Cómo seleccionar el compresor de aire de acuerdo con el consumo de aire

La selección del compresor de aire debe basarse en la cantidad de gas, combinada con la ley de gas, los requisitos de eficiencia energética y la configuración del sistema, formular un esquema de diferenciación. A continuación, se proporciona un conjunto de métodos de selección científica a partir de cuatro aspectos de la contabilidad de consumo de gas, la adaptación del modelo, la configuración del sistema y la estrategia de optimización.

I. Contabilidad precisa del consumo de gas: base para la selección de tipos impulsados por datos

1. Estadísticas de consumo de gas para equipos existentes
   • Reúna el caudal nominal (m3 / min) y el coeficiente de uso simultáneo (generalmente 0,7 – 0,9) de todos los equipos neumáticos (por ejemplo, cilindros, pistolas de pulverización, herramientas neumáticas).
   • EjemploSi una línea de producción tiene 5 cilindros con un caudal nominal de 0,5 m3 / min y el coeficiente de uso es de 0,8, la demanda real de gas es de 5 × 0,5 × 0,8 = 2 m3 / min.
2. Saldo reservado para expansión futura
   • De acuerdo con la planificación empresarial, reservar el espacio de expansión de acuerdo con el 10% -20% de la demanda actual de gas para evitar inversiones duplicadas a corto plazo.
3. Escenas especiales corrección
   • La compensación de flujo instantáneo debe aumentarse en un 20% -30% para equipos de arranque y parada frecuentes.
   • El efecto de la disminución de la densidad del aire en el volumen de escape debe considerarse en las áreas de alta altitud (el volumen de escape se reduce en aproximadamente un 10% por cada 1000 metros de elevación).

II. Adaptación del modelo: selección diferencial de frecuencia fija y frecuencia variable

1. Compresor de aire de frecuencia fija
   • Escenarios aplicablesEscenarios de producción continua con consumo de gas estable (fluctuación ≤ 10%), como envasado de cemento, línea de ensamblaje automatizada.
   • Selección de puntos principalesEl volumen de escape es ligeramente superior a la demanda promedio de gas (5% – 10%), para evitar el sobrecalentamiento del motor causado por arranques y paradas frecuentes.
2. Compresor de aire de frecuencia variable
   • Escenarios aplicablesEscenarios de producción intermitentes con una gran fluctuación en el consumo de gas (> 30%), como mecanizado y envasado de alimentos.
   • Ventajas energéticasRegular la velocidad del motor a través del convertidor de frecuencia para que la cantidad de escape y la demanda de gas coincidan en tiempo real, y la tasa de ahorro de energía integral puede alcanzar el 30% – 50%.
   • Selección de puntos principalesSe requiere un convertidor de frecuencia especial y un sensor de presión para garantizar que la velocidad de respuesta no sea inferior a 0,1 segundos.

Configuración del sistema: esquema de optimización de una sola máquina a toda la estación

1. Selección de máquina única
   • De acuerdo con la demanda de gas calculada, seleccione el modelo de descarga que coincida.
   • Ejemplo: demanda de gas 2m3 / min, puede elegir el modelo de descarga de gas 2.4m3 / min, reservar el 20% de margen.
2. Sistema de control multi-máquina
   • Escenarios aplicablesFábricas grandes o escenarios con fluctuaciones drásticas en el consumo de gas.
   • Configuración Puntos：
     • Configuración de la unidad principal y de reserva: 1 unidad principal + 1 unidad de reserva para garantizar el suministro continuo de gas.
     • Control conjunto inteligente: arranque y detenga automáticamente la unidad a través del sistema de control PLC para equilibrar el pico y el valle de gas.
3. Integración de equipos de postratamiento
   • De acuerdo con los requisitos de calidad del gas, configure equipos como secadores y filtros.
   • EjemploLa industria alimentaria y farmacéutica necesita un secador de adsorción (punto de rocío ≤ -40 °C) y un filtro de alta eficiencia (precisión de filtración de 0,01 μ m).

Estrategia de optimización: gestión de ciclo completo desde la selección de modelos hasta el mantenimiento de operaciones

1. Evaluación energética eficiencia
   • Preferir el modelo de eficiencia energética de primer nivel, la potencia específica (kW / m3 / min) es un 15% -20% menor que el modelo de eficiencia energética de tercer nivel.
   • EjemploLa potencia del modelo de eficiencia energética de primer nivel es de aproximadamente 11kW, la potencia del modelo de eficiencia energética de tercer nivel es de aproximadamente 14kW, con una diferencia significativa en el costo de operación anual.
2. Optimización de tuberías
   • El diámetro de la tubería principal está diseñado de acuerdo con 1,2 veces la demanda máxima de gas para reducir la pérdida de presión.
   • Disposición de la red de tuberías anulares: evita la caída de presión terminal causada por el suministro de aire de línea única.
3. Monitorización inteligente
   • Configure el módulo IoT para monitorear en tiempo real los parámetros de escape, presión y temperatura.
   • Predecir los ciclos de mantenimiento mediante análisis de datos y prolongar la vida útil de los equipos.

V. Análisis de caso: Selección del compresor de aire en la planta de mecanizado

1. Requisitos de fondo
   • Equipo existente: 10 máquinas herramientas NC (cada unidad de demanda de gas 0,3 m3 / min), 5 amolador neumático (cada unidad de demanda de gas 0,5 m3 / min).
   • Coeficiente de uso simultáneo: 0,8.
   • Reserva de expansión futura: 20%.
2. Cálculo de selección
   • La demanda de gas contable es: 10 × 0.3 × 0.8 + 5 × 0.5 × 0.8 = 2.4 + 2 = 4.4m3 / min.
   • La demanda de gas después de la expansión reservada es de 4.4 × 1.2 = 5.28m3 / min.
3. Configuración Modelo
   • Seleccione un compresor de aire de frecuencia variable con una capacidad de escape de 6m3 / min, combinado con un secador de adsorción y un filtro de precisión.
   • Configure el módulo de monitoreo de Internet de las Cosas para realizar operaciones y mantenimiento remotos.

Conclusiones

La selección científica del compresor de aire debe centrarse en la contabilidad del consumo de gas, combinar con la fluctuación del consumo de gas, los requisitos de eficiencia energética y la configuración del sistema, formular un esquema de diferenciación. Las empresas deben establecer un pensamiento de gestión de ciclo completo, desde la selección, instalación hasta la operación y el mantenimiento, optimizar continuamente el sistema de aire comprimido para lograr la reducción de costos y la mejora de la eficiencia y el desarrollo sostenible.