储气罐如何提高系统效率-第一部分
如果你有一个压缩空气系统，你可能也有至少一个空气收集罐。但是你知道吗?为什么你有一个空气接收罐，它对你的系统有什么作用?
储气罐并不总是得到很多关注，但它们是压缩空气系统的重要组成部分。具有适当尺寸的储气罐可确保系统的安全高效运行，并为高峰需求期间的使用提供额外的储能器。
空气收集罐是压缩空气系统的重要组成部分。
为什么要装储气罐?
储气罐（有时称为空气压缩机罐或压缩空气储罐）是一种压力容器，用于接收来自空气压缩机的空气并将其保持在压力下以备将来使用。储罐有多种尺寸，包括垂直和水平配置。储气罐为压缩空气提供临时储存。它还可以帮助您的压缩空气系统更高效地运行。储气罐有三个主要功能：
- 它储存压缩空气，可用于短期、高需求的活动。
- 它为空压机控制提供稳定的空气信号。
- 当作为一个“湿罐”使用时，它作为一个二次热交换器，增加你的空气干燥器的效率。
空气接收罐为压缩空气提供临时存储，并帮助压缩空气系统更有效地运行。
压缩空气存储的平均峰值
空气收集罐的主要作用是为压缩空气提供临时储存。储存压缩空气可以使系统在一个换挡过程中平均压缩空气需求的峰值。你可以把空气贮气罐想象成压缩空气系统的电池，只不过它储存的是空气而不是化学能。
这种空气可以用于短时间、高需求的事件(长达30秒)，如喷砂机的快速爆发，除尘脉冲，或使用吹枪除尘的人。即使在空压机不运行时，罐内的空气也是可用的。储存压缩空气可减少对空压机的突然需求，延长系统寿命。使用一个空气收集罐也可以让你使用一个小马力的空气压缩机为较大的工作。
获得空压机控制
储气罐为空气压缩机提供稳定的空对空控制，消除短循环和过压。压缩空气利用不均会导致对空气压缩机的需求不均，从而导致空气压缩机控制装置在打开和关闭时快速循环，以满足每时每刻的需求。每次系统打开和关闭（或加载/卸载）时，都被称为“循环”。空气压缩机电机最好尽可能长时间地保持这些循环。
随着时间的推移，频繁的短周期循环会导致开关等空压机部件过早失效。快速循环可能导致电机接触器过度磨损，甚至直接电机短路，因为绕组绝缘。空气接收罐消除了短周期，并提供了更一致的系统压力控制。
一种二次换热器
当空气在压力下被压缩时，它的温度就升高;这是一个简单的物理定律，叫做压力-温度定律。根据使用的空压机类型的不同，从空压机排出的空气温度可能高达250°F至350°F。这对于大多数气动设备来说太热了，不能直接使用。
更热的空气中还含有更多的水分，如果不清除，就会导致多余的水蒸气在控制管道和工具中凝结。冷凝空气在使用前必须冷却和干燥。热交换器是用来去除因压缩而产生的多余热量的。空气接收罐作为二次换热器;当空气停留在容器中或缓慢流过容器时，它会随着时间自然冷却。空气接收罐支撑一次换热器的工作;将空气温度再降低5华氏度至10华氏度并不罕见。
储气罐如何提高效率
增加一个空气接收罐显著提高您的压缩空气系统的效率，甚至可以降低您的能源和维护成本。他们是这样做的:
- 减少过度排污造成的压缩空气浪费。
- 降低空气压缩机和空气网络的压力要求。
- 通过减少水分来提高空气干燥器的效率。
减少压缩空气的浪费
当空气压缩机循环打开和关闭时，压缩空气可能会被浪费。每次旋转螺杆空气压缩机卸载时，油底壳（油箱）都会通风。在排气过程中释放压缩空气。随着时间的推移，这增加了数千立方英尺压缩空气的损失，而这些压缩空气本来可以用来为工厂的流程提供动力。适当尺寸的储气罐可减少频繁的循环和排气。
降低空压机运行压力
您的压缩空气储罐就像是设施的电池，提供了一个额外的压缩空气储罐，您可以在高需求期间使用。如果没有压缩空气储备，系统将不得不在更高的压力下运行，以便随时满足峰值需求。本质上，您要求您的系统运行，就好像您的设施总是以最大需求运行一样。这会增加系统的能耗和磨损。
依靠您的空气接收罐来应对高需求事件，可以降低系统的整体运行压力，从而降低能源成本。您也可以购买一个更小的空气压缩机与更低的cfm能力，依靠您的空气接收罐高需求的事件。平均而言，系统中每减少2psi就会减少1%的能量需求。这可以让你每年节省成百上千美元的能源账单。
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提高干燥效率
储气罐的热交换功能有助于提高您的空气干燥器的效率。当空气缓慢通过贮气罐时，它就会冷却。冷空气不能像热空气那样容纳那么多的水分，所以多余的水分凝结并以液体的形式从空气中掉出来。水从水箱底部的一个阀门排出。通过提前去除一些水分，空气收集罐减少了空气干燥器需要做的工作量。这种提高的效率转化为额外的能源节省您的系统。
储气罐的另一个优点是提高了压缩空气干燥器的效率。
其他空气接收罐的好处
空气接收罐提高效率和性能的其他方式，以及你的系统。额外的好处包括:
- 循环计数减少:正如所解释的，空气接收罐减少循环计数为您的空气压缩机傍晚出峰值压缩空气的需求。更低的循环次数增加了更低的能源使用和更少的磨损，对其他系统组件，延长您的空气压缩机的寿命。
- 脉动抑制:储气罐起到脉动阻尼装置的作用，吸收来自空气压缩机电机的振动和气流中的脉动。这样可以减少管道和其他系统部件的疲劳。
- 清除污垢：由于系统内部的腐蚀、空气压缩机的发动机排气或设施空气中的微粒，微粒可以进入气流。许多这些微粒将随着空气收集罐内的冷凝物从空气中掉落。然后把多余的污垢和液体一起排出。因此，进入空气干燥机的空气比直接从空压机排出的空气更清洁、更干燥。
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贮气罐的类型
空气接收罐有许多不同的尺寸和配置。同样重要的是要知道有两种类型的压缩空气存储:湿式和干式。坦克是一样的;区别在于它们的安装方式。
“湿”储罐的位置之前空气干燥系统。在这种配置下，空气流经罐，从空压机通过底部端口进入，从顶部出口到干燥器。
- 湿式储存可以提高空气干燥机的效率，让多余的水和润滑剂在空气接触干燥机之前凝结出来。
- 湿空气储槽还可延长位于湿储槽和干燥器之间的预滤芯的使用寿命。由于通过过滤器的空气比直接从空气压缩机中排出的空气更清洁、更干燥，因此，过滤器与液体的碰撞最小，同时系统空气干燥器侧的压降也最小。
- 空气压缩机没有背压，因为空气在进入油箱之前没有经过过滤。这将导致向空气压缩机控制器发送更稳定的压力信号。
“干”储罐的位置后空气干燥器储存已经干燥和过滤的压缩空气。没有必要让压缩空气通过储罐进行干燥储存。
- 干燥的压缩空气可以直接从储罐中取出来使用，因此在高需求的情况下可以立即使用。
- 在高需求的活动中，干燥存储减少了空气干燥器的负担。如果没有干燥的空气罐，湿罐中的空气在使用前必须经过空气干燥器。在高需求期间，烘干机处于成为过度容量的风险，因为系统试图以高于烘干机额定的容量拉空气通过。如果干燥机不能跟上需求，干燥效率降低，可能导致不必要的水在空气管道。
大多数应用需要湿式和干式存储的组合，以获得最佳的效率和性能。
优化压缩空气系统性能
储气罐是压缩空气设备领域的无名英雄。确保足够的空气存储容量将大大有助于提高压缩空气系统的效率和性能。压缩空气系统设计师可以帮助您为您的应用和空气使用模式找到合适的存储容量和湿/干比。
最好的消息吗?与你的压缩空气系统和相关能源账单的总成本相比，一个空气接收罐是一个相对较小的投资——一旦安装，如果妥善处理，你的罐可以使用多年。增加存储空间是一种成本效益高、投资回报率高的系统升级方式。一旦你了解了所有的方法，你的空气接收罐增强你的系统，这是一个简单的决定。
关于作者
本文作者Derrick Taylor是PneuTech USA的联合创始人兼总经理，电子邮件:转臂起重机taylor@pneutech.com，电话：888-966-9007，分机4000。他在压缩空气服务、安装、销售和系统设计方面拥有20多年的直接经验。泰勒还是Fluid Aire Dynamics的共同所有者，Fluid Aire Dynamics是芝加哥、密尔沃基、明尼阿波利斯和圣安东尼奥市场工业压缩空气设备的领先分销商。
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所有照片由美国PneuTech提供。
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