(壓力、流量(排氣量)、功率)的表現(xiàn)。由于空壓機(jī)是耗能大戶(hù),且其廣泛使用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域,空壓機(jī)的降耗 增效意義非常重大,得到了業(yè)內(nèi)及客戶(hù)一致認(rèn)可。筆者從設(shè)計(jì)、制造、使用和服務(wù)(售前、中、后)來(lái)闡述壓縮空氣節(jié)能秘密。本文主要從噴油螺桿空壓機(jī)在GB 19153-2019《容積式空氣壓縮機(jī)能效限定值及能效等級(jí)》能效限定值去了解空壓機(jī)節(jié)能的意義。
  文/上善氣體工作室 梁柳生
 
  一、空壓機(jī)納入全國(guó)重點(diǎn)工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)管目錄
  2020年,質(zhì)監(jiān)局對(duì)空壓機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)管力度加強(qiáng),在監(jiān)管要求有(見(jiàn)表1):
噴油螺桿空壓機(jī)能效限定值分析
噴油螺桿空壓機(jī)能效限定值分析
 
 ?、偈袌?chǎng)準(zhǔn)入制度:能效標(biāo)識(shí);
 ?、谄湮:Τ潭龋簢?yán)重;
 ?、郾O(jiān)督抽檢合格率:低;
  風(fēng)險(xiǎn)等級(jí):Ⅱ級(jí)。
  2020年空壓機(jī)抽檢情況堪憂(yōu),不合格率高達(dá)22.4%,意味著5臺(tái)就有1臺(tái)中標(biāo)。不合格項(xiàng)目為:“機(jī)組輸入比功率,能效標(biāo)識(shí)”。(見(jiàn)表2)
噴油螺桿空壓機(jī)能效限定值分析
  國(guó)標(biāo)GB19153-2009《容積式空氣壓縮機(jī)能效限定值及能效等級(jí)》已施行10年。據(jù)此標(biāo)準(zhǔn),容積式空氣壓縮機(jī)共分為三個(gè)符合性等級(jí),即一、二、三級(jí)能效。其中,一級(jí)能效為最高能效等級(jí),即最節(jié)能;二級(jí)能效為節(jié)能級(jí),三級(jí)能效為市場(chǎng)準(zhǔn)入級(jí),低于三級(jí)能效不得生產(chǎn)和銷(xiāo)售。
  容積式空氣壓縮機(jī)特別是市場(chǎng)上量最大的螺桿空壓機(jī),一級(jí)能效成為各個(gè)品牌爭(zhēng)奪的目標(biāo),就像奧運(yùn)會(huì)爭(zhēng)取金牌一樣。因此可見(jiàn),螺桿空壓機(jī)能效限定值及能效等級(jí)是空壓系統(tǒng)設(shè)備相關(guān)人員(買(mǎi)方和賣(mài)方)最關(guān)注的指標(biāo)之一。
 
  二、GB19153標(biāo)準(zhǔn)解讀
  1.首先,我們先了解標(biāo)準(zhǔn)前幾個(gè)字母的含義:
  GB是強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),必須時(shí)時(shí)刻刻執(zhí)行和被監(jiān)管, 不符合強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品,禁止生產(chǎn)、 銷(xiāo)售和進(jìn)口。(見(jiàn)圖1左)
  GB/T 是推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(T-推薦)推薦性國(guó)標(biāo)是指生產(chǎn)、交換、使用等方面,通過(guò)經(jīng)濟(jì)手段或市場(chǎng)調(diào)節(jié)而自愿采用的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),如果納入合同,具有法律上的約束性。(見(jiàn)圖1中)
  JB/T是機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn);(T-推薦),一旦納入合同,也具有法律效力。(見(jiàn)圖1右)
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  GB 19153-2019 《容積式空氣壓縮機(jī)能效限定值及能效等級(jí)》根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)及市場(chǎng)需求,在2009版基礎(chǔ)上進(jìn)行修訂,于2020年7月1日?qǐng)?zhí)行。
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  2.我們從該標(biāo)準(zhǔn)的名稱(chēng)可以知道,其主要有兩個(gè)方面規(guī)定:
 ?、?ldquo;能效限定值”是指在規(guī)定工況下,空壓機(jī)組所允許的最大“機(jī)組輸入比功率”值不大于3級(jí)的規(guī)定,低于三級(jí)能效限定值的產(chǎn)品屬于國(guó)家明令淘汰的產(chǎn)品。在標(biāo)準(zhǔn)中屬于強(qiáng)制性條款,是市場(chǎng)準(zhǔn)入指標(biāo),等同于技術(shù)法規(guī)。限定值是以具體數(shù)量的方式體現(xiàn),在空壓機(jī)中以機(jī)組比功率值體現(xiàn)。(見(jiàn)表3)
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  ②“能效等級(jí)”是對(duì)同類(lèi)產(chǎn)品能效范圍內(nèi)劃分出的若干個(gè)效率等級(jí)。是國(guó)家實(shí)施能效標(biāo)識(shí)制度的依據(jù),是引導(dǎo)消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)節(jié)能型產(chǎn)品的直觀參考標(biāo)準(zhǔn)。空壓機(jī)能效等級(jí)分為3級(jí),其中1級(jí)能效最高,3級(jí)能效最低??諌簷C(jī)節(jié)能評(píng)價(jià)值不大于2級(jí)規(guī)定。
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  3.2019版標(biāo)準(zhǔn)有哪些變化?
  GB 19153—2009《容積式空氣壓縮機(jī)能效限定值及能效等級(jí)》從2009-12-01實(shí)施,所有中國(guó)市場(chǎng)上銷(xiāo)售的容積式空氣壓縮機(jī)產(chǎn)品必須達(dá)到該標(biāo)準(zhǔn)的能效等級(jí)要求,備案能效等級(jí)并粘貼能效標(biāo)識(shí)。共計(jì)有17488條能效等級(jí)備案信息(含新備案、變更、擴(kuò)展)。在十年的標(biāo)準(zhǔn)貫徹過(guò)程中,越來(lái)越多的的品牌加人執(zhí)行并提高。
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  GB 19153—2019《容積式空氣壓縮機(jī)能效限定值及能效等級(jí)》相比十年前的標(biāo)準(zhǔn),做了4大改進(jìn):
 ?、僬{(diào)整了適用范圍:增加了0.3MPa和0.5MPa能效限定值及能效等級(jí)
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  ②提高了部分產(chǎn)品的能效指標(biāo):
  比如37kW/0.7MPa/風(fēng)冷/1級(jí)比功率值由6.8提升到6.2,提升了8.8%。
  比如37kW/0.7MPa/風(fēng)冷/3級(jí)比功率值(能效限定值)由8.3提升到7.4,提升了10.8%。
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 ?、墼黾恿俗兯?lài)娪突剞D(zhuǎn)壓縮機(jī)的能效評(píng)價(jià):
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  變速?lài)娪突剞D(zhuǎn)壓縮機(jī)除了有限定值外,還有比功率計(jì)算方法。
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  同樣為1級(jí)能效22kW/0.7MPa螺桿空壓機(jī),工頻為6.4,變頻限定值7.8,相差22%。
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 ?、茉黾訖C(jī)組比功率與機(jī)組等焓效率,輸功效率的計(jì)算。
  a)空氣壓縮機(jī)機(jī)組比功率(SER)計(jì)算增加吸氣溫度修正系數(shù):
  evc(kW/(m3/min))=K14*Pcorr/qv.corr  公式(1)
  組比功率吸氣溫度修正系數(shù):
  K14=  Tk/293.2                    公式(2)
  從標(biāo)準(zhǔn)公式描述,可以看見(jiàn):空壓機(jī)的機(jī)組吸氣溫度Tk,機(jī)組功率Pcorr和容積流量qv.corr是決定機(jī)組比功率大還是小的主要因數(shù)。其中Tk主要是進(jìn)氣溫度影響;qv.corr主要由環(huán)境溫度,進(jìn)氣壓力,相對(duì)濕度影響;Pcorr則跟電機(jī)效率、螺桿主機(jī)效率、傳動(dòng)效率、壓降損失及電箱有關(guān)。
  通常我們可以從空壓機(jī)主機(jī)效率曲線(xiàn)圖看出,在使用該主機(jī)時(shí)是否節(jié)能。如果不在主機(jī)的最佳轉(zhuǎn)數(shù)范圍內(nèi),空壓機(jī)是不可能節(jié)能的。(見(jiàn)圖7)
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  b)機(jī)組比功率與等熵效率的計(jì)算。
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  空氣壓縮機(jī)機(jī)組等熵效率是按絕熱壓縮來(lái)計(jì)算的,干式無(wú)油空壓機(jī)可以適用這個(gè)公式。下面我們可以看看絕熱壓縮計(jì)算公式。
  空氣壓縮機(jī)絕熱壓縮主機(jī)軸比功率計(jì)算公式:
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  從而導(dǎo)出空氣壓縮機(jī)機(jī)組等熵效率ηisen即為其主機(jī)軸絕熱功率Pad與機(jī)組功率P機(jī)組的比值。主要衡量空壓機(jī)主機(jī)的效率。
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  從其主機(jī)軸絕熱功率Pad公式可以看出,空壓機(jī)主機(jī)軸功率P軸與絕熱效率ηad有關(guān),在以后的文章中會(huì)專(zhuān)門(mén)講解絕熱效率。
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  從等熵效率計(jì)算值來(lái)看,兩級(jí)壓縮確實(shí)要比單級(jí)壓縮效率高。(見(jiàn)表7)
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  但是噴油螺桿空壓機(jī)既不是等溫壓縮,也不是絕熱壓縮,由于有油參與,多變壓縮才是實(shí)際壓縮過(guò)程。因此,只能作為主機(jī)參考和比較,不能拿來(lái)作為整機(jī)效率評(píng)定。
  c)機(jī)組比功率與輸功效率計(jì)算
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  空壓機(jī)輸功效率ηwc為空壓機(jī)輸出壓縮空氣中具有的有效能與其產(chǎn)生壓縮空氣所消耗的電能的比值。這個(gè)在《壓縮空氣站能效分級(jí)指南》中就非常有用。
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  三、能效限定值分析
  1.從表8中可以看出,標(biāo)準(zhǔn)在規(guī)定能效限定值及能效等級(jí)中,壓力越高,比功率值和能效限定值越大;功率越高,比功率值和能效限定值越小。
噴油螺桿空壓機(jī)能效限定值分析
  2.表9可看出:能效等級(jí)越高,要求機(jī)組比功率值越低!液冷比風(fēng)冷機(jī)組比功率值和能效限定值低。
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  3.同功率同壓力情況下,在各級(jí)能效等級(jí)中,變頻比工頻的機(jī)組比功率值高。(見(jiàn)表10)
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  4.如果2009版達(dá)到1級(jí)能效,螺桿空壓機(jī)就不做改變,在2019版只能達(dá)到2級(jí)能效了。(見(jiàn)表11)
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  5.如果2009版達(dá)到2級(jí)能效,螺桿空壓機(jī)就不做改變,在2019版只能達(dá)到3級(jí)能效了。(見(jiàn)表12)
噴油螺桿空壓機(jī)能效限定值分析
  6.如果按2009版?zhèn)浒纲Y料中超1級(jí)能效,兩級(jí)壓縮螺桿空壓機(jī)就不做改變,在2019版只能剛剛達(dá)到1級(jí)能效了。(見(jiàn)表13):
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  四、能效等級(jí)及標(biāo)識(shí)
  能效標(biāo)識(shí)是中國(guó)節(jié)能減排官方行動(dòng)。
  1.標(biāo)識(shí)為藍(lán)白背景的彩色標(biāo)識(shí),長(zhǎng)度最小為80mm,寬度最小為54mm。
  2.標(biāo)識(shí)名稱(chēng)為:中國(guó)能效標(biāo)識(shí)(英文名稱(chēng)為CHINA ENERGY LABEL),包括以下內(nèi)容:
 ?。?)生產(chǎn)者名稱(chēng)(或簡(jiǎn)稱(chēng));
 ?。?)產(chǎn)品型號(hào)規(guī)格;
 ?。?)能源效率等級(jí);
 ?。?)機(jī)組輸入比功率[kW/(m3/min)];
  (5)依據(jù)的能源效率國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)。
  3.按GB19153-2019的規(guī)定:空氣壓縮機(jī)能效限定值應(yīng)不大于3級(jí)(即入市標(biāo)準(zhǔn)),2級(jí)和1級(jí)為節(jié)能。(見(jiàn)圖9)
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  能效標(biāo)識(shí)必須粘貼在機(jī)器上(見(jiàn)圖10)。
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  5.統(tǒng)一網(wǎng)上備案可查
  ①生產(chǎn)者或進(jìn)口商應(yīng)當(dāng)按產(chǎn)品型號(hào)規(guī)格逐一備案。型號(hào)規(guī)格不同但產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)額定功率和額定排氣壓力相同,機(jī)組輸入比功率一致的產(chǎn)品在備案時(shí)可不再提交檢測(cè)報(bào)告。
 ?、谏a(chǎn)者或進(jìn)口商應(yīng)當(dāng)自使用標(biāo)識(shí)之日起30日內(nèi)完成備案,通過(guò)信函等方式提交《容積式空氣壓縮機(jī)能源效率標(biāo)識(shí)備案表》以及《辦法》所規(guī)定的相關(guān)備案材料,并同時(shí)在“中國(guó)能效標(biāo)識(shí)網(wǎng)”(www.energylabel.gov.cn)上填寫(xiě)相關(guān)備案信息。
 ?、蹅浒覆牧蠎?yīng)完備、真實(shí)。
  ④產(chǎn)品備案信息發(fā)生變化時(shí),應(yīng)向授權(quán)機(jī)構(gòu)重新備案。
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  6.產(chǎn)品能效等級(jí)應(yīng)通過(guò)官方實(shí)驗(yàn)室或已通過(guò)官方認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試。
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  7.樣本、合同、網(wǎng)上備案、機(jī)器銘牌和標(biāo)識(shí)必須統(tǒng)一。
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  夠用就好,無(wú)需一定追求1級(jí)能效
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  深入了解“噴油螺桿空壓機(jī)能效限定值分析”不僅可以讓我們更好地為客戶(hù)提供服務(wù),同時(shí)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占得先機(jī)。學(xué)習(xí)理論,領(lǐng)先同行!
 
  作者簡(jiǎn)介
  梁柳生,1968年,廣西柳州,大學(xué)本科。
 ?、俑呒?jí)工程師,1990開(kāi)始從事空壓機(jī)行業(yè)工作;有在國(guó)企、合資及外企工作經(jīng)歷,其中22年在AC集團(tuán)工作。先后從事過(guò)空壓機(jī)及后處理設(shè)備的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品工藝、生產(chǎn)管理、產(chǎn)品質(zhì)量跟蹤服務(wù)等及全國(guó)銷(xiāo)售總監(jiān)并有在歐洲學(xué)習(xí)和工作的經(jīng)歷。2017年創(chuàng)辦上善氣體工作室,專(zhuān)業(yè)從事壓縮空氣系統(tǒng)研究,精益生產(chǎn)管理及銷(xiāo)售的培訓(xùn)工作
  ②國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)JBT10526-2005《一般用冷凍式壓縮空氣干燥器》第一起草人
 ?、廴珖?guó)壓縮機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)委員
 

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標(biāo)簽: 能效噴油空壓機(jī)  

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