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1、節能不漏氣 省電不客氣威鐘 黃茂興TAESCO細說壓縮空氣系統節能 之 高效率空氣壓縮機 選用承 隆 ESP 節能服務聯盟 威 鐘 企 業 黃 茂 興 2007年9月20日1節能不漏氣 省電不客氣威鐘 黃茂興TAESCO課 程 大 綱%完整的壓縮空氣系統簡介 %空壓機的分類與簡介 %離心式空壓機介紹 %螺旋式空壓機介紹 %掀開空壓機選用的蓋頭來 %高效率空壓機的定義與選用要點2節能不漏氣 省電不客氣威鐘 黃茂興TAESCO第 一 章 完整的壓縮空氣系統 簡介3節能不漏氣 省電不客氣威鐘 黃茂興TAESCO壓縮空氣系統的九大成員通風與冷卻系統空氣壓縮機乾燥機 節能診斷監視與控制系統精密過濾器管路
2、與佈置用氣成本精算用氣端效率4節能不漏氣 省電不客氣威鐘 黃茂興TAESCO能源成本之多少?5節能不漏氣 省電不客氣威鐘 黃茂興TAESCO第 二 章 空壓機的分類與簡介6節能不漏氣 省電不客氣威鐘 黃茂興TAESCO空壓機的分類與簡介空 壓 機動 力 式正 位 移 式無曲軸帶動曲 軸 帶 動單動活塞式雙動活塞式膜片活塞式浮動活塞式軸 流 式離 心 式單 軸 式雙 軸 式往 復 式迴 轉 式單軸螺旋式輪 葉 式渦 捲 式雙軸螺旋式十字頭活塞式魯 式7節能不漏氣 省電不客氣威鐘 黃茂興TAESCO8節能不漏氣 省電不客氣威鐘 黃茂興TAESCO第 三 章 離心式空壓機介紹9節能不漏氣 省電不客氣
3、威鐘 黃茂興TAESCO離心式空壓機之空氣流程10節能不漏氣 省電不客氣威鐘 黃茂興TAESCO離心式空壓機之主要結構11節能不漏氣 省電不客氣威鐘 黃茂興TAESCO離心式空壓機之葉輪12節能不漏氣 省電不客氣威鐘 黃茂興TAESCO離心式空壓機之IGVInlet Guide Vane vs. Butterfly Valve An IGV offers about 3.5% to 4% BHP better power reduction than a butterfly valve, but only at maximum “safe“ turndown (throttle). Lower
4、 temperatures offer better, improved savings.Payback: We found the current payback period for one IGV to be close to eleven years. In some situations, where several IGV are purchased and installed, the payback period was calculated to be as much as 43 years or more. 13節能不漏氣 省電不客氣威鐘 黃茂興TAESCO離心式空壓機之軸
5、承與齒輪箱主齒輪軸承（筒狀4瓣平面型 水平分離式止推軸承） （Four lobe & tapered land thrust bearing）副齒輪軸承（彈性片型水 平分離式徑向軸承） （Titing pad journal bearing）新型水平分離式齒輪箱（Horizontally split gear box）舊型油楔式筒狀軸承14節能不漏氣 省電不客氣威鐘 黃茂興TAESCO離心式空壓機之冷卻器組(1)兩組水冷式殼管型中間冷卻器（不鏽鋼管附鋁 鰭片，水走管內），外殼與齒輪箱外殼分離（ 無抗腐蝕塗層）。 15節能不漏氣 省電不客氣威鐘 黃茂興TAESCO離心式空壓機之冷卻器組(2)兩組
6、水冷式直管型中間冷卻器（銅管附鋁鰭片 ，水走管內），外殼形成為附在齒輪箱外殼（ 抗腐蝕塗層）上之一部份。 16節能不漏氣 省電不客氣威鐘 黃茂興TAESCO離心式空壓機之控制器(舉例)17節能不漏氣 省電不客氣威鐘 黃茂興TAESCOSAMSUNG 離心機控制器18節能不漏氣 省電不客氣威鐘 黃茂興TAESCO離心式空壓機之阻牆與氣窒一般離心式空壓機的最 高排氣壓力會高於設計 壓力大約1020即會產 生氣窒現象 (Surge) ，因 此，要提升排氣壓力到 超過設計壓力會有一定 的限制，降低排氣壓力 到設計壓力的60左右 又會碰到阻牆現象 (Stonewall) ，離心式空 壓機的壓力變化範圍確
7、 實不若定排量式空壓機 的廣泛。在選擇離心式 空壓機的設計壓力時確 實需要慎重的考慮。 壓力 軸馬力排氣百分比19節能不漏氣 省電不客氣威鐘 黃茂興TAESCO離心壓縮機二種控制方式調節流量控制、放空（Modulate）受喘振區域限制喘振控制線以上(高於喘振線7%)恆壓控制調節區內大量放空放空造成大量能耗自動雙模式控制（Auto Dual）達喘振線卸載，壓力下降再載入大的壓力波動背向軸向力卸載功率消耗40%50% Full Load power卸載造成瞬間軸承油膜振盪載入、卸載迴圈週期受嚴格控制以確保油膜穩定stabilization (3 minutes per cycle)20節能不漏氣
8、省電不客氣威鐘 黃茂興TAESCO離心壓縮機對基礎之要求某一離心壓縮機在其說明書上描述基礎要求是離心壓縮機正常運行的必要條件: 啟動、穿越臨界轉速時引起的振動 喘振和負載發生變化時21節能不漏氣 省電不客氣威鐘 黃茂興TAESCO離心式空壓機之維護要求22節能不漏氣 省電不客氣威鐘 黃茂興TAESCO第 四 章 螺旋式空壓機介紹23節能不漏氣 省電不客氣威鐘 黃茂興TAESCO螺旋式空壓機之誕生24節能不漏氣 省電不客氣威鐘 黃茂興TAESCO螺旋式空壓機之壓縮原理25節能不漏氣 省電不客氣威鐘 黃茂興TAESCO單段氣冷油潤空壓機流程26節能不漏氣 省電不客氣威鐘 黃茂興TAESCO雙段氣冷
9、無油空壓機流程空壓機空氣油進氣閥,排氣閥 及排氣消音器空氣過濾器及消音器油過濾器油旁通閥高壓轉子低壓轉子消音器逆止閥油幫浦預先冷卻器溫控閥預先冷卻器空壓機空氣出口後部冷卻器中間冷卻器油冷卻器水氣分離器 及卻水器27節能不漏氣 省電不客氣威鐘 黃茂興TAESCO雙段水冷無油空壓機流程空壓機空氣油進氣閥,排氣閥 及排氣消音器油過濾器油旁通閥高壓轉子低壓轉子消音器逆止閥油幫浦空壓機空氣出口後部冷卻器中間冷卻器油冷卻器水氣分離器 及卻水器冷卻水空氣過濾器及消音器冷卻水入口28節能不漏氣 省電不客氣威鐘 黃茂興TAESCO螺旋式空壓機單機控制器(舉例)29節能不漏氣 省電不客氣威鐘 黃茂興TAESCO螺
10、旋式多機連鎖控制系統30節能不漏氣 省電不客氣威鐘 黃茂興TAESCO多機連鎖+定/變頻的效益31節能不漏氣 省電不客氣威鐘 黃茂興TAESCO第 五 章 掀開空壓機選用的蓋頭來32節能不漏氣 省電不客氣威鐘 黃茂興TAESCO單就能源成本您會選擇?牌空 氣 壓 縮 機 性 能 比 較 表 廠 牌 ABCD型 式微油雙螺旋式無油雙螺旋式無油雙螺旋式無油離心式馬達銘牌 額定功率261.1KW261.1KW270KW253KW工作壓力8 KG/CM28 KG/CM28 KG/CM28KG/CM2全套(Package) 輸入功率299.7KW,4P 1770RPM261KW,2P 3600RPM27
11、0KW,2P 3600RPM253KW,2P 3600RPM標稱風量 (CFM) 與測試標準1615 CFM20 C, 0%RH, atmospheric pressure 1539 CFM20 C, 0%RH, atmospheric pressure 1518 CFM 30 C, 75%RH, atmospheric pressure 1650 CFM 30 C, 75%RH, 0.97 bar inlet pressure耗能比值 (KW/CFM)0.16170.16970.17790.1534這樣的評估或排名對不對 ?234133節能不漏氣 省電不客氣威鐘 黃茂興TAESCO壓縮空氣流
12、量定義SCFM(Stand Cubic Feet per Minute):14.7 psiA 60 0%RHICFM(Inlet Cubic Feet per Minute):進氣口進氣狀態的壓力與溫度ACFM(Actual Cubic Feet per Minute):排氣狀態的壓力與溫度OCFM(Operating Cubic Feet per Minute):操作狀態的壓力與溫度NM3/Min(Normal cubic Meters per Minute):1 atm 0 0%RHFAD(Free Air volume Delivered):排氣口進氣狀態的壓力與溫度Lb/Min(Pou
13、nds per minute):進氣溫度下的乾(0%RH)空氣磅重Kg/Min(Kilograms per minute):進氣溫度下的乾(0%RH)空氣公斤重Mole/Min(Moles per minute):進氣溫度下的乾(0%RH)空氣莫耳重 34節能不漏氣 省電不客氣威鐘 黃茂興TAESCO排氣量的計算 % 螺旋式是以FAD計算，即由空氣輸出量，它是以空氣濾清器 進口端算起，直至後冷卻器出口端，進氣是在標準情況下計 算，即空氣進口溫度為20，冷卻水溫度為20，空氣進口 壓力為1bar(a)，已扣除了壓縮機及冷卻器的洩漏。 % 而離心式壓縮機的排氣量則以ICFM計算，是指在空氣進口 溫
14、度為35，冷卻水進口溫度為25，空氣進口壓力為 0.975bar(a)，實際輸出量還要扣除壓縮機及冷卻器的洩漏。 % 螺旋式壓縮機排氣不受氣候的影響，在天冷天熱時都一樣， 因為它是容積變化，由大到小，天冷天熱容積都一樣 。 % 而離心式壓縮機是同空氣分子的品質有關，當天冷時就重些 ，天熱時就輕一些，因離心式很多是以進口溫度35，冷卻 水進口溫度為25的ICFM來報價，當天冷時效率降低，偏 離特性曲線，效率相差將達15%左右35節能不漏氣 省電不客氣威鐘 黃茂興TAESCO壓縮空氣流量換算 (ICFMACFMFADSCFM)1.01325Psite (RH%/100 Ps) FAD (m3/mi
15、n) = Nm3/min Tsite273 1.01325Psite (RH%/100 Ps) FAD (CFM) = SCFM Tsite288.6 ICFM - Leakage losses (約7.48% for 離心機) = ACFM 入口流量 - 洩漏 = 實際流量ACFM - Intake losses (3% for 1 bar reference intake vs 0.97 bar) = FAD 實際流量 - 吸入損失 = FAD 流量 FAD 流量 ICFM流量x(100% - 10.48 %)36節能不漏氣 省電不客氣威鐘 黃茂興TAESCO溫濕度綜合因素對氣量的影響1bar，35，90%相對濕度時的流量100m/min， 換算為Normal 標準狀態之流量：PI - ( RHI PVI ) TN Nm3/min = Im3/min - -PN - ( RHN PVN) TI0.1013 - (0.9 0.00562 ) (273+0) = 100 - -0.1013 - (0 0.00051 ) (273+35)= 84 Nm3/min （1.013bar，0
