Comment choisir un compresseur d’air en fonction de la consommation d’air

La sélection du compresseur d’air doit être basée sur la consommation d’air, combinée avec la règle de consommation d’air, les exigences d’efficacité énergétique et la configuration du système, pour développer un schéma différencié. Ce qui suit fournit un ensemble de méthodes de sélection scientifique à partir de quatre aspects du calcul de la consommation d’air, de l’adaptation du modèle, de la configuration du système et de la stratégie d’optimisation.

I. Comptabilité précise de la consommation d’air : base de sélection axée sur les données

1. Statistiques de la consommation de gaz de l’équipement existant
   • Recueillir le débit nominal (m3 / min) et le coefficient d’utilisation simultané (généralement 0,7 – 0,9) de tous les équipements pneumatiques (tels que le cylindre, le pistolet, les outils pneumatiques).
   • Exemples: Si une ligne de production a cinq cylindres avec un débit nominal de 0,5 m3 / min et le coefficient d’utilisation est de 0,8, la demande réelle de gaz est de 5 × 0,5 × 0,8 = 2 m3 / min.
2. Réserve pour l’expansion future
   • Selon la planification de l’entreprise, l’espace d’expansion est réservé en fonction de 10% à 20% de la demande actuelle de gaz, afin d’éviter les investissements répétés à court terme.
3. Correction de scène spéciale
   • La compensation de débit instantané doit être augmentée de 20% à 30% pour le démarrage et l’arrêt fréquents de l’équipement.
   • L’impact de la baisse de la densité de l’air sur le volume d’échappement doit être pris en compte dans les zones de haute altitude (pour chaque élévation de 1000 mètres, le volume d’échappement diminue d’environ 10%).

II. Adaptation du modèle : sélection différenciée de fréquence fixe et de fréquence variable

1. Compresseur d’air à fréquence constante
   • Scénarios applicablesScénarios de production continue avec une consommation de gaz stable (fluctuation ≤ 10%), tels que l’emballage de ciment et la ligne d’assemblage automatisée.
   • Sélection des points principaux: la quantité d’échappement est légèrement supérieure à la demande moyenne en gaz (5% – 10%), éviter le démarrage et l’arrêt fréquents causant la surchauffe du moteur.
2. Compresseur d’air à fréquence variable
   • Scénarios applicables: Scénarios de production intermittents avec une grande fluctuation de la consommation de gaz (> 30%), tels que le traitement mécanique, l’emballage alimentaire.
   • Avantages énergétiquesRéglage de la vitesse du moteur par le convertisseur de fréquence pour faire correspondre la quantité d’échappement à la demande en temps réel, et le taux d’économie d’énergie global peut atteindre 30% -50 %.
   • Sélection des points principaux: Un convertisseur de fréquence spécial et un capteur de pression doivent être configurés pour s’assurer que la vitesse de réponse n’est pas inférieure à 0,1 seconde.

III. Configuration du système : schéma d’optimisation de la machine unique à l’ensemble de la station

1. Sélection de machine unique
   • Sélectionnez le modèle correspondant à la quantité d’échappement en fonction de la demande d’air calculée.
   • Exemples: demande de gaz 2m3 / min, peut choisir le modèle d’échappement de 2,4m3 / min, réserver 20% de la balance.
2. Système de contrôle conjoint multi-machine
   • Scénarios applicables: Les grandes usines ou les scènes de fluctuation de la consommation de gaz.
   • Configurer les points clés：
     • Configuration de l’unité principale et de secours : 1 unité principale + 1 unité de secours pour assurer un approvisionnement en gaz continu.
     • Contrôle conjoint intelligent : démarrer et arrêter automatiquement l’unité par le système de contrôle PLC, équilibrer le pic et le creux de la consommation de gaz.
3. Intégration de l’équipement de post-traitement
   • Selon les exigences de qualité du gaz, le séchoir, le filtre et d’autres équipements sont configurés.
   • Exemples: L’industrie alimentaire et pharmaceutique doit être équipée d’un séchoir par adsorption (point de rosée ≤ -40 °C) et d’un filtre à haute efficacité (précision de filtration de 0,01 μ m).

Quatrièmement, la stratégie d’optimisation : de la sélection du type à la gestion du cycle complet de l’exploitation et de la maintenance

1. Évaluation de l’efficacité
   • Le modèle d’efficacité énergétique de première classe est préféré, et la puissance spécifique (kW / m3 / min) est de 15% à 20% inférieure à celle du modèle d’efficacité énergétique de troisième classe.
   • Exemples: la puissance du modèle d’économie d’énergie de premier niveau est d’environ 11 kW, la puissance du modèle d’économie d’énergie de troisième niveau est d’environ 14 kW, la différence de coût d’exploitation annuel est évidente.
2. Pipeline optimisé
   • Le diamètre du tuyau principal est conçu pour être 1,2 fois la demande maximale de gaz, réduisant ainsi la perte de pression.
   • Disposition du réseau de tuyauterie annulaire : éviter la chute de pression à l’extrémité causée par l’alimentation en gaz d’une seule ligne.
3. Surveillance intelligente
   • Configurez le module IoT pour surveiller en temps réel les paramètres tels que la quantité d’échappement, la pression et la température.
   • Prolongez la durée de vie de vos équipements en prédisant les cycles de maintenance grâce à l’analyse des données.

V. Analyse de cas : la sélection du compresseur d’air de l’usine d’usinage

1. Exigences Background
   • L’équipement existant est : 10 machines-outils à commande numérique (chaque unité nécessite 0,3 m3 / min de gaz), 5 meuleuses pneumatiques (chaque unité nécessite 0,5 m3 / min de gaz).
   • Coefficient utilisé simultanément : 0,8.
   • Réservation pour l’expansion future : 20 %.
2. Calcul de sélection
   • La demande de gaz de comptabilité est de 10 × 0,3 × 0,8 + 5 × 0,5 × 0,8 = 2,4 + 2 = 4,4 m3 / min.
   • Demand en gaz après expansion réservée : 4.4 × 1.2 = 5,28 m3 / min.
3. Configuration du modèle
   • Choisissez un compresseur d’air à fréquence variable avec un débit d’échappement de 6 m3 / min, séchoir par adsorption et filtre de précision.
   • Configure le module de surveillance de l’Internet des objets pour réaliser l’exploitation et la maintenance à distance.

Conclusions

La sélection scientifique du compresseur d’air doit prendre la comptabilité de la consommation d’air comme noyau, combinée avec la fluctuation de la consommation d’air, les exigences d’efficacité énergétique et la configuration du système, développer un schéma différencié. Les entreprises doivent établir une pensée de gestion de cycle complet, de la sélection du type, de l’installation à l’exploitation et de la maintenance, et optimiser continuellement le système d’air comprimé afin de réduire les coûts, d’améliorer l’efficacité et de réaliser le développement durable.