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什么是压缩机瞬态损失,它们为何重要?

效率至关重要:阐述了压缩机瞬态损失

旋转式螺杆压缩机有 3 种类型:定速、双速和变速驱动 (VSD)。压缩机的瞬态损失有助于解释这 3 种类型在能效方面的巨大差异。

什么是压缩机瞬态损失?

术语瞬态损失是指压缩机在运行阶段之间循环时,在不产生可用空气的情况下所消耗的能量。该术语反映了能源浪费情况。对于传统的定速压缩机,这些损失可能会占到其总能耗的 20%。双速螺杆压缩机仅经历尽可能小的瞬态损失。变速驱动压缩机几乎能完全消除这些瞬态损失。 

定速与双速压缩机的瞬态损失

阿特拉斯·科普柯瞬态损失

在本文中,我们将探讨两种类型的压缩机,其瞬态损失是一个因素:定速和双速压缩机。我们还将解释为什么无论定速压缩机效率有多高,都无法有效减少瞬态损失。我们也将展示双速压缩机如何成功地大幅降低这种能源浪费。  

定速压缩机的瞬态损失

瞬态损失是定速压缩机固有的。这是因为它们只能以 100% 的电动机转速运行,而且它们不能在系统受压时起动。 


原因如下: 

  • 起动时:电动机起动时,必须先加注油/气分离器容器。只有当压缩机压力达到 4 bar 时,最小压力阀才会打开,然后开始供应压缩空气。在此之前,所有用于起动机器的能量都属于瞬态损失。 

  • 满载:当需求达到最大值时,压缩机将以优化的效率运行。这里没有浪费能源。 

  • 空气需求较低:当需求下降时,定速压缩机进入卸载状态。这时,电动机以最大速度运行,却不产生任何空气,纯属浪费能源。然而,在从加载到卸载的过渡过程中,定速压缩机会经历额外的瞬态损失。当进口关闭时,油/气分离器将排气至 1/2 bar。这是因为压缩机在仍加压的情况下不能再起动。术语放气损失是指产生此排气所需的能量。 

  • 关闭和重新起动:当需求继续保持在低水平时,定速压缩机最终将关闭。当气流加速时,压缩机必须重启,同时再次起动瞬态损失回路。  

双速压缩机的瞬态损失

与定速机组相比,双速压缩机可将瞬态损失降低两位数。这是因为它在卸载过程中以最低速度运行,而且它可以在受压时起动系统。 


以下是它的工作原理: 

  • 起动时:从完全空载的压缩机开始,双速压缩机的起动与定速压缩机非常相似。 

  • 满载:当需求达到峰值时,压缩机将以最大速度运行。没有能源浪费,但与定速压缩机相比也没什么有真正的优势。 

  • 空气需求较低:当需求下降时,双速压缩机也会进入卸载状态。但在卸载过程中,它以最低速度运行,从而显著减少能源浪费。此外,由于双速机组可以受压时起动,因此也可最大程度地减少放气损失。 

  • 关闭和重新起动:双速压缩机可以在受压时起动。这意味着与定速压缩机相比,它可以更快地重启,而且所需的能量更少。 

压缩机瞬态损失的成本

本文介绍了压缩机瞬态损失的概念、定速压缩机会经历这些损失的原因,以及双速压缩机减少这些损失的方法。由于能源成本通常占压缩机总成本的 80%,因此这种效率差异对运营成本有很大影响。