郝須慶

(河南神火煤業(yè)公司永城鋁廠，河南 永城 476600)

在電解鋁企業(yè)生產(chǎn)中，壓縮空氣主要應(yīng)用在氧化鋁輸送、電解、鑄造、炭素生產(chǎn)及凈化系統(tǒng)中.永城鋁廠現(xiàn)有4 6萬t/年的電解鋁產(chǎn)能，生產(chǎn)用活塞式空壓機(jī)1 5臺，型號為D-1 0 0/1 0-a。壓縮空氣系統(tǒng)有3個(gè)空壓站：1#空壓站有5臺空壓機(jī)，2#空壓站3臺空壓機(jī)，3#空壓站7臺空壓機(jī)，電解為兩個(gè)系列，分別是3 5 0 k A和4 0 0 k A共4個(gè)電解車間，兩個(gè)氧化鋁倉庫，氧化鋁輸送采用濃相和超濃相兩種輸送方式，分為電解和料庫供風(fēng)2條線?？諝鈮嚎s機(jī)組采用并網(wǎng)運(yùn)行方式，結(jié)合調(diào)節(jié)負(fù)荷來控制氣量及輸出壓力?？諌赫驹O(shè)備布置如圖1所示。

一、壓縮空氣流動過程的節(jié)能分析

1.流動過程

解得

式中：ΔS——物流的熵變。對于和外界無熱交換的穩(wěn)流過程，物流的熵變即為總熵變，也是過程的熵產(chǎn)生，故流動過程的損耗功

式中V和T分別表示流體的體積和溫度。無論液體或氣體，因其流動過程中，溫度和比容均無太大變化，故可簡化為：

從式(2)可以看出，要降低流動過程的功損耗，就應(yīng)當(dāng)盡量減少流動過程的推動力，也就是減少壓力降。因此在管路安裝時(shí)，要盡量減少管路上的彎頭、變經(jīng)及節(jié)流裝置。另外，壓力降(P1-P2)大致與速度成平方關(guān)系，即流動過程的損耗功大致與流速的平方成正比，但是降低流速要加大管道直徑，增加費(fèi)用。

空氣在壓縮過程中狀態(tài)參數(shù)間的關(guān)系式為PVn=c o n s t(常數(shù))，所以P1V1不變時(shí)，P2越高，V2值越小。因此，當(dāng)系統(tǒng)的運(yùn)行壓力降低時(shí)，功耗就下降，同時(shí)容積流量相應(yīng)增加。在滿足絕大部分使用單位用氣壓力的前提下，降低系統(tǒng)運(yùn)行壓力具有明顯的節(jié)能效果。

2.傳熱過程

假設(shè)某換熱器在不計(jì)散熱損失時(shí)，高溫流體A在溫度為TA時(shí)將熱量Q傳給溫度為TB的低溫流體B，高、低溫流體的溫度TA，TB可以是恒溫，也可以是變溫TA>TB。根據(jù)熱力學(xué)第一定律，高溫流體放出的熱量QA即為低溫流體得到的熱量QB，即|QA|=|QB|=Q。

羅哌卡因藥物鎮(zhèn)痛時(shí)間較長,其能夠?qū)﹄x子通路起到良好的抑制作用,是臨床上較為常見的麻醉藥物。綜合國內(nèi)林臨床研究看來,羅哌卡因的麻醉劑量爭議較小,但是醫(yī)療界面對舒芬太尼的劑量爭議較大。本研究結(jié)果顯示,采用0.75%羅哌卡因復(fù)合5.0μg舒芬太尼腰麻的觀察組綜合麻醉效果顯著高于0.75%羅哌卡因復(fù)合7.5μg舒芬太尼腰麻的對照組,兩組差異性較大(P>0.05),具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這表明0.75%羅哌卡因復(fù)合5.0μg舒芬太尼腰麻鎮(zhèn)痛效果良好,能夠降低剖宮產(chǎn)產(chǎn)婦的心理負(fù)擔(dān),具有較高的臨床應(yīng)用與推廣價(jià)值。

在傳熱前，熱量Q(取絕對值)的最大作功能力為QA(1-To/TA,)；在傳熱后，熱量QB的最大作功能力降為QB(1-To/TB)。因此，傳熱過程的功損耗應(yīng)為

式中：Q——高、低流體的傳熱量，取正值。

式(3)表明，換熱設(shè)備即使沒有熱損失，熱量在數(shù)量上能完全回收，仍然有功損失。當(dāng)環(huán)境溫度To、傳熱量Q一定時(shí)，傳熱過程的功損失正比于傳熱溫差(TA-TB)。說明，能耗費(fèi)隨傳熱溫差減少而降低。但對一定的傳熱量，為減少傳熱溫差必須增加傳熱面，從而導(dǎo)致設(shè)備投資費(fèi)用的增大。投資費(fèi)是一次性的，而能耗費(fèi)卻是長期性。通過能大量活塞空氣壓縮機(jī)和氣體壓縮機(jī)的研究表明，經(jīng)冷卻器冷卻后空氣溫度每升高1℃，氣體體積增加0.3 3%，相應(yīng)地使下一級氣體壓縮功增加0.3 3%。

3.功的損耗

通過對壓縮空氣流動過程的熱力學(xué)分析可以看出，功的損耗與溫度差和壓力差有很大的關(guān)系。因此在系統(tǒng)確定的前提下，合理選擇系統(tǒng)運(yùn)行各點(diǎn)的壓力、溫度和控制流量是壓縮機(jī)系統(tǒng)節(jié)能的主要方向。

二、供風(fēng)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行因素

1.合理規(guī)定總排氣壓力的上下限

(1)總排氣壓力的下限Pmin是根據(jù)用氣設(shè)備規(guī)定的壓力值以及管網(wǎng)的壓力損失值確定的。總排氣壓力的上限Pmax與Pmin的差是Pmin的裕度。因?yàn)轱L(fēng)動機(jī)械和吹風(fēng)消耗的壓縮空氣量與進(jìn)氣壓力成正比，所以減少壓縮空氣壓力的裕度可以減少壓縮空氣的消耗量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

煤業(yè)公司2 0 1 0年規(guī)定總排氣壓力0.6 2±0.0 3 M P a，2 0 1 1年根據(jù)實(shí)際需要把總排氣壓力改為0.5 5±0.0 3 M P a，節(jié)能效果非常明顯。

(2)降低過程阻力，改善進(jìn)氣條件。通過操作制度及檢修制度的完善，及時(shí)排除排水器中的污水，并及時(shí)清理濾清器、高效過濾器等附件，降低進(jìn)氣溫度，減小濾清器的阻力，提高排氣量，降低功耗。另外通過改造局部管網(wǎng)，匹配最佳管徑，可以得到最佳的流動速度，減少管道阻力損失。

2.減少泄漏損失，控制壓縮空氣總流量

(1)減少空壓機(jī)的泄漏損失。

①減少內(nèi)泄漏。內(nèi)泄漏是由于空壓機(jī)汽缸兩腔竄氣而產(chǎn)生的。為減少內(nèi)泄漏，應(yīng)使活塞環(huán)和汽缸的間隙控制在規(guī)定值范圍內(nèi)；裝配活塞環(huán)時(shí)應(yīng)將各切口位置錯(cuò)開，并使所有切口位置與氣閥口錯(cuò)開?；钊h(huán)使用前還應(yīng)在汽缸內(nèi)作漏光檢查，要求整個(gè)圓周上的漏光不多于兩處，每處弧長不超過2 5°，總弧長不超過4 5°，漏光處距切口應(yīng)大于3 0°。

②減少外泄漏。外泄漏主要是壓縮機(jī)填料密封不好而產(chǎn)生的。因此要求對填料進(jìn)行定期檢查和調(diào)整，使之具有良好的性能，各密封圈的裝配位置也必須正確。

(2)減少管網(wǎng)泄漏，控制總流量。按實(shí)際需要適時(shí)調(diào)整總用氣量。并使管網(wǎng)泄漏量為零，這樣用氣量等于壓縮空氣的總產(chǎn)量，空壓機(jī)的能效最高。因此在實(shí)際的生產(chǎn)中，要定期檢查供風(fēng)管網(wǎng)的漏氣情況和用風(fēng)點(diǎn)用風(fēng)情況，及時(shí)消除泄漏點(diǎn)，防止壓風(fēng)的浪費(fèi)。

3.供風(fēng)設(shè)備溫度控制

(1)控制空壓機(jī)進(jìn)氣溫度。進(jìn)氣溫度直接影響空壓機(jī)運(yùn)行效率。進(jìn)氣溫度越高，空壓機(jī)制氣效率就越底，電耗相應(yīng)地也就越高。建議在夏季進(jìn)氣口采取降溫措施，如遮陽等。

(2)對冷卻系統(tǒng)定期檢查?？諌簷C(jī)冷卻裝置表面形成水垢是影響冷卻效果的主要原因。因此應(yīng)該定期對冷卻系統(tǒng)管網(wǎng)進(jìn)行酸洗除垢。

(3)空壓機(jī)冷卻系統(tǒng)改造。D—1 0 0/1 0-a型空壓機(jī)冷卻系統(tǒng)原設(shè)計(jì)為內(nèi)插件式冷卻器，其水道易堵塞、易泄漏，造成冷卻效率差，二級進(jìn)氣溫度常在7 0℃左右，空壓機(jī)二排超溫現(xiàn)象頻繁，壓縮機(jī)運(yùn)行存在嚴(yán)重隱患。2 0 0 7年以后逐年改造為外螺旋列管式冷卻器，加大了熱面積，使設(shè)備更易維護(hù)。改造后二級進(jìn)氣溫度平均在4 0℃以下，壓縮機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定，超溫、泄漏故障變少。

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