节能压缩空气管道系统

如今，几乎美国的每一个行业都在经历更高的成本——能源、原材料、劳动力、医疗保健、运输——你能想到的都有。能源价格一直在上涨，许多专家预测，这种上涨将继续下去。在制定生产力和成本降低计划时，能源成本有时会被忽略。

压缩空气系统是安全、可靠和通用的，但它们通常被认为是理所当然的，很少考虑成本和能源消耗。为什么值得投入时间和精力来降低压缩空气成本，有三个重要原因:

• 通过识别和消除浪费，它将节省能源和金钱
• 这将提高压缩空气系统的可靠性和性能
• 它将通过减少电力消耗和由此产生的更低的碳排放来减少对环境的影响。

一个合理设计和维护的高效节能的压缩空气系统每年可以为用户节省数千美元。它还将通过增加供应的可靠性，提高压力系统操作的强度和安全性，最大限度地降低生产损失的风险。在能源上节省的每一美元都直接影响到底线，是增加利润的非常有效的方法。

在所有公用事业中，压缩空气代表着在任何地点都能立即节省能源的最大机会之一。此外，大多数能源和碳节约是可以实现的，很少或适度的投资。

压缩空气管路系统

压缩空气管道系统的作用是将压缩空气从压缩机排放到使用点，以最小的泄漏、最小的压力损失和最小的对空气质量的影响。

摩擦和泄漏导致压缩机输出和最终使用点之间的压力下降。这种管道系统的能量损失很大程度上是由于管道材料、设计和布局造成的。

管道材料

大多数配送管道由镀锌钢制成，尽管铜、铝和一些专用塑料正变得越来越常见，它们各有优缺点。例如，塑料会被紫外线降解，而高压和高温会使管道变形。由于不像金属那样坚固，塑料可能会弯曲，需要更多的支架来安装和支撑整个建筑的环形主干。这增加了安装成本。

金属也可以降解。多年来，由于材料成本高，铜和黑铁一直是压缩空气系统的首选。然而，螺纹接头通常是泄漏源。这将导致更高的运行成本，因为压缩机必须加班以补偿泄漏。但这并不是金属管道系统唯一的缺点。内部腐蚀会导致内部表面结垢和点蚀。随着腐蚀产物与水分和其他污染物结合，它们在管道和配件的内表面积累，增加了它们的粗糙度。当内径变得粗糙时，压降增加。同样，这最终会降低压缩空气系统的效率，从而增加成本。也许更重要的是，颗粒会移动、堵塞或损坏尾线设备。

轻质铝是最大流量的理想产品。派克公司于1996年推出了第一个push-to-connect铝管道系统。Transair是一种粉末涂层铝管和工程级聚合物连接器系统。Transair快速、即时连接，无需螺纹、焊接或胶管。轻质铝管也易于操作，在高架平台上工作也很安全。

Transair的光滑孔铝管道的流动特性对于帮助减少系统的压力损失至关重要。每一根管子和每一个连接到空气工具等部件的装置都会降低压力。为了最大限度地提高系统效率，Transair连接器不会侵入管道造成紊流，也不会在管道外部造成划痕，从而导致每个连接处发生泄漏。

管尺寸

在压缩空气系统的初始成本中，空气总管的成本往往占很大比例。因此，通常采用直径较小的管道，以节省资金成本。然而，这是误导由于管道较小而造成的限制导致整个系统的压降更大，从而导致更高的能耗。增加的能源成本很快就会超过大口径管道的价格。这个图表显示了随着直径的变化，沿着328英尺的钢管输送29 scfm (7 102 psig)的空气所需的功率。

作为一般规则，管道直径的计算应该基于主供应管道的最大空气流速为19英尺/秒。对于总长度小于49英尺的支线，速度可达49英尺/秒。

管道布局

检查管道系统的布置。尽可能消除弯头，尽量减少气流方向的变化，消除其他狭窄处，减少过多的管道长度，隔离未使用的压缩空气管道，因为它可能是空气泄漏的一个重要来源。所有压缩空气管道系统在设计时应注意以下几点:

所选择的管道直径应使压降最小化，并允许可能的膨胀。
所选择的配件和阀门应该尽量减少对气流的限制。例如，大半径弯头比弯头更适合。应该使用全喉阀，如球阀，而不是闸阀。
如果更换管道，请考虑光滑的内径管道，以减少摩擦。
所有管道必须有良好的支撑，以减少移动和下垂。这将有助于减少泄漏，避免腐蚀和流体的积聚，并延长管道系统的寿命。

运营成本

压缩空气是最大的能源节约机会之一，它占工业设施消耗的平均15%电力和大部分的节省是可以实现的，与总成本相比，适度的投资。

在10年的时间里，电力成本占工厂运营成本的76%。在许多情况下，工厂使用的压缩空气系统的电力占越来越昂贵的电费的最大比例。监控压缩空气的使用，识别压缩空气的浪费和低效，并投资于新的压缩空气设备，这些都是切实可行的方法，企业可以通过降低电费来降低运营成本。例如，据估计，压缩空气系统中一个º-英寸的泄漏相当于公司每年损失8000美元的利润。因此，一个合适的压缩空气系统具有巨大的潜力，可以为公司节省大量的资金。即将到来的节省(回报时间少于36个月*)可以总结为三个主要类别的潜在贡献:压缩机改进，减少空气泄漏，和全球系统改进。

如上所述，空气泄漏是压缩空气系统能量损失的主要来源。例如，14.5 psi的压降需要额外消耗10%的能量。此外，管道的选择对压降也有影响。下图显示了使用100英尺长、40mm(2”钢)、60马力压缩机、每千瓦时电费0.10美元的传统和铝管的区别。压力下降的原因有很多，包括系统配置不良、管道内部表面腐蚀和压缩空气污染。

据估计，典型的现场节省可高达压缩机输入能量的30%。通过最初选择最高效的压缩机类型，确保正确的空气系统设计和持续有效的运行和良好的维护，可以实现这些节省。它包括最大限度地利用现有的最新技术，并确保注意将泄漏率保持在最低水平的简单措施。

能源的计算器

通过选择一种高效的压缩空气系统，可以在机器上实现高达60%的潜在节省。目前仍在使用的由钢或铜制成的传统管道系统，由于电力损失和大量泄漏，其能源效率并不高。由于难以追踪和修复，它们会对运营预算产生巨大影响。

因此，Parker Transair开发了一种能量计算器，使系统设计师能够确定与其他系统相比，使用Transair可以节省多少能量。有了该软件，承包商/终端用户可以立即计算出选择Transair解决方案可能节省的成本。压缩机相关数据的基础上,如压力,流量,年度的营业时间,干燥机的类型和数据网络的特点和当地的电力成本,Transair能效计算器软件定义了储蓄和投资回报的时间。投资回报是基于压力,权力或吞吐量的数量年度服务时间,干燥机的类型,再加上网络的数据,如主电路的长度、打开或闭合电路的类型,使用的管材和当地的电力成本,包括通货膨胀因素。结果不言自清，表明Transair是性能最好的系统，也是最佳的长期选择，无论该项目是扩建、修改现有网络还是新安装。

要使用Transair能量计算器进行计算，您需要:

• 压缩机室数据。
• 压缩空气网络数据。
• 经济数据(网络报价、电费)。

您可以将Transair管道与传统的压缩空气网络(钢、铜、塑料……)进行比较:

• 对于一个新的报价:Transair的报价比较了一个新的钢网的报价。
• 对于现有的安装:Transair的报价与钢结构的旧网络的年成本的比较。

结果将显示以下估计:

• 传统网络和Transair的年度总成本。
• 使用Transair 1 - 10年总共节省的钱。
• 对Transair产品的初始投资回收期。

一份附加的“财务报告”可以让你导出并打印一份年复一年的成本比较图表，以便将所有数据提供给决策者。这个软件对用户很友好。

结论

在今天的工业中，我们面临许多挑战，包括高能源成本和外国竞争。电费是你成本的一部分，而这种成本可以通过使用高效的压缩空气管道系统来部分控制。

欲了解更多信息，请联系Transair团队，电话:480-830-7764，或访问www.parker.com/transair．