【壓縮機(jī)網(wǎng)】通常情況下，單臺大排量的空壓機(jī)要比多臺小排量的空壓機(jī)在總體能源效率上要好得多。這是不論任何種類的空壓機(jī)均具有的共同特性。因此，以能源效率為著眼點(diǎn)來選擇空壓機(jī)的最高原則是選大不選小。但選擇大型空壓機(jī)也受到以下因素的影響。比如電力系統(tǒng)的限制，電源為380v的低壓供電場所，就不太適合使用超過315KW以上的空壓機(jī)，同時大功率空壓機(jī)啟動，對電網(wǎng)的沖擊承受能力要求也高；隨生產(chǎn)量變化實(shí)際使用壓縮空氣量低于購置空壓機(jī)前的估計值，單臺空壓機(jī)無法避免發(fā)生排放或卸載造成能源浪費(fèi)，多臺空壓機(jī)具有較大彈性來接納用氣量的變化，單臺空壓機(jī)跳機(jī)必要的停機(jī)對生產(chǎn)造成潛在威脅，整個壓縮空氣系統(tǒng)能否做到最佳能源效率。對空壓機(jī)的容量大小及多臺空壓機(jī)運(yùn)行控制具有重要意義。

　　一、無中央控制的多臺空壓機(jī)壓力層疊控制

　　多臺空壓機(jī)運(yùn)行時，采用壓力設(shè)定不同，以壓力疊加的方式控制空壓機(jī)自動運(yùn)行。實(shí)踐證明：在壓縮空氣用氣量變化導(dǎo)致壓力變化時，不同壓力帶之間會產(chǎn)生一定的壓力差，系統(tǒng)的壓力波動很大，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行壓力過高，浪費(fèi)能耗。

　　二、統(tǒng)一壓力設(shè)定的中央控制系統(tǒng)

　　以中央控制系統(tǒng)通過集中采集系統(tǒng)主壓力的變化來測量用氣量的變化，通過在中央控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)定不同的壓差，將系統(tǒng)壓力與設(shè)定的不同壓力進(jìn)行比較，從而決定起動或停止某臺空壓機(jī)。目前，市場上不同品牌空壓機(jī)生產(chǎn)商都配備有各自的中央控制器，使整個空壓機(jī)系統(tǒng)內(nèi)空壓機(jī)啟動不會頻繁，具有穩(wěn)定性好，邏輯選擇相應(yīng)時間短等優(yōu)勢。

　　三、空壓機(jī)組群控及供氣系統(tǒng)的測量與監(jiān)測

　　節(jié)能監(jiān)測要求考慮實(shí)際運(yùn)行情況，在不影響正常運(yùn)行情況下，考慮現(xiàn)場條件增加可操作性。將監(jiān)測項(xiàng)目確定為以下四項(xiàng)：空壓機(jī)排氣溫度、空壓機(jī)冷卻水進(jìn)水溫度、空壓機(jī)冷卻水出水溫度、空壓機(jī)組用電單耗。

　　1、空壓機(jī)排氣溫度

　　在空壓機(jī)的設(shè)計和產(chǎn)品技術(shù)條件中對排氣溫度均有明確規(guī)定，并設(shè)有排氣溫度測點(diǎn)，可以直接測量溫度。因?yàn)榕艢鉁囟仁潜碚骺諌簷C(jī)組運(yùn)行狀態(tài)好壞的重要特征之一。排氣溫度過高或者超過額定值，其容積效率會大大降低，能耗急劇上升。對油潤滑的空壓機(jī)來說，高溫會導(dǎo)致潤滑油粘度降低，從而增大機(jī)頭磨損，同時影響潤滑油的使用壽命及機(jī)頭使用壽命。無論從設(shè)備安全運(yùn)行方向還是從節(jié)能要求看，若排氣溫度高就應(yīng)當(dāng)檢查其原因。究竟是傳動問題還是潤滑系統(tǒng)問題，或是冷卻系統(tǒng)問題，從中找出原因，進(jìn)行修復(fù)，恢復(fù)正常運(yùn)行。因此，應(yīng)將空壓機(jī)排氣溫度列入監(jiān)測項(xiàng)目。

　　2、空壓機(jī)冷卻水進(jìn)水溫度

　　水冷式空壓機(jī)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了空壓機(jī)冷卻水進(jìn)水溫度。運(yùn)行時監(jiān)測記錄運(yùn)行值，如果發(fā)現(xiàn)此值偏大，就應(yīng)按照相關(guān)指示查找原因。做好冷卻水進(jìn)水溫度記錄，對監(jiān)視空壓機(jī)組正常運(yùn)行很有必要。

　　3、空壓機(jī)冷卻水進(jìn)出水溫度差

　　空壓機(jī)中間冷卻器的性能和結(jié)構(gòu)特征，會直接影響空壓機(jī)組的輸入功率。因?yàn)槔鋮s工況和水質(zhì)不良影響冷卻器傳熱效果，孔口堵塞、傳熱管腐蝕、冷卻器阻力增加會使機(jī)組輸入功率增加，排氣量降低。這項(xiàng)指標(biāo)作為考核空壓機(jī)用能狀況的監(jiān)測項(xiàng)。

　　4、空壓機(jī)組用電單耗

　　從能源合理利用觀點(diǎn)出發(fā)，空壓機(jī)組應(yīng)在額定工況下運(yùn)行，而實(shí)際情況是很多機(jī)組偏離了額定工況運(yùn)行。多臺空壓機(jī)組聯(lián)合運(yùn)行時應(yīng)優(yōu)先投入效率高、容量大的機(jī)組。低負(fù)荷時，空壓機(jī)可采用變頻運(yùn)行、間歇運(yùn)行等辦法，實(shí)現(xiàn)節(jié)約用電。用電單耗考量直觀，以機(jī)組容量大小規(guī)定的用電單耗作為電能利用狀況指標(biāo)來監(jiān)測。

　　四、節(jié)能監(jiān)測方法和要求

　　1、基本要求

　　所有監(jiān)測必須在空壓機(jī)組及供氣系統(tǒng)正常運(yùn)行工況下進(jìn)行，且該工況應(yīng)具有統(tǒng)計值的代表性。在監(jiān)測時要查閱機(jī)組的運(yùn)行記錄，根據(jù)運(yùn)行記錄，統(tǒng)計出有代表性的工況參數(shù)，同時監(jiān)測時抽查。對穩(wěn)定運(yùn)行工況，在檢測過程中，空壓機(jī)系統(tǒng)沒有大的波動，儲氣罐壓力穩(wěn)定，供氣系統(tǒng)負(fù)荷（氣量）與生產(chǎn)用氣負(fù)荷（需求量）基本平衡。

　　2、監(jiān)測周期及次數(shù)

　　監(jiān)測周期從生產(chǎn)角度來看不宜過長，以減少對生產(chǎn)的影響。從檢測準(zhǔn)確度考慮，穩(wěn)定工況條件下2h為一個監(jiān)測周期。在監(jiān)測周期內(nèi)，同一工況下的各被測參數(shù)應(yīng)同時進(jìn)行采樣，被測參數(shù)應(yīng)重復(fù)采樣3次以上，采樣間隔時間為10～20min，以各組讀數(shù)值的算術(shù)平均值作為計算值。

　　3、流量的檢測方法

　　按測量原理分為差壓式、流速式和體積式等三種方法。常用儀表為熱線風(fēng)速儀、渦街流量計。熱線風(fēng)速儀測速方法：要在空壓機(jī)進(jìn)口處安裝一定長度的圓柱弧形集流器，它可以采用多點(diǎn)測量的方法測出速度分布，計算質(zhì)量流量，再換算出體積流量。

　　4、測量儀表要求。

　　電量、溫度、壓力和流量測量應(yīng)在儀表規(guī)定的使用范圍內(nèi)進(jìn)行，儀表在檢定合格的周期內(nèi)。

　　五、監(jiān)測參數(shù)和測點(diǎn)布置

　　（1）環(huán)境溫度、大氣壓力，在離空壓機(jī)吸氣口1m處。

　　（2）電動機(jī)輸入功率（包括電控或調(diào)速裝置），在電動機(jī)配電裝置的進(jìn)線處。

　　（3）空壓機(jī)吸氣溫度，在空壓機(jī)標(biāo)準(zhǔn)吸氣位置（距吸氣法蘭前的距離為兩倍管徑）處。

　　（4）空壓機(jī)排氣溫度，在空壓機(jī)標(biāo)準(zhǔn)排氣位置（距排氣法蘭前的距離為兩倍管徑）處。

　　（5）空壓機(jī)吸氣壓力，在空壓機(jī)標(biāo)準(zhǔn)吸氣位置（距吸氣法蘭的距離為一個管徑）處。

　　（6）空壓機(jī)排氣壓力，在空壓機(jī)標(biāo)準(zhǔn)排氣位置（距排氣法蘭的距離為一個管徑）處。

　　（7）空壓機(jī)冷卻水進(jìn)水溫度，在空壓機(jī)冷卻水進(jìn)口處。

　　（8）空壓機(jī)排氣端氣量，在空壓機(jī)儲氣罐后第一個切斷閥出口位置（距法蘭后距離為兩倍管徑）處。

　　標(biāo)準(zhǔn)對環(huán)境溫度、電動機(jī)輸入功率、空壓機(jī)吸排氣溫度、吸排氣壓力、冷卻水進(jìn)出口溫度和排氣端氣量的測點(diǎn)位置規(guī)定，也可參考GB/T3853-2017標(biāo)準(zhǔn)要求分點(diǎn)測量。

　　六、壓縮空氣系統(tǒng)分壓供氣

　　分壓供氣是根據(jù)企業(yè)壓縮空氣系統(tǒng)所需的壓力分別進(jìn)行供氣的一種方式。現(xiàn)代工廠通常使用一組空壓機(jī)為全廠提供壓縮空氣，由于各處所需壓縮空氣的壓力不同，所以供氣壓力須為壓縮空氣系統(tǒng)所需的最高壓力。對于需要低壓的場合，用減壓閥進(jìn)行減壓。

　　七、當(dāng)前空壓機(jī)群控簡介

　　各主要空壓機(jī)制造、專業(yè)公司都有各自空壓機(jī)群控系統(tǒng)，可通過縮小空壓機(jī)群系統(tǒng)的運(yùn)行壓差、降低系統(tǒng)的運(yùn)行壓力。

　　（1）阿特拉斯·科普柯。其空壓機(jī)節(jié)能系統(tǒng)控制器有三種，分別為Equalizer 4.0 Equalizer 4.0、PRO和Optimizer 4.0。采集后部壓縮空氣儲罐的壓力，通過Profibus或?qū)Ь€連接與空壓機(jī)進(jìn)行通信，通過壓力變化來轉(zhuǎn)換起動或停止一臺空壓機(jī)，其遵循傳統(tǒng)邏輯選擇，縮小控制壓差取決于大的壓縮空氣緩沖罐。

　　（2）凱撒空壓機(jī)。德國最大的空壓機(jī)制造商，推出智能控制器SAM4.0西格瑪空壓機(jī)群聯(lián)控系統(tǒng)控制器，其主要作用是通過監(jiān)測后部壓力的變化來順序控制相應(yīng)空壓機(jī)的運(yùn)行與停止。西格瑪空壓機(jī)群控系統(tǒng)控制器遵循先進(jìn)先出的控制原則，并在空壓機(jī)系統(tǒng)內(nèi)配置不同大小的空壓機(jī)，始終用大功率的空壓機(jī)作為基載，用小功率空壓機(jī)作為峰載空壓機(jī)來調(diào)節(jié)用氣量的變化。使大功率的空壓機(jī)始終得到最好的利用，從而達(dá)到效果最高。

　　（3）英格索蘭空壓機(jī)。控制系統(tǒng)為ASC6000,該控制器采用導(dǎo)線與空壓機(jī)連接，通過采集后部壓縮空氣的壓力，進(jìn)而依次控制空壓機(jī)的起停。

　　（4）康普艾空壓機(jī)。空氣系統(tǒng)控制器為Smart Air8，與空壓機(jī)通信連接，通過監(jiān)控后部壓力的變化，輪換起動或停止系統(tǒng)內(nèi)的空壓機(jī)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了各臺空壓機(jī)自動控制與運(yùn)行。

　　（5）博格空壓機(jī)。采用主控制器MCS7，最多可控制7臺空壓機(jī)。該控制器采用PLC控制，與空壓機(jī)的通信都是通過等線的方式連接。在控制空壓機(jī)方面采用順序輪換控制的方式，在用氣量變化不大的情況下，控制壓差最小達(dá)到0.05 MPa。

　　（6）日立空壓機(jī)。該空壓機(jī)運(yùn)行臺數(shù)控制是由臺數(shù)控制器來實(shí)現(xiàn)。臺數(shù)控制器每隔一定的時間計算當(dāng)前最佳的運(yùn)行臺數(shù)，與實(shí)際運(yùn)行的臺數(shù)進(jìn)行比較，增減空壓機(jī)的運(yùn)行臺數(shù)。空壓機(jī)的起停通過PLC相應(yīng)數(shù)字量的ON/OFF來實(shí)現(xiàn)。臺數(shù)控制器需要克服空壓機(jī)頻繁起停的情況，同時還要保證空壓機(jī)組的各臺空壓機(jī)負(fù)載均衡，即平均運(yùn)行時間相差不大，以延長空壓機(jī)組的運(yùn)行壽命。這種方式對空壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行高效控制，提高生產(chǎn)效率，在節(jié)能、節(jié)省人力等方面也有利。

　　（7）愛景節(jié)能科技。采用空壓在線數(shù)字化云服務(wù)，將冷卻塔、水泵等廣義的空壓站設(shè)備納入空壓監(jiān)控體系中，達(dá)成遠(yuǎn)程操作、順序起停、負(fù)載均衡、能耗監(jiān)測、參數(shù)監(jiān)測、故障報警等多項(xiàng)功能集合，應(yīng)用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺應(yīng)用智能算法與控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)能源托管的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。設(shè)計氣量為3000m3/min空壓站成為行業(yè)標(biāo)桿，增設(shè)各種檢測傳感器，空壓機(jī)優(yōu)化組合，綜合考慮流量變化、機(jī)器效率、運(yùn)行時間及保養(yǎng)期，在節(jié)能效果上表現(xiàn)優(yōu)異。尤其是導(dǎo)入實(shí)施耗氣量的預(yù)測算法，較好地匹配了現(xiàn)場耗氣量與空壓機(jī)產(chǎn)氣量，提高了空壓機(jī)運(yùn)行效率，減少了空壓機(jī)起停次數(shù)，延長了空壓機(jī)的使用壽命。