【正文】 。、某30HP容量調(diào)整空氣壓縮機性能曲線圖、變頻(穩(wěn)壓)機臺之效率27 除以上藉由進氣閥門節(jié)流方式進行穩(wěn)壓控制之空氣壓縮機臺外，目前已有制造廠商利用變頻器開發(fā)出壓力更加穩(wěn)定，且不犧牲空氣壓縮機運轉(zhuǎn)效率之機臺，以下為本中心檢測過之兩變頻機臺，(壓縮機額定轉(zhuǎn)速為3000RPM)以控制馬達轉(zhuǎn)速，在各個不同轉(zhuǎn)速下所計算出之產(chǎn)氣能源效率，由其上明顯得知當轉(zhuǎn)速低至額定轉(zhuǎn)速的70% (即2100RPM) 以下時，能源效率急速下降，此現(xiàn)象主要由于空氣壓縮機的產(chǎn)氣量急速減少所致。、加裝變頻器空氣壓縮機性能曲線圖(輸出壓力: ) ，其原機臺即設計采用變頻器，而其變頻則采用增頻之方式，即將3600RPM提高至7200RPM，由其檢測所得之數(shù)據(jù)中顯示出，此機臺于3600RPM處，約50%。而空氣中所能吸收水份之能力，也隨壓力的上升有所增加，但不呈線性；實際上，當壓力上升至100 kg/cm2時，飽和水蒸汽量只增加約10%，而在20 kg/cm2以內(nèi)時，則只增加數(shù)%，何況一般最為常使用之壓縮空氣壓力為4 kg/cm2～8 kg/cm2，此時我們可以說「空氣中飽和蒸汽量并不受壓力之影響，而只受溫度之影響」。29 基于以上之原因，也說明了空氣在經(jīng)過壓縮后為何會析出大量的凝結(jié)水；另外進氣之溫度愈高，不僅空氣密度低，也會使飽和蒸汽量上升。、1立方米空氣之飽和蒸汽量、進氣阻抗降低 為保護壓縮機起見，在空氣壓縮機的空氣入口處皆裝有過濾器或過濾網(wǎng)，而這些裝置會隨著使用時間，阻抗逐漸增加，使進入壓縮機之空氣量減少，相對的使空氣壓縮機的產(chǎn)氣量下降，效率也因而下降。、多臺空氣壓縮機連鎖控制節(jié)能系統(tǒng) 壓縮空氣系統(tǒng)使用多臺空氣壓縮機并聯(lián)運轉(zhuǎn)為一相當普遍之配置，但在此種配置下，系統(tǒng)可能會有以下種種能源浪費之問題：。 ，故障率增加。31針對多臺空氣壓縮機的并聯(lián)運轉(zhuǎn)，可在既有系統(tǒng)上做各項運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)搜集，并按所搜集之數(shù)據(jù)透過外加之控制系統(tǒng)，做機臺的啟停運轉(zhuǎn)，如此不僅可降低壓縮空氣系統(tǒng)的能源耗用量，并由于監(jiān)控系統(tǒng)提供更進一步之數(shù)據(jù)，如：供氣量、供氣溫度、供氣壓力等，極有利于發(fā)掘出壓縮空氣系統(tǒng)，乃至于空氣壓縮機、干燥機等之問題。而在使用側(cè)則也有三點組合、干燥機等。而壓縮空氣中的冷凝水主要是藉由冷卻器、空氣桶及干燥機等設備加以分離，常見的壓縮空氣干燥設備有冷凍干燥、吸附式干燥、吸收式干燥等多種。但在此必須特別強調(diào)，空氣清凈設備中之冷凍干燥機及吸附式干燥機也需耗用大量的能源；各種過濾器也會產(chǎn)生壓降，使得壓縮空氣供應端的壓力必須提高，間接的提高能源耗用；因此，在進行各項空氣清凈設備選用時必須特別注意。2. 提供瞬間空氣需求的儲存。對于以上前二者，一般之使用者能了解其重要性，但對于第三者卻常被忽略；在本中心多年訪測過的廠商中，有許多案例將空氣桶不直接設置空氣壓縮機后冷卻器(after cooler)之后，而是設置于冷凍式干燥機之后，以此配置方式不僅無法發(fā)揮空氣桶的冷卻排水功能，亦會增加其它干燥設備(如冷凍干燥機、吸附式干燥機等)之負載，增加其能源消耗。以下各節(jié)即在說明較常為業(yè)者采用的干燥設備。吸收式干燥的優(yōu)點為構(gòu)造簡單、安裝容易、不需外加能源、機械磨耗低等。3吸收式干燥機組件示意圖、吸附式干燥 此干燥方式為一種根據(jù)物理作用的干燥過程，因此有時亦稱之為再生干燥。此方法所使用之干燥劑有硅化膠、活性氧化鋁、活性碳等，目前已可使用分子篩使用壓力露點溫度降低至70℃以下。而此一干燥方式，由于能源耗用極大，因此有多種改良型式，上圖中所示已為一改良方式；而其最原始之方式并無加熱組件及風扇，而是引入已干燥后之高壓空氣直接進行吸附材的再生，以如此之方式運作，約會消耗總處理氣量中15～20%的壓縮空氣，故其操作費用極為昂貴。而一最為先進之方式則采用回收壓縮空氣產(chǎn)生時之廢熱，如此將可減少加熱組件的電能耗用。一般最為常見者采固定時間再生周期控制，即以設定時間之方式進行吸附材再生；如每一小時進行吸附材再生一次等等。、冷凍式干燥37 ，此干燥方式是利用低溫冷媒冷卻并凝結(jié)出壓縮空氣中的水份，再由排水閘排出，被冷卻的壓縮空氣再藉由與流入的壓縮空氣進行回溫，而使冷空氣變暖，提高被處理壓縮空氣的干燥度。在一般的設計上，此設備的安裝馬力約為空氣壓縮機馬力的5%以下，隨排氣溫度的上升而有些許的不同，但仍不宜超出5%；即一100HP之空氣壓縮機，其搭配之冷凍干燥機馬力數(shù)不宜超出5HP。對于此類問題，經(jīng)本中心人員分析了解后，歸結(jié)出以下各項原因：，或空氣桶過小()4. 現(xiàn)場主管線排水不良、無定期排水或自動排水裝置故障(三點組合中之過濾器)故障，沒進行排水即使用而其中與冷凍干燥機相關(guān)者只有第一項，而其它皆與管線問題有關(guān)，因此在遭遇使用端有凝結(jié)水之流出之問題時，必須深入了解問題發(fā)生所在位置之管線狀況，并進一步改善管線，即可得到效果；而不是一味的增加冷凍干燥機馬力數(shù)，如此不但增加能源耗用，且無助于現(xiàn)場問題的解決。、設計不當 ，在此一型式下，如果配管管徑選擇不良，當每一工作站皆在消耗氣體時，則管路下游的工作站將得不到適當?shù)牟僮鲏毫白銐虻臍饬?。因此，以此方式設計、配置之管線并不是一良好的壓縮空氣管線。因此為得到較穩(wěn)定(穩(wěn)定之壓力及穩(wěn)定之氣量)之壓縮空氣供給，宜采用此種配管方式。對于多供應端管線之問題在以往的確不易解決，但目前由于各項控制設備的普及，已可藉由對整個壓縮空氣系統(tǒng)自動監(jiān)控，使其在低用氣需求時可自動強迫機臺卸載或停機，并依各機臺之能源效率曲線，啟動適合之機臺進行供氣。 而為使壓縮空氣管線中之水份能順利排除，管線在設計及架設時必須呈一傾斜，角度約為1～2%，并在每一段管線之最低點裝設排水裝置。泄漏點檢之方式就本中心多年來之經(jīng)驗，最佳方式為全廠停工時，啟動空氣壓縮機供氣至現(xiàn)場，使其由各泄漏點排出，再利用超音波沿管線檢測出各泄漏點，當使用超音波檢測儀器，當以此槍進行空氣管線之泄漏點檢時，其泄漏與無泄漏處之差異有5～10dB，可非常容易的檢測出泄漏點；當檢測出泄漏位置后，可立即加以檢修或先行標示后再安排檢修。、超音波檢測槍、超音波檢測槍顯示面板44除此之外，就本中心多年之服務經(jīng)驗，壓縮空氣管線中之泄漏多產(chǎn)生于各種轉(zhuǎn)接點或三點組合處，為節(jié)省時間起見，可預先準備這些材料，并于泄漏點檢時實時進行維修。一般而言，要求壓縮空氣管線完全不泄漏并不切實際，但占系統(tǒng)總供氣量10%以下為一必須達到之目標。對于管在線的檢討，應分以下三項目進行。D= (Q/P)上式中D：最小管徑(inch)Q：流量(Nm3/min)P：絕對壓力(表壓力Kg/cm2 + Kg/cm2)45當計算出之管徑大于目前使用之輸送管徑時，表示目前使用者過小，即有可能造成壓降過大之問題。、管件、閥件及接頭的檢討 壓縮空氣在通過管路或閥體時，由于流體分子與管壁間的摩擦，會產(chǎn)生壓降，一無脈動空氣流動于清潔與光滑之管線中之壓力降可以下式計算得知。因此降低空氣管線前后端壓降的最佳方式為增加管內(nèi)徑。46 一般對于管件、閥件及接頭等之壓力降計算，其中所列之數(shù)值(L/D)為相當于管線直徑的倍數(shù)。另由閘閥四種開度(全開、3/1/2及1/4)之等效長度，從全開時的13急速上升至900，相同之效應也會產(chǎn)生在其它種閥件上，因此為降低空氣管線中的壓力損失，各種閥件的開度應盡可能保持在全開或全閉。常見之過濾器大多是利用空氣通過細密的篩網(wǎng)來達到過濾的目的，也由于如此之結(jié)構(gòu)，必然會因時間使用久了之后，篩網(wǎng)阻塞，氣體通過的阻力增加，直接造成空氣通過時的壓損變大。47，其濾網(wǎng)篩目可分為40μ、3μ、1μ、其工作原理是壓縮空氣自其濾心之中間引入，利用濾心內(nèi)部與外部之壓差，使空氣穿過濾網(wǎng)再導出。、空氣主管線過濾器 ，其由三個組件組合而成，分別為過濾器、壓力調(diào)節(jié)器、潤滑器。4空氣使用端之三點組合49七、編后語財團法人中技社節(jié)能技術(shù)發(fā)展中心，主要任務是配合國家能源政策，執(zhí)行各項節(jié)約能源技術(shù)服務計劃。中技社節(jié)能中心經(jīng)由檢測、診斷及分析找出廠商能源使用缺失，尋找節(jié)能機會，對能源用戶提供能源效率評估及制程改善，并為各企業(yè)培訓能源管理人才，制作節(jié)約能源海報、貼紙及各種節(jié)能成果專刊、節(jié)能技術(shù)手冊，推廣節(jié)約能源觀念；并透過節(jié)能輔導成功之各項觀摩研討會，以及年度成果發(fā)表會等，促成業(yè)者間的觀摩與激勵，達成彼此對節(jié)能的共識與互動，期使達成全面落實節(jié)約能源的目的。50此手冊編撰是在中技社節(jié)能中心王主任文伯博士及翁副主任信二的指導下，由莊朝焮組長主編，郭載書顧問提供技術(shù)咨詢，陳信男組長之編排，工程師林文祥及黃時先生提供檢測數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)及空氣壓縮機檢測標準作業(yè)書，以及忻佩雯小姐的文書飾稿、蔡詩珊小姐的計算機圖文件協(xié)助處理，才得以順利完成，在此致上十二萬分的謝意。6. 呂淮熏、黃勝銘, 氣液壓學, 高立圖書有限公司。8. 王德翔譯, 壓縮空氣與氣體手冊, 徐氏基金會。10. 郭介沂, “空氣壓縮機的系統(tǒng)節(jié)約能源”, 科技報導。51