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寿力空压机节能改造方案


桐乡合德机械压缩空气系统 IFC 节能项目建议书

设计单位:杭州南华压缩机有限公司 设计编号: IFC-NH2008003 提交日期:2008 年 6 月 17 日

寿力压缩空气系统节能解决方案

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一、信息保密规定 二、寿力系统解决方案简介 三、IFC 节能原理



四、系统运行现状评估及项目方案概要 五、项目经济价值分析 六、IFC 节能项目用户案例

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信息保密规定
本方案属商业技术秘密,未签定正式项目合约之前,方案的知识产权归方案提 供方所有,未经方案提供方书面同意不得提供给同业竞争者或扩散至保密范围之 外。

项目建议书名称:桐乡合德机械压缩空气系统 IFC 节能项目建议书 项目建议书编号: IFC-NH2008003 方案提供方:杭州南华压缩机有限公司 提交时间: 2008-6-17

单位地址:杭州市天目山路 46 号宁波大厦 1501 室 联系人:傅勤峰 13336064640 电话:0571-89980136 传真:0571-88069530

方案接受方:桐乡合德机械有限公司 接受时间: 2008-6-17

单位地址:桐乡高桥工业园区 接 受 人:方少荣 电 话: 88278811-6056 传真:88278800

寿力压缩空气系统节能解决方案

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寿力系统解决方案简介
一.节能减排的大趋势 随着中国经济的快速发展,在综合国力得到提升,人们的生活水平得到改善的同时,气候 异常、酸雨、废气污染、流行性疾病等问题日益严重。中国单位 GDP 的能耗是发达国家的 6-8 倍, 能源浪费及环境污染已经严重影响人们的切身生活。 目前空气压缩机在工业企业已得到广泛 的应用, 据统计电费在工业企业成本费用的 50%以上, 而空气压缩机的用电量又占其中的 10-30%, 因此, 空气压缩机的能耗水平会直接的影响到企业能耗, 甚至影响到国家提出的节能减排战略目 标的实施。 但国内空气压缩机的负荷及能耗的实际水平又是如何呢?让我们看下图:

中国 新加坡 意大利 法国 西班牙 英国 美国 平均 0% 20% 40% 60%

68% 90% 78% 81% 80% 79% 83% 79% 80% 100%

图3-全球各地区平均使用空压机负荷百分比

从上图可以看出,国内工业行业的空压机的负荷比全球平均水平还要低十个点,一方面说 明设备没有得到充分的使用;另一方面带来更重要的问题是:设备大部分处于部分负载的状态, 浪费现象严重,换句话说,设备的运行状态离最佳效益状态的距离还非常远,造成能源的极大浪 费。 寿力本着对社会对环境负责任的精神, 将企业的发展目标从提供“最值得信赖的气源系统” 提升为“压缩空气系统方案的提供者”,在不断提供高效能产品技术的同时,通过应用系统评估 技术提供新的系统控制产品,来积极改变这一现状。

2.

空气系统应用的实际状况 长期来看, 空气压缩机的主要成本是电费。空压机的使用成本包括设备采购费用、维护保

养费、运行电费、故障停机的生产损失、用气质量问题造成的产品质量损失等。若以 5 年为评

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估年限、 空压机每年运行 4000 小时、 每度电 0.6 元为条件简单计算,财务帐面上可直接反映的空 压机各项成本比例如下图:
设备采购 15%

维护保养 5%

电费 80%

空压机运行的电费占了总成本的绝大部分,设备采购成本只有每年电费成本的 20%,而保 养维护费则不到每年电费成本 10%。降低企业的运行成本,减少设备的购买费用是远远不够的, 主要节约空间是减少电费。 而减少设备的用电负荷会不会影响设备的产气量, 进而影响企业的正 常生产呢?请看下图:
错觉需求 20% 系统泄漏 20%

不当使用 10% 生产 50%

通过长期的分析研究,近千个案例的研究,我们的回答是:在绝大多数的企业中真正用于生 产的压缩空气仅仅占压缩机产气量的 50%, 其它的 50%并没有真正用在生产上,而是成为了非生产 性的浪费。这是人们很少了解到的事实,一个惊人的损失!!如果我们解决了这样的问题,我们 不仅降低了企业的运行成本, 而且对政府部门推动的节能减排也作了贡献。 如果我们能够通过科 学地检测评估空气系统现状给出基于实际情况的评估报告, 并应用一些专业的系统节能方案, 寿 力是可以做到的!

3.寿力的空气系统解决方案 寿力通过专业的空气系统评估服务为客户提供多种节能方案。下图是典型的空气系统布置 图:
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Air Compressors / 空压机

IFC

Air Treatment / 后处理

供气端

1
间 系

用气端

寿力供气端节能解决方案:

统 1.能效联机控制系统(EMC 系统)

2.变容控制空压机(VCC 螺旋阀系列) 3.变频控制空压机(VSD 系列) 4.高效双级压缩空压机(TS 系列) 5.长效润滑技术及纳米过滤技术(主机保固承诺) 中间系统节能解决方案: 1.中间系统压损检测改进 2.泄漏检测处理技术 用气端节能解决方案: 1. 变流量需求控制系统(IFC 控制器) 2. 复杂需求系统设计(多站房、多需求、剧变需求等) 极为重要的是, 寿力还提供各种专业的空气系统评估和客户培训, 帮助客户从数字上了解自 己的空气系统,了解系统的设计、安装、维护、运行等是如何影响系统实际的效能的,了解如何 根据用气特点及生产变化(如产能扩大或减少等)科学管理空气系统等,如: -空气系统的科学配置(如空压机、后处理等选型与能效关系); -空压机站房的布置、环境问题及工况条件对能效的影响; -空气系统管道、储气罐、流量计等装置的配置与压力损失; -正确选择消耗件所带来能耗节约及效率提升; -空气系统如何优化以适应可能的生产班制或产能的调整等

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IFC 节能原理
关键词: 变流量需求控制技术 错觉需求 IFC 产品特征

虽然没有注意到变频空压机(VSD)随用气量条件不同其节能效果也会不同,但人们依然都 理解(VSD)是节能产品。 一般来说,一个空压站只会安装一台 VSD,需求增加则转速升高,需求下降则转速降低,因 为其控制的灵敏和精确而比普通控制模式节能。同样, IFC 也是根据需求的变化调节流量的输 出(即变流量需求控制),也是因为其控制的灵敏和精确节能。但与变频不同的是变频调节或控 制的对象只是单台空压机,而 IFC 的功能则是控制整个空压站。 压缩空气系统的控制存在天然的缺点,就是其信号传递在系统中有损失,而且存在滞后性, 滞后时间随着空气管道的长度同步延长。举例来说,某个时刻空压站的产气量为 80m3 而用气车 间瞬时需要 100m3 的流量,当信号传递到空压站时空压站会调整到 100m3 的产气状态。问题是, 这是一个低效而滞后的过程需要一定的时间:当 100m3 的流量供应到用气车间时,车间的需求已 经变化了,如果此时车间只需要 90m3 的气量,则有 10m3 的流量浪费了,这种浪费我们称为错觉 需求。 IFC 控制的灵敏和精确能够消除错觉需求产生的浪费损失,而实现节能。其产品特征主要: ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 稳定的压力输出(±1PSI) 具备压力输出的日程预设功能 故障旁通功能 断电后上电自启动功能 远程控制功能 运行故障记录 无损自动排水 内置控制气源处理 自身能耗及保养成本极低 安装简单工程量小

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系统运行现状评估及设计概要
关键词:压力曲线图 系统压力统计表 空压机运行表 系统主要问题 IFC 设计安装图

桐乡合德机械空气系统现有空压机 4 台,功率共计约 440KW。我们与 2008 年 6 月 14 日至 6 月 16 日运用 Data Logger 专业测量技术对系统压力进行了监测,并对现有空气系统的布局、空 压机运行效能、压缩站和用气车间的需求等进行了测量分析,检测时间共计 53 小时,涵盖 2 个 晚班,1.5 个白班。 空压机运行表 测试抄表日期时间 编号 1 2 3 4 机型 LS20-150HAC LS20-150HAC LS20-150HAC LS20-150HAC 运行 h 1985 2004 1230 2061 加载 h 1967 1532 1122 2004 运行 h 2000 2019 1242 2075 加载 h 1982 1547 1133 2018 时数
15 15 12 14

总 时数



起:2008.06.14 13:00 止:2008.06.16 18:00 运行小 加 载 小

15 15 11 14

从测试时段来看:空压站的选型和配置接近完美,几乎不存在加卸载,机器本身一直处于额定 最佳状态运行. 测试期间清理车间(6 月 16 日白班)压力曲线图

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清理车间在上午 7 点 45 分至 8 点 44 分的压力一直在 80Psi 以下运行(平均 68Psi),最低压 力在 59Psi.其中有 30 分钟在 70Psi 以下运行(平均压力 63Psi).压力曲线如下图

上午其他时间的平均压力在 95Psi,压力波动在 16Psi(103-87).波动大于 1Bar.

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测试期间空压站出口(6 月 16 日白班)压力曲线图

6 月 15 日晚班压力曲线如下:

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测试系统压力统计表 最大 空压机 后处理 车间 108 107 106 最小 64 61 59 平均 94 91 89 波动幅度 44 46 47

本次测量结果显示:在目前的生产需求条件下,用气车间的压力波动幅度非常大(即错觉需 求大)。经过综合分析及测算,在满足安全生产的前提下,错觉需求产生的浪费损失≥10%。同 时,现存空气系统存在以下风险与隐患: 白晚班用气差异大,系统压力波动很大.白班测试期间有近一个小时的时间在 68Psi 运行. 空压站的选型和配置接近完美,几乎不存在加卸载,机器本身一直处于额定最佳状态运行.由 于工艺原因,车间波动相对比较大,存在一定的节能空间。

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项目经济价值分析
关键词: 节能比 投资 投资回收期 生产改善价值 投资抵所得税

基于对空气系统目前的产能与需求状况的测量分析与评估,推荐采用寿力 IFC 节能解决方 案,本方案的主要项目内容为:改造空气管道,安装 1 台寿力 IFC 节能控制器 SF-45、 (详见 IFC 设计安装图)。 IFC 节能流量控制器一台:保证车间压力维持在 80psi,误差 1psi,并给整个空压站带来显 著的节能效果。 该项目能为现有空气系统带来≥10%的节能, 并保持车间的恒压供给, 项目投资约为 23 万元。 空压站节能≥10%,按每天 3600 度,每年 300 天,电费 0.70 元核算,每年至少可直接节省 用电成本约 7.5 万元,(空压机昂贵的运行成本是长期的固定成本,IFC 节能是固定而长期的收 益,而 IFC 本身几乎无运行成本) 明显改善的车间用气压力(波动幅度由 47PSI 降低为±1PSI),极大的保证了安全经济的生 产. 更高改善的生产水平(产量及产品品质) 更高的生产保障能力 (更高的空压机及生产设备的可靠性和稳定性、 更低的设备故障率及维 护成本、 不增加设备而获得更高的产能余量保障、 更多产能节余保障带来更具弹性的维修时间等) 投资可抵免企业所得税

注: 《中华人民共和国企业所得税法》 第四章第 34 条:企业购置用于环境保护、节能节水、安全生产等专用设备的投资,可按一定比 例实行所得税抵免

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IFC 设计安装图
1
间 系 统

2
间 系 统

造型车间

清理车间

成品

冷干机
3
间 系 统
3 3 3

10M

10M

3M

4
间 系 统

IFC 安装位置 后储气罐 10M
3

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IFC 节能项目行业用户
客户单位 讯强 顺络 海尔 LG Alpha Spinning Sosuco Ceramic Siam Technic Shimizu TATA Motors Honda Motorcycle & Scooter Yamaha Motors 地区 广东 广东 山东 印度 泰国 东南亚 泰国 印度 东南亚 东南亚 行业 电子 电子 家电 家电 纺织 陶瓷 锻造 锻造 摩托车 摩托车 IFC 规格 45 m3/min 30 m3/min 300 m3/min 105 m3/min 30 m3/min 100 m3/min 210 m3/min 300 m3/min 130 m3/min 100 m3/min 节能比 10% 10% 7% 15% 10% 9% 15% 11% 9% 10% 电能节约 880 Kwh/天 320 Kwh/天 2300 Kwh/天 1848 Kwh/天 851 Kwh/天 680 Kwh/天 3490 Kwh/天 3300Kwh/天 1466 Kwh/天 900 Kwh/天

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