压缩空气系统的供需匹配
压缩空气是支持制造业的一种能源。在工厂的产品和服务的生产中，它也是一个非常高的成本组成部分。因此，提高现有系统的效率提供了大量的节约机会。为了实现这种潜力，必须了解系统动力学，压缩机的供应必须始终符合实际的系统需求。
生产过程从储存在管道分配系统的高压空气中获得能量。空压机只是简单地补充被消耗的空气。这是一个重要的区别。压缩空气时输入的能量供给连接管道，以满足整个设施的各种需求。从系统中提取的用于执行所需任务的能量实际上来自已经储存在管道中的空气。工厂空气系统的低效率受到空气从系统中逸出的方式和压缩机室内空气产生方式的影响。在最优水平上使供应与需求相匹配，需要同时解决发电和存储问题。
每个空气系统都达到空气压缩机供应到系统的供应之间的平衡，并且使用空气的下游需求。压缩空气的能量等于使用的能量加上系统固有的效率低下。任何或多或少的能量都进入或从存储中释放。每次有一个改变到方程的任何一方，系统重新平衡在一个新的点。图1表示这种关系。
主动，控制平衡点的积极措施确保系统始终以其最佳能级运行。有两个主要的能量来源来实现这一目标。
1.在固定体积容器中储存在升高的压力下的空气。
2.储备旋转能量的卸载的操作空气压缩机电机。
空气储存:体积本身并不等于存储空间。为了补充或释放储存的空气的能量，固定体积必须实现压力的变化。以安装在压缩机室内的一个大型接收器为例。除非有压力差之间的罐进口和出口，没有空气将流动。它只会创造一个安静的区域。当增加体积增加整个工厂空气系统的能量水平时，用于控制能量平衡的可用存储能量为零。为了创造可用的存储空间，需要改变接收器的压力。关系表示为:
vs = vfxΔp/ pa
其中vs =存储的卷（立方英尺）
ΔP=压力变化（PSI）
PA =大气压（PSIA）
VF =固定音量（立方英尺）
以下示例说明了在正确施加存储时卷/压力关系的重要性。假设压缩机以满容量运行，并且需要额外的250个标准立方英尺（SCF）空气，以满足压缩机网络的自动排序而不会干扰产生。
如果允许系统压力降低事件，则接收器大小变为：
vf =（vs x pa /Δp）x 7.481美国gal / cf
Vf =（250 x 14.5 / 15）x 7.481 = 1,870加仑。
如果仅允许系统压力降低5 psi，则所需的接收器将是：
vf =（250 x 14.5 / 5）x 7.481 = 5,000 gal。
正确申请存储的3个步骤是：
- 确定需要在峰值短持续时间事件期间维持系统的空气量。例如，在备用压缩机必须启动并开始贡献空气的情况下，典型系统需要20-30秒的补充流程。在前面的示例中，250 SCF将表示500 SCFM的压缩机中的30秒流。简化的方法可能是将空中存储要求基于网络中的最大调整压缩机基础，这通常是最坏情况的情况，并且通常足以涵盖所有其他高需求事件。然而，使用这种简化的方法仔细估计存储，对于更大的复杂系统，或具有显着高流量事件的系统，因为结果可能导致接收器不当地尺寸。基于测量数据的工程存储通常是对具有超过600PP工作空气压缩机的系统的值得投资。
- 确定系统可以降低到不产生工作危险条件或严重的生产中断的最小可接受压力。最小可接受的压力代表输送空气可以下降的最低压力，以及解决系统中的压力梯度的一些安全边缘。压缩机通常设置为足够高于该级别的操作，以确保存储足够量的空气，以便能够在不引起工作干扰的情况下驾驶最坏情况的情况事件。因此，在喂养此事件的同时，给定系统的储存压力的最大允许变化将是最低压缩机供应压力之间的某处，并且边际调节的最小可接受的空气压力。
- 尺寸基于步骤1和2中确定的音量和压力图的存储接收器容量。从存储计算中减去任何现有的压缩机室接收器容量，以确定附加接收器的容量。升级到最近的储罐大小。如果新的接收器大小物理过大，则可以使用多个较小的接收器。接收器还可以安装在具有主空气流路的侧流（T'd）布置中。
压力/流量控制：从整个植物空气系统中引起压缩机的所得压缩机的压力波动和短持续时间浪涌需求的影响力迫使系统不断寻求重新平衡点。添加适当大小的空气存储器接收器减轻了系统压力的大小和变化率，但不能自行消除它。仍然必须延长系统压力足以满足周期性概况。为了稳定输送的空气压力，必须控制从接收器中释放出的空气释放。
设计了一个压力/流量控制器，安装在适当的空气存储接收器下游以及离开压缩机室的主管倒档的上游的下游专为此任务而设计。它感测其出口处的压力，并相应地调制流量控制阀以控制来自接收器的空气流动以保持压力恒定。如果更多的空气流动，则空气膨胀和压力降低。压力/流量控制器充分打开以释放空气从储存以使压力返回到设定点。相反，如果比外部的更多空气流出，则压力越来越大，压力/流量控制器关闭以保持在接收器中的空气以校正偏移。压力/流量控制器从需求侧动力学隔离供应侧，并且通常稳定输送的空气压力+/- 1psi或更小。图2描绘了具有存储和压力/流量控制器的典型压缩机室布置。
稳定主配电箱的压力，无需通过提高整体系统压力来补偿波动的空气压力。压力/流量控制器输出的空气压力被设置为更接近可接受的最小值。当在较低的压力下供应时，系统中的泄漏和不规范的需求消耗更少的空气。图3是基于供应压力和孔板尺寸的孔板空气流量表。将使用点和泄漏等同于一个孔口，可以量化节约的机会。
储备旋转马力：从正在运行但未满载的空压机电机中可获得重要的储备能量。与压力/流量控制器和空气储存接收器相结合，这种储备能量可以以主动的方式应用，以保持一个最佳平衡点。随着接收器压力的变化，配平压缩机相应地负载和卸载。对于配备了网络控制系统的系统，这种变化的仪表可以发送一个信号，自动地对网manbetx客户端12-5下载络中压缩机的运行进行排序。图4说明了这个概念。
运行部分加载的固定速度压缩机效率低，并且可以是昂贵的。因此，存储通常尺寸尺寸为允许不需要的压缩机超时并关闭。理想情况下，所有操作压缩机都以满载运行，只有一个压缩机在任何给定时间修剪。必须施加大量空气存储以覆盖任何峰，因此关闭压缩机不必重新启动。
变速驱动压缩机(VSD)的进步为节省能源和进一步提高系统的整体性能提供了更大的机会。不像一个固定速度的压缩机，没有惩罚操作一个VSD压缩机部分负载。在压缩机的全容量范围内，马力与需求相平衡。超大型的VSD压缩机可以提供额外的储备能量，而不会增加操作成本负担。
压力/流量控制器与VSD压缩机的应用提供了额外的节省机会和更大的稳定性。没有补充的存储，VSD压缩机往往变得无功，最终不断地追逐动态需求，压力压缩机电机。压力/流量控制器消除了振荡，并允许VSD以其最大效率运行。可实现额外节省7-10%。图5描述了VSD压缩机在安装压力/流量控制器前后的情况。
图5:VSD压缩机安装压力剖面
消除废物及空气的低效利用:通过控制的供需配置文件，减少空气消耗所采取的任何步骤都会积极转换回压缩机并降低输入能量。泄漏维修，调节使用点和高效吹除货设备的应用是一些具有成本效益的措施。在降低交付的压力和积极控制压缩机的节省之上，实现额外节省20-30％的额外节省并不罕见。
