一、压缩空气的成本到底有多高?空气来自大气，取之不尽，用之不竭，工业现场很多人都认为使用压缩空气是不需要成本的，对压缩空气成本认识及其浅薄，这是导致现场浪费的一个主要原因。工业空压机的能耗指标通常用“比能量”来表示。比能量指标表示的是输出单位体积压缩空气所需的平均耗电量：KWh/m³(ANR)。该指标在空压机输出压力为0.7MPa(G)时在0.08～0.12KWh/m³(ANR)范围内，数值越小，表示效率越高。空压机的比能量因空压机和输出压力而异。如按中国绝大多数地方的工业用电每度电费0.6元计算的话，制造1m³(ANR)压缩空气所需电费为1.8分钱～7.2分钱。除电费外，压缩空气制造成本中还有空压机润滑油、定期保养及设备折旧费等。以年工作时间4000小时的中型螺杆式空压机为例，该部分成本与电费各占19%和81%。如将这部分成本也计入的话，1m³(ANR)压缩空气的实际制造成本为6分钱～9分钱。由此来看，压缩空气并不便宜，简历压缩空气成本意识是气动节能的第一步。二、石化行业高能耗现状分析(一)较高的设备能耗石化行业既是能源生产大户也是能源能耗大户，石油加工过程中消耗大量能耗能源。其中设备能耗是炼油化工装置能耗主要组成部分。根据中国石化2005年的统计，中国石化2005年终能耗约合1020.58万吨标油，由设备消耗转化的燃料油、燃料气、电耗、蒸汽占了67.84%，其中电耗占18.44%，接近187.7万吨标油。电能主要由动设备，如泵、风机、空压机等消耗，用于输送分离各类介质。总的来说，设备用能占了炼油化工装置用能的70%左右，提高设备及设备系统的能效是石化企业节能减排的主要途径之一。(二)空压机的用能问题分析以空压机为例，设备能耗较高主要表现在以下几个方面：1、部分空压机偏离设计工况通过某石化炼油分布6000V空压机效率测算得出，空压机匹配的电机负责率平均值是77.3%，接近下限75%，有的甚至只有41%。空压机运行负荷偏离设计工况，动力负载率有待提高。2、工艺用空压机缺少能效评价方法一般动力空气压缩机，产品标准、试验方法、能效标准齐全。但节能检测方法标准系1996年颁布实施，应根据现状进行修订。工艺用空压机缺乏能效考核标准。由于工艺用空压机种类繁多，型式各异，大部分功率大，难以监测，目前还缺乏能效考核标准，掌握的能效数据少，难以判断空压机性能是否高效。3、变负荷运行调节急待改善石化行业对于低负荷运行常采用加卸载/回气调节的方法，能耗很大，调节下来的气量相当于对于这部分做的功完全浪费了。系统低负载运行，还带来压缩空气后处理设备低效率运行。在匹配不完全合理情况下，系统的多数设备处于部分低负载的状态，能源使用效率地下现象十分严重。压缩空气系统能耗的96%为工业空压机的耗电。中国工业空压机的耗电量约占全国总耗电量的6%。三、当前中国用气企业空压机系统的主要问题在当前中国用户的压缩空气系统中，能源浪费主要表现为泄露偏大、空压机配置及运行仅以保压为目的、供给压力不合理、喷嘴低效、设备用气存在浪费、现场工人用气成本意识浅薄等问题。1、压缩空气泄漏。在泄露问题上，工厂中的泄露量通常占供气量的10%～30%，而管理不善的工厂甚至可能高达 50%。有时一个汽车组装车间的泄漏点就有2万个，其中，泄露量的90%以上来自设备使用中的零部件老化或破损。2、现场管理人员低估泄漏造成的损失。比如，在供气压力为0.7MPa下的气管中一个直径1mm的泄漏小孔，每年导致的损失高达约3525度电，几乎相当于两个三口之家的全年家庭用电，如表2。加强泄漏损失意识、普及泄漏检测及预防手段是当前工作重点。当前国内一些企业在开始利用ECOSO泄露检测仪及泄露点扫描枪查漏堵漏，并已取得一些成效。3、空压机的不合理配置及运行。通常，为使输出压力波动小，很多空压机采用吸气阀调节方式。这种方式在没有供气的情况下也仍需消耗40%～70%额定功率的电力，浪费较严重。为此，导入变频控制、台数控制，采用空压机房节能监控系统等措施对削减电力十分奏效。而这些在工厂的实际操作中基本都被忽略，保证压力成为大多数工厂对空压机管理的唯一要求。4、供气压力偏高造成浪费。由于管道压力损失不确定，设备启动存在流量高峰等原因，空压机的供气压力有时比现场要求压力高出0.2MPa～0.3MPa。而末端设备每提高0.1MPa，空压机的耗电就提高4%～8%，造成了巨大的能源浪费。有时工厂也会为了少数几台压力要求高的设备，而整个调高供气的压力，这在能源使用配置上极其不合理，非明智之举。5、喷嘴不正常使用造成浪费。喷嘴在喷气织机、制造加工的精修及机加工等工艺现场被广泛使用，其耗气量在某些产业领域达到总供气量的50%。有的现场人员很容易为了追求大冲击力而擅自扩大喷嘴喷口、提高供给压力，从而造成很大的用气浪费。6、其他原因造成的浪费。在气动设备中存在用气不合理的现象也比较突出，例如确定工件是否卡到位的气体背压检测、真空发生器给气等存在不工作也不间断供气现象。尤其是化学药液槽等用于搅拌目的的用气、轮胎制造中的定型充气等，从0.7MPa的高压减压到0.1MPa～0.2MPa使用的现象非常普遍，浪费得令人痛心。从工艺上把握设备的实际需要压力和最低耗气量是使设备耗气合理化的前提。由于设备用气不合理导致的浪费平均估计为供气量的20%。以上种种问题，表明当前压缩空气系统的使用中用气浪费比较严重。 用气设备的节能改造措施有：使用新型气动喷嘴节能装置和脉冲式气枪，工件到位时喷嘴开始吹扫工件到位时真空发生器开始供气高耗能气动设备改为电动设备(工艺搅拌)大型气缸改两节节能型气缸压缩空气满足设备最低需求压力，增加合适储气罐缓冲瞬间大的用气量在特定行业采用专业气动设备，如电解铝行业推广使用的打壳缸专用节气阀等因此，只要对压缩空气系统开展详细调查，明确问题所在，采取合理有效的节能措施，整个系统可以实现20%甚至更高的节能效果。四、小结2010年初，笔者对中国某轮毂企业进行气动系统节能改造，同样实现系统节能30%以上。在中国如果能广泛开展气动节能活动、普及气动节能技术，每年可为国家节约用电约600亿度，折合金额360亿元，对于企业来说具有非常可观的经济效益和社会效益。本文虽然从石化行业说起，但耗能与节能措施是相同的：针对中国化工、化纤、纺织、汽车、橡胶、电子半导体、加工机械等制造行业的大中型企业，以降低空气压缩机能耗为目的，结合各个行业特点研究切实可行的节能技术，制定一整套行之有效、易于实施、投资回收期小的节能实施流程，将节能措施行业化、系统化、具体化、可操作化、可视化并进而规范化，可为企业的节能降耗和国家的节能目标做出应有的贡献。

空压机后处理设备如何选型随着科学技术的进步和人民生活水平提高，在工业、食品和医药等领域内，对压缩空气质量的要求也越来越高，各行各业对压缩空气质量也相应的提出要求。根据GB/T13277-91《一般用压缩空气质量等级》的规定，压缩空气含水等级共分6级。有些场合虽然对压缩空气的露点要求并不十分严格，但输气管道要通过0℃以下环境且外部不复保温材料时，为了防止所输送的压缩空气中残余水份在管道内冻结，就必须使其压力露点低于环境所达到的最低温度。这样后处理的选型将同空压机选型同样重要。1、储气罐1.1 储气罐型号的表示例如：C-0.3/8 “C”表示储气罐; “0.3”表示容积为0.3 m³; “8”表示最高承受工作压力为8 bar。1.2 储气罐的作用a.储存压缩空气;b.缓冲压力，因压缩机排出空气的压力有一定波动，加装储气罐后，能使用气端的压缩空气压力更稳定;c.预除水，空气中部分水蒸汽经压缩机压缩后已形成液态的水滴，这些水滴经过储气罐时大部分会沉积在储气罐底部，储气罐底部有一个排污阀，可通过手动或自动排出。1.3 储气罐的选配选配储气罐压力应与空压机的工作压力一致，容积大小约为空压机容积流量的1/5-1/10;环境条件允许的话可选择大容积的储气罐，有助于储存更多压缩空气和更好地预除水。(考虑报检报验因素)2、干燥机干燥机又分为：冷冻式干燥机、吸附式干燥机(也称无热再生式)、微加热式和组合式等几种;常用的是冷冻式干燥机。2.1 冷冻式干燥器的型号表示例如：DA-55 [...]

国内冶金行业空压机应用情况综述冶金行业主要分为钢铁行业和有色金属冶炼行业两大类。在这两个行当中以钢铁行业中的压缩空气的用气量为更大，而且使用的场合较多，并且对压缩空气质量等级的要求也与有色金属冶炼行业不一样。对于有色金属冶炼行业来讲，压缩空气的用气量就没有钢铁行业那么大，使用压缩空气的场合也不是很多。下面分别介绍两大行业的压缩空气的使用情况。钢铁行业钢铁是国民经济建设和经济发展的不可缺少的重要物资材料，也是衡量国家经济发展水平的重要指标之一，所以钢铁行业是一个国家的支柱产业之一。它属于重工业，并且这些企业的规模都是非常之大，一般都拥有几万人或几十万人。一个钢铁企业的建立一般分为好几期工程来投资建设，完成建设通常花费几年甚至几十年的时间。新的钢铁企业采用的设备是最先进的设备，而一些老的钢铁企业的设备就需要进行设备改造，进行再次投资，以提高企业的生产效率，使老企业焕发出新的生命力。一个大型的钢铁企业一般都从矿石进厂开始，到冶炼出成型的钢锭和铁锭，或者进一步加工成钢板、钢丝或其它成型的钢材。在这些工艺流程当中，首先是对矿石进行烧结，然后将经过烧结的铁矿石输送到煤油铁高炉进行冶炼成铁水，然后浇铸成铁锭。要制成钢锭的话，就要将铁锭送到炼钢高炉中重新冶炼，从铁变成钢，主要是材料中的含碳量不一样，钢的含碳量比铁低。如果要得到其它的合金钢，就要在冶炼过程中加入适当的元素，就可以制成不同类型的合金钢。先来了解一下烧结过程，其实烧结是炼钢的前道工序，在冶炼之前要将铁矿石和其它几种矿石混合在一起进行燃烧处理，使它们烧结在一起，然后才能将它们送到高炉进行冶炼。在烧结车间里，有许多地方需要压缩空气，用气量也是很大的，但主要用途是一样的，就是用于动力执行机构，如卸灰装置的协力执行机构等。当然动力执行机构也可以用电来做动力源，但没有用压缩空气可靠、安全。这里的压缩空气所要求的压力一般为0.5MPa，压缩空气的品质要求不高，一般采用喷油螺杆空气压缩机即可，而且不用配置后处理设备。在少量的地方如需要仪表空气，则在空气系统管路的支路上配置无热再生干燥器和除油过滤器，使压缩品质能满足仪表空气的要求。另外，还有压缩空气用在吹扫仪表方面，因为烧结车间里，周围环境较差，空气中有很多灰尘，时间长了，在一些仪表上会积满了灰尘，这就需要用压缩空气进行吹扫，在这里对压缩空气品质要求一般为3—6—3，即固体粒子3级;含水量6级;含油量3级。铁矿石在烧结工序完成后，被输送到炼铁高炉进行冶炼。冶炼高炉作为一个工程需要很多设备来配合工作。 而这些设备的工作一般都需要空气来做动力源。这些设备的执行机构，如气压缸，高炉的炉门的开启等待一系列动作都用压缩空气来完成的。这里对压缩空气的压力要求一般为0.5MPa，对压缩空气的质量品质要求也很低，一般为3—6—3，即可，但用气量很大。例如，一台2500m³的炼铁高炉，需要4台40m³/min的螺杆空气压缩机，其中3台常开，一台作为备用机。除此以外，高炉燃烧所需喷入的煤灰，一般也是用压缩空气来输送的，但是这里的压缩空气的压力要求一般为1.2MPa，压缩空气的用量也是相当大的，对压缩空气的品质要求不高。此时的压缩机的排气压力至少要1.3MPa或以上。高炉的鼓风设备一般选用高压的风机，通常压力为0.2MPa。以上这些压缩空气的用气量都是很大的，而且不需要任何后处理设备的配置。另外，还有一小部分的压缩空气需要通过后处理设备的处理，用于仪表用气系统和仪表的吹扫系统。这些压缩空气的质量品质等级与前面所叙述的一样。总体来讲，钢铁企业中压缩空气的用气量是非常大的，可以从几百立方米到上千立方米， 而且大多数需要进行后处理设备的处理。另外，一个大型的钢铁企业，烧结车间(或厂)、炼铁高炉、炼钢厂等等有很多，而且分布很广。所以，一般钢铁企业内可以设立很多空压站，以满足各个地方的用气需要，第一使每个空压站具有相对的独立性，便于今后空压的改造，第二便于对空压站进行管理， 第三可以针对不同的压缩空气的品质设立不同的空压站系统。第四便于今后企业的发展。对于钢铁企业压缩空气系统的布置如下：有色金属冶炼及制造行业属于有色金属冶炼制造行业的企业越来越多，这表明有色金属在工业及其它行业发挥越来越大的作用，特别是一些稀有金属成为一些尖端科技不可缺少的材料。这里主要以基本的有色金属材料的冶炼及制造来加以介绍，如铜和铝等材料的冶炼及加工制造，通常可以将这个行业大致分为二个部分：一个是冶炼;另一个是加工制造。所谓有色金属冶炼就是将有色金属从矿石中冶炼出来，使之成为锭材。而有色金属制造就是利用有色金属的锭材通过浇铸成毛坯，然后进行精加工，必要时还要进行喷涂处理，最后制造成工业产品。下面就从两个方面分别介绍压缩空气的应用。1.有色金属的冶炼大家都知道，诸如铝厂和铜厂等都是属于有色金属冶炼厂。在这些冶炼厂当中由于冶炼方式的不同又可分为不同类型的冶炼厂，例如，铝厂可以分为外电解厂和氧化铝厂。在这些企业当中，压缩空气是作为一些机械动力执行机构的动力源。例如，在电解铝厂的冶炼车间，有一些天车需要压缩空气，以前，在天车上所使用的压缩空气都是由地面上的空压站系统提供的，这样的话，当天车运动时，供气管线也要随着一起移动，因此造成诸多不便。当时的空压站系统的压缩空气都是由往复式活塞空气压缩机提供的，而往复式活塞空压机的安装需要做基础，体积和重量都很大，只能安装在地面上。有一些冶炼厂的天是进口的，一般都配备有进口的螺杆压缩机，这些螺杆压缩机由于体积小，重量轻，无振动，安装无基础，能自成为一个完整的压缩空气系统，便于直接安装在天车上，这样使用压缩空气更加方便，更加可靠，更加安全。随着螺杆压缩机的普及和广泛应用， 原来没有配备螺杆压缩机的天车，也开始进行改装——配备螺杆空压机。一般一台天车配备一台3m³/min或6m³/min，压力要求为0.6～0.7MPa的空压机，而且对使用的压缩空气品质要求很低，一般无须配备任何后处理设备，即可满足用户的要求。按照ISO/DP8573/1—88质量等级标准，这些天车所用的压缩空气的质量等级一般定为3—7—4，即固体粒子：3级;含水量：7级;含油量：4级。具体的压缩空气系统的配置图如下：目前，在电解铝厂天车上使用的螺杆空压机已经越来越多，但还有一个问题需要解决，就是冶炼厂的冶炼车间里，周围的空气环境里含有HS₂气体，会对螺杆空压机的仪表板和一些玻璃制品产生腐蚀作用，希望能提出解决办法，使用户的螺杆空压机能适应环境的需要。冶炼厂除了天车使用压缩空气以外，还有就是仪表用气，但用气量不是很大，压力一般为0.6～0.7MPa，按照ISO/DP8573/1—88质量等级标准，仪表所用的压缩空气的质量等级一般定为2—3(4)—2，即固体粒子：2级;含水量：3级或4级;含油量：2级。具体的压缩空气系统的配置图如下：2.有色金属的加工及制造在众多的工业产品制造中，有的是用有色金属(如铜和铝等有色金属)来制造的，如用铜来制造的阀门等;或者有的零部件是用有色金属来制造的，如铝或铜制的换热器等。这些都属于有色金属的加工及制造业。在这些企业当中，我们可以将生产过程分为三个阶段：第一个阶段为毛坯制作;第二个阶段为精加工;第三个阶段为外观喷涂。第一个阶段：毛坯制作。首先要按照设计图纸制作模子，然后将有色金属(如铜或铝等)原材料进行熔化和冶炼，在冶炼过程中有必要时添加规定量的一些金属元素，使之成为有色金属合金。炼好后将液态有色金属浇铸到模子中，冷却后就形成毛坯。在这一系列的工艺流程当中，很多的机械动作都需要压缩空气来完成，如冶炼炉门的开启，盛装液态有色金属的钢包的提升、吊运和浇铸等机械动作都需要压缩空气来完成。压缩空气的压力要求一般为0.6～0.7MPa。在这里所使用的空气质量品质不高，甚至可以不用配备任何后处理设备，直接使用螺杆空压机组所使用的空气即可滞用户的要求。按照ISO/DP8573/1—88质量等级标准，这些设备所用压缩空气的质量等级一般定为3—7(6)—4，即固体粒子：3 级;含水量：7 级或级;含油量：4级。具体的压缩空气系统的配置图如下：第二阶段：精加工。当毛坯制作完以后，还需要进行精加工。精加工一般都是在数控机床上进行，这些数控机床的工装夹具，刀具的装卸等动作都是通过压缩空气的压力来完成的。对于一台数控机床或加工中心的压缩空气的用气量不是很大，可能只有0.5m3/min左右，总的用气量要根据加工设备的数量，其压力要求为0.6～0.7MPa，设备对压缩空气品质的要求也不高，特别是对油的含量要求不高，对水的要求是压力露点为10℃。按照ISO/DP8573/1—88质量等级标准，这些设备所用压缩空气的质量等级一般定为2—6—3，即固体粒子：2 级;含水量：6级;含油量：3级。具体的压缩空气系统的配置图如下：第三个阶段：外观喷涂。当精加工结束后，有些零部件或者成品的外观要进行处理，使它成为真正意义上的产品。一般的外观处理都是采取静电喷涂的方法。另外，在这些厂里还要一些仪表用气，当然这些仪表用气的品质要求没有喷涂用气的品质要求高，但仪表用的气的用气量不大，而喷涂设备的用气量相对要大一些，因此仪表用气可以用喷涂用的压缩空气系统，压力通常为0.6-0.7MPa。根据前面的介绍，并按照ISO/ DP8573/1—88质量等级标准，仪表和喷涂设备所用压缩空气的质量等级一般定为2—3—1，即固体粒子：2级;含水量：3级;含油量：1级。具体的压缩空气系统的配置图如下：当然，并不是所有的有色金属冶炼厂，或者有色金属制造厂都是如以上所说的那样，可能在压缩空气的品质方面没有那么多的分类，而只是简单的使用一种品质的压缩空气就可以了。除了仪表用压缩空气以外，在一般情况下，有色金属冶炼厂或有色金属制造厂所使用的螺杆空压机是不配后处理设备的，只要压缩空气的温度低于40℃即可。