储气罐如何提高系统效率-第1部分
如果你有一个压缩空气系统，很可能你也有至少一个储气罐。但是你知道吗为什么？你有一个储气罐，它对你的系统有什么作用？
空气收集罐并不总是得到很多关注，但它们是压缩空气系统的一个重要组成部分。配备适当大小的贮气罐，可确保系统安全有效地运行，并可在高峰需求期间提供额外的电力储备。
储气罐是压缩空气系统的重要部件。
为什么是储气罐？
空气接收罐(有时称为空气压缩机罐或压缩空气储存罐)是一种压力容器，从空气压缩机接收空气，并将其保持在压力下以备将来使用。这种坦克有各种尺寸，有垂直和水平配置。空气收集罐提供压缩空气的临时储存。它还可以帮助你的压缩空气系统更有效地运行。储气罐主要有三个功能:
- 它存储压缩空气，可用于短期、高需求事件。
- 它向空气压缩机控制装置提供稳定的空气信号。
- 当用作“湿罐”时，它充当二次热交换器，提高空气干燥器的效率。
储气罐为压缩空气提供临时储存，并帮助压缩空气系统更高效地运行。
压缩空气储存的平均峰值
储气罐的主要作用是为压缩空气提供临时储存。存储压缩空气使系统能够平均一个班次内压缩空气需求的峰值。你可以把储气罐想象成压缩空气系统的电池，除了它储存空气而不是化学能。
这些空气可用于短时间、高需求事件（最长30秒）的供电，例如喷砂器的快速爆炸、除尘器脉冲或某人使用喷枪除尘。即使空气压缩机未运行，油箱中的空气仍然可用。储存压缩空气可以减少对空气压缩机的突然需求，延长系统的使用寿命。使用储气罐也可以让您使用更小马力的空气压缩机进行更大的工作。
增益空气压缩机控制
空气接收罐提供稳定的空气对空气的控制，消除了短周期和过压。压缩空气利用不均导致对空压机的需求不均，导致空压机控制随着空压机的开、关而快速循环，以满足每时每刻的需求。每次系统打开和关闭(或加载/卸载)都被称为“循环”。对于空压机电机来说，尽可能长时间地保持这些循环是比较好的。
随着时间的推移，频繁的短循环将导致开关和其他空气压缩机部件过早失效。由于绕组绝缘，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。储气罐消除了短循环，并为控制装置提供更稳定的系统压力。
二次热交换器
当空气在压力下被压缩时，其温度升高；这是一个简单的物理定律，称为压力-温度定律。根据所用空气压缩机的类型，从空气压缩机排出的空气温度可能高达250°F至350°F。对于大多数气动设备来说，温度过高，无法直接使用。
较热的空气也含有较多的水分，这将导致过量的水蒸气，如果不清除，这些水蒸气将在控制管路和工具中凝结。冷凝空气在使用前必须冷却和干燥。热交换器用于排出因压缩而产生的多余热量。储气罐充当二次热交换器；当空气停留在油箱中或缓慢流过油箱时，它会随着时间自然冷却。储气罐支持主热交换器的工作；将空气温度再降低5°F至10°F并不罕见。
储气罐如何提高效率
添加储气罐可以显著提高压缩空气系统的效率，甚至可以降低能源和维护成本。他们这样做是通过：
- 减少过多油底壳吹扫造成的压缩空气浪费。
- 降低空压机和空气网络的压力要求。
- 通过减少水分提高空气干燥器的效率。
减少压缩空气的浪费
由于空压机循环往复，压缩空气会被浪费掉。回转螺杆式空压机每次卸油时，油底油箱(油底油箱)通风口。在排气过程中释放压缩空气。随着时间的推移，这将导致数千立方英尺的压缩空气的损失，否则这些压缩空气将被用于设备的动力处理。适当大小的储气罐可减少频繁的循环和通风。
降低空气压缩机的工作压力
您的压缩空气接收罐就像您的设施的电池，提供一个额外的储气罐压缩空气，您可以在高需求期间使用。如果没有储存的压缩空气可供利用，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，您要求您的系统像您的设施总是在最大需求下运行一样运行。这将增加系统的能量消耗和磨损。
在高需求事件中，依靠储气罐可以降低系统的整体工作压力，从而降低能源成本。在高需求活动中，您也可以依靠储气罐购买更小、cfm容量更低的空气压缩机。平均来说，你的系统每减少两磅/平方英寸，能量需求就会减少百分之一。这可以使你每年节省数百或数千美元的能源账单。
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提高干燥效率
储气罐的热交换器功能有助于提高空气干燥器的效率。当空气缓慢通过接收罐时，它会冷却。较冷的空气不能像热空气那个样容纳更多的水分，所以多余的水分会凝结并以液体的形式从空气中流出。水从水箱底部的阀门排出。通过提前去除一些水分，储气罐可以减少空气干燥器需要做的工作量。这种效率的提高转化为系统的额外节能。
另一个好处的空气接收罐是提高压缩空气干燥效率。
其他储气罐的优点
储气罐还可以通过其他方式提高系统的效率和性能。其他好处包括：
- 循环计数减少：如前所述，储气罐通过压缩空气需求的夜间高峰来减少空气压缩机的循环次数。循环次数越少，能耗越低，对其他系统部件的磨损越小，从而延长空气压缩机的使用寿命。
- 脉动阻尼：空气接收箱作为一个脉动阻尼装置，吸收空气压缩机电机的振动和气流中的脉动。这减少了管道和其他系统组件的疲劳。
- 污垢清除:由于系统内的腐蚀、空气压缩机的电机排气或设施空气中的微粒，微粒可能进入气流。这些微粒中的许多将与空气储罐内的冷凝液一起从空气中析出。多余的污垢然后简单地与液体一起排出。因此，进入空气干燥器的空气比直接来自空气压缩机的空气更清洁、更干燥。
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储气罐的类型
储气罐有许多不同的尺寸和配置。了解压缩空气储存有两种类型也很重要：湿式和干式。坦克是一样的；区别在于它们的安装方式。
“湿”储罐位于之前空气干燥系统。在此配置中，空气流经油箱，从空气压缩机通过底部端口进入，然后从顶部流出，进入干燥器。
- 湿储存通过允许多余的水和润滑剂在空气进入干燥器之前从空气中冷凝出来，从而提高空气干燥器的效率。
- 湿空气储罐还延长了位于湿储罐和干燥器之间的预过滤元件的寿命。由于通过过滤器的空气比它将直接从空压机出来的空气更清洁和更干燥，过滤器与液体的堵塞是最小的，以及在系统的空气干燥机侧产生的压力下降。
- 空压机不存在背压，因为空气在进入罐内前没有经过过滤。这导致一个稳定的压力信号到空气压缩机控制器。
“干式”储罐位于之后空气干燥器用于存储已干燥和过滤的压缩空气。干燥储存时，无需使压缩空气流经储罐。
- 干燥的压缩空气可从油箱中直接使用，因此在高需求情况下可立即使用。
- 在高需求活动期间，干燥储存可减轻空气干燥器的负担。如果没有干燥空气罐，则来自湿空气罐的空气在使用前必须经过空气干燥器。在高需求期间，由于系统试图以比干燥器额定容量更大的容量吸入空气，干燥器有可能容量过大。如果干燥器不能满足需求，干燥效率会降低，可能导致空气管路中出现不需要的水。
大多数应用需要结合干湿储存，以实现最佳效率和性能。
优化压缩空气系统性能
在压缩空气设备的世界里，储气罐是一个无名英雄。确保足够的空气储存能力将大大提高您的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找到合适的存储体积和湿/干比，为您的应用和空气使用模式。
最好的消息是什么？与压缩空气系统的总成本和相关能源账单相比，储气罐是一项相对较小的投资。一旦安装，如果妥善保养，储气罐可以使用多年。添加更多存储是一种经济高效的系统升级，具有较高的投资回报率。一旦你了解了储气罐增强系统的所有方法，就很容易做出决定。
关于作者
Derrick Taylor是PneuTech USA的联合创始人兼总经理，电子邮件：Derrick.taylor@pneutech.com，电话:888-966-9007，转4000。他拥有超过20年的压缩空气服务、安装、销售和系统设计的直接经验。Taylor也是Fluid-Aire Dynamics公司的共同所有人，该公司是芝加哥、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。
关于PneuTech
PneuTech是一家全球空气压缩机、空气干燥机和压缩空气设备制造商。欲了解更多信息，请访问https://pneutech.com/usa/.
所有照片由美国PneuTech提供。
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