如何對空氣壓縮機進(jìn)行能效檢測

　　現在越來(lái)越來(lái)多的用戶(hù)都對空氣壓縮機的能效不斷提高重視，這也是我們國內企業(yè)邁向精益化生產(chǎn)方向的重要表現之一。

　　在此形勢下，有些供應商為了證明自己的產(chǎn)品，采取各種方法讓用戶(hù)了解其高能效。這原本是一件好事情。但若是采用的方法不正確，則將產(chǎn)生嚴重偏離事實(shí)的情況，對用戶(hù)與市場(chǎng)造成困擾。例如，目前市場(chǎng)上有采用對主機進(jìn)行進(jìn)氣流量測試驗證其能效的方法，這就是嚴重偏離事實(shí)的方法之一。

　　*，氣體是一個(gè)多變狀態(tài)，氣體是可壓縮的，當氣體受到壓縮時(shí)，氣體所產(chǎn)生的壓力和溫度都將隨之發(fā)生變化，所以衡量一個(gè)氣體體積必須規定它的狀態(tài)(氣體的溫度、壓力)。對于容積式規定其流量是由自由排氣量來(lái)表示的。通行的術(shù)語(yǔ)為”FAD” ，也就是Free Air Delivery，翻譯成中文為自由排氣量。根據ISO或者中國國家標準，為將其排氣流量換算成整機進(jìn)氣狀態(tài)下的空氣體積流量。這個(gè)進(jìn)氣狀態(tài)指的是進(jìn)氣時(shí)的環(huán)境壓力、溫度、相對濕度。需要指出的是進(jìn)氣狀態(tài)下的排氣流量不能等于進(jìn)氣流量。

　　為什么說(shuō)測量進(jìn)氣流量不能代表空氣壓縮機的自由排氣流量呢?

　　主要有以下幾個(gè)原因：

　　1.因為在運行時(shí)，從吸氣到排氣，首先環(huán)境空氣需要進(jìn)入整機機箱內部，然后進(jìn)入進(jìn)氣過(guò)濾器，然后通過(guò)進(jìn)氣過(guò)濾器后進(jìn)入進(jìn)氣閥，再進(jìn)入壓縮腔體。對于噴油螺桿式空氣壓縮機來(lái)說(shuō)，還需要經(jīng)過(guò)油氣分離桶、冷卻器和氣水分離器終通過(guò)出口輸送到下游。在這個(gè)過(guò)程中常常存在各種泄露與損失以及壓力變化等造成的損失。所以實(shí)證研究發(fā)現主機的進(jìn)氣流量與整機的自由排氣量存在較大的偏差，少則3~5% 以上的差異;

　　2.當在正常的生產(chǎn)時(shí)，機箱面板都是裝好的，進(jìn)氣過(guò)濾器都在內部。設計不佳的機箱內部的溫度與外部的溫度有可能相差達到20℃ 以上。然而當我們采用市場(chǎng)上常見(jiàn)的進(jìn)氣流量測試時(shí)，首先是將面板打開(kāi)，然后將進(jìn)氣過(guò)濾器拆下將測量?jì)x器安裝上去測量。這里將會(huì )存在兩個(gè)問(wèn)題，一個(gè)是測量時(shí)的溫度與實(shí)際運行的溫度*不一樣了，估計會(huì )低到20℃ 的差異。另外一個(gè)問(wèn)題是在主機之前測量的過(guò)濾器損失也沒(méi)有考慮，這一點(diǎn)也偏離實(shí)際的運行工況。20℃的差異對于容積式來(lái)說(shuō)相差7%以上的差異，再加上過(guò)濾器的損失差異，可想而知。這個(gè)差異是非常之大的。

　　3當前市場(chǎng)上常見(jiàn)的在進(jìn)氣口測量的方法，大多數采用的是熱質(zhì)式流量計。其測量的是其進(jìn)口管中的一個(gè)點(diǎn)的流速進(jìn)行換算的。對于不可壓縮流體或者密度較大的流體，這個(gè)問(wèn)題倒不是很大。但是對于空氣，特別是低壓(環(huán)境空氣，進(jìn)氣口)來(lái)說(shuō)，空氣的密度非常低，空氣的粘度系數非常高。在其制作的進(jìn)氣軟管管道內的直徑范圍內的流速變化大，流態(tài)不穩定。而且由于進(jìn)氣口位置的原因，通常其儀器安裝也無(wú)法滿(mǎn)足儀器的基本的技術(shù)要求(通常要求直管段達到管徑的15倍以上)。由此可見(jiàn)，這里的誤差是非常大的。測量數據的可靠性低，誤差較大。

　　因此，由以上的原因可以看出，通過(guò)對螺桿式空氣壓縮機進(jìn)氣口測量流量的方法并不能反映真實(shí)流量。也正是因為以上多方面的原因，這種方法通常也不能作為空氣壓縮機參數的測量方法。

　　那么，對于我們用戶(hù)來(lái)說(shuō)，怎樣才是正確的呢?首先當然是按照標準的測試方法，例如按照國家標準GBT3853，或者是標準ISO1217《Displacement compressors -Acceptance tests》要求的相關(guān)測量標準進(jìn)行相關(guān)的測量。但是這些測量都是更適合于在實(shí)驗室進(jìn)行，在現場(chǎng)做這樣的測試非常困難，成本較高。因此，很少這樣操作。

　　那比較適用可操作的方法是怎樣的呢?

　　測量位置首先，測量的位置必須正確，測量的位置必須在空氣壓縮機之后。根據各種流量計的要求及特性，當前市場(chǎng)比較容易操作的流量計為超聲波流量和便攜插入式熱質(zhì)式流量計，安裝和拆卸都比較方便。流量計屬于精密監測儀器，對于測量環(huán)境有比較高的要求，例如對于含有液態(tài)水壓縮空氣都是十分敏感的，在長(cháng)時(shí)間測量過(guò)程中，精度都會(huì )下降甚至會(huì )出現錯誤值。所以在使用流量計進(jìn)行流量測量時(shí)，建議將流量計安裝在冷干機或者吸干機這些干燥機之后，保證沒(méi)有液態(tài)水的情況下進(jìn)行測量;另外還需要嚴格按照流量的技術(shù)要求進(jìn)行安裝與選擇對應測量范圍的流量計，以此來(lái)保障測量精度的準確性與持續性。當然無(wú)論選用何種流量計，都需要定期進(jìn)行標定和校驗，在使用過(guò)程中也要嚴格按照各自流量計的使用要求來(lái)進(jìn)行，這里就不在贅述了。嚴格的按照相關(guān)工程技術(shù)要求進(jìn)行，才有可能獲得相對準確的數據。

　　功率測試其次，還有功率測試。功率測試需要測量整機的電源進(jìn)線(xiàn)處的功率值。這個(gè)數據與三項電壓、電流和實(shí)時(shí)的功率因素相關(guān)的，因此，建議采用的功率儀進(jìn)行在線(xiàn)測量而不是電流測量。

　　綜上所述，唯有評估整個(gè)壓縮空氣站的能效才是廣大壓縮空氣用戶(hù)評估壓縮空氣成本的真正方向。