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空壓系統使用常見之問題    首頁 > 技術新知

空氣是免費;壓縮空氣卻極為昂貴

在眾多經常被使用的能源中,每一種能源都有其特定的使用範圍,在適用性上各有其優缺點。目前壓縮空氣可說是僅次於電力的一種能源,由於其取之於大氣回歸至大氣,且具有低污染、不自燃、無味無嗅、安全與易於控制等特性,因此廣泛應用在工商業、礦業、加工業乃至農漁業等場合。不過由於壓縮空氣須靠電力才能製造,所以在生產壓縮空氣的同時,其實也在消耗大量的電力,據調查目前在工業中空壓機的電力使用量僅次於泵浦與風扇(機)居第三位,所以如何有效提高空壓系統的能源使用效率,對整個廠內的節能工作上也是具有相當重要的意義。

 空壓系統使用常見之問題

■缺乏用途上之考量錯用空壓機型

絕大多數的使用者在選購空壓機時,鮮少會考量到壓縮空氣的用途,因此經常發生混用或錯用之狀況(例如離心式空壓機就不適合運用在低風量、高壓之用途下),如此很容易造成能源上之浪費。

■缺乏考量耗能比值選用低能源效率之空壓機

所謂耗能比值指的是「空壓機每馬力的排氣量(CFM/HP或M3/min/HP)」,這是判斷空壓機性能好壞的主要關鍵,不過一般使用者鮮少會考量到此比值資料。

■選購空壓機之規格過大造成無謂的能源消耗

為求壓力上的穩定與設置的方便性,一般使用者常會使用高一級次之空壓機,例如空壓機可提供7㎏之壓力,但末端僅有使用5㎏之壓力,此等昇壓而後再降壓的過程不但是造成能源上浪費,若不降壓勉強使用則更容易加速末端設備的損壞。若選購空壓機之排氣量過大,則增長空車狀態增加不必要之能源浪費。

■缺乏適當之空氣桶以調節系統的用氣需求

空氣桶的使用也是經常被使用者忽略的一項週邊設備,依照功能特性之不同,主要可分為穩壓空氣桶與儲氣空氣桶,此等空氣桶的設置不但有穩壓、降溫等等功能外,更可抑制因空壓機啟動頻繁及空車所產生之電能損失。

■空壓機控制方式不當

例如在多台空壓機使用的場合,常見的現象是所有的空壓機均根據自身所設定的壓力範圍自行進行空重車運轉,空壓機間並未進行連鎖,如此很容易發生多台空壓機在同時間產生空車之現象,如此很容易造成能源上之浪費。

■管路與週邊配備的選擇或設置不當

不論是管路或者是週邊配備的選擇設置,對整個系統而言,除了會影響到空壓機的排氣壓力外,一個錯誤的選擇將會帶來更多無謂的損失。例如未考量使用特性而錯用乾燥機、未考量空氣需求品質與使用特性而錯用過濾器、選擇不當的卻水閥/卻水器⋯等。


■空壓系統缺乏定期檢測、維護與保養

此項目也是空壓系統在使用上最常見的問題之ㄧ,此等狀況若不加以注意,不但是造成無謂電能損失的主因,嚴重的話更容易造成空壓機與相關配備的損壞,因此須有計畫性的定期對所有空壓系統設備進行檢測、維護與保養。


■空壓機房設置不當

空壓機在使用上,一般使用者往往並不將之隸屬為主要進行生產的設備,再由於空壓機在運轉時會產生相當程度之噪音,因此一般會將之設立在一個不太起眼的地方,因此在空壓機房中常會發生昏暗、空間狹小、通風不良與設備佈置不當等現象,如此不但嚴重影響到空壓機的運轉效率(進氣溫度降低10℃可提高2∼3%的排氣量),更不利於未來的維護保養工作。

 空壓系統實用的節能作法

■依照實際之用途、定風量及耗能比值來選購正確型式之空壓機型。
■依照空壓機型與實際用氣狀況設置適當容積之穩壓空氣桶與儲氣空氣桶。
■依照實際壓縮空氣之用途需求與使用特性,選擇適當之卻水閥、乾燥機、過濾器⋯等週邊設備。
■ 主管路宜採環形佈置;用氣設備的接管最好使用硬管或高壓軟管,以減少洩漏之發生;配管最好置入管道間以明管配置,以利後續之維護保養。
■ 空壓機房應有良好之通風,以降低進氣溫度維持良好之排氣效率。
■ 依照廠內實際之用氣狀況選擇適當的控制方式,在單機方面可採變頻控制,在多機方面可採以多機連鎖控制及多機連鎖加變頻控制。
■ 依實際需求設定適切的排氣壓力(前後端壓差儘量不要超過2bar以上),壓差過大不但容易造成能源的浪費,而且也會增加其洩漏量及使用工具的磨耗。
■ 維持良好的維護與保養工作,定期檢視空壓機體、機組、管路及相關週邊設備,若發現洩漏或故障即時進行更換與維修。
■ 及時拆除或隔離損壞與停用設備的供氣來源,以減少額外壓縮空氣的流失。

資料提供 : 工業技術研究院 機械與系統研究所   郭欽弘    E-mail: chkuo@itri.org.tw

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