В контекста на глобалните политики за пестене на енергия и намаляване на емисиите и с предприятията, които все повече се фокусират върху контрола на оперативните разходи, енергийната ефективност се превърна в основен конкурентен фактор в индустрията за промишлено производство на кислород. Кислородните генератори с адсорбция с промяна на вакуума под налягане (VPSA), като основно оборудване за-производство на кислород на място, постигнаха пробив от над 30% спестяване на енергия чрез усъвършенствани интелигентни системи за управление, носещи значителни икономически ползи за индустрии като стомана, цветни метали, химическо инженерство и медицински грижи. Тази статия ще се задълбочи в работния механизъм на генераторите на кислород VPSA и ще проучи как интелигентните системи за управление водят до спестяване на енергия и намаляване на разходите.
Дилемата на потреблението на енергия на традиционните VPSA кислородни генератори
ТрадиционенГенератори на кислород VPSAразчитат на фиксирани работни параметри, за да завършат циклите на адсорбция и десорбция на молекулярните сита. Индустриалното търсене на кислород обаче варира динамично в зависимост от производствените процеси-например консумацията на кислород в пещите за производство на стомана варира значително по време на различните етапи на топене.
Работата с фиксирани параметри води до два основни проблема с загуба на енергия: първо, когато търсенето на кислород е ниско, оборудването все още работи при пълно натоварване, което води до прекомерна консумация на енергия; второ, неправилното съвпадение на налягането на адсорбция, времето на цикъла и обема на въздуха с действителното търсене намалява ефективността на използване на молекулярните сита и увеличава консумацията на енергия за единица произведен кислород.
Статистиката показва, че консумацията на енергия на традиционните генератори на кислород VPSA представлява 60%-70% от общите им оперативни разходи, което прави подобряването на енергоспестяването спешна необходимост за предприятията.
Основна логика: Как интелигентните системи за управление постигат енергоспестяване
Интелигентната система за управление на кислородните генератори VPSA, базирана на технологията Internet of Things (IoT), сензорни мрежи и адаптивни алгоритми, реализира мониторинг в реално-време, прецизна настройка и оптимална работа на оборудването. Енергоспестяващият му-ефект се отразява главно в следните четири аспекта:
1. Наблюдение-в реално време и динамична настройка на параметрите
Системата е оборудвана с множество високо{0}}прецизни сензори, които непрекъснато събират ключови оперативни данни, включително чистота на кислорода, налягане, скорост на потока, температура на молекулно сито и натоварване на въздушния компресор. Чрез крайни изчисления и облачен анализ системата преценява точно действителната нужда от кислород на производствената линия. Когато търсенето намалее, той автоматично намалява обема на подавания въздух на въздушния компресор, понижава налягането на адсорбция и оптимизира времето на цикъла на адсорбция и десорбция; когато търсенето се увеличи, той бързо настройва параметрите, за да осигури стабилно снабдяване с кислород. Тази динамична настройка избягва феномена „големият кон тегли малка количка“, като намалява ненужната консумация на енергия с 15%-20%.
2. Интелигентна оптимизация на работата на молекулярното сито
Молекулярното сито е основният компонент на генераторите на кислород VPSA и неговият адсорбционен капацитет пряко влияе върху енергийната ефективност. Интелигентната система за управление използва алгоритми за машинно обучение, за да натрупва и анализира работните данни на молекулярните сита за дълъг период от време, овладявайки закона за намаляване на адсорбционния капацитет. Той автоматично регулира времето за регенериране и налягането според действителното състояние на молекулярното сито, като гарантира, че молекулярното сито е винаги в оптимално работно състояние. Това не само подобрява степента на използване на молекулярните сита с 10%-15%, но също така удължава техния експлоатационен живот, намалявайки разходите за подмяна и поддръжка.
3. Синергично енергоспестяване на спомагателното оборудване
Генераторите на кислород VPSA обикновено са оборудвани със спомагателно оборудване като въздушни компресори, вакуумни помпи и охладители. Интелигентната система за управление реализира синергична работа на целия клъстер от оборудване. Например, той настройва пускането-стопирането и натоварването на въздушния компресор в съответствие с-потреблението на въздух в реално време на кислородния генератор, като избягва работата на въздушния компресор на празен ход; той оптимизира потока на охлаждащата вода на охладителя според работната температура, като намалява консумацията на енергия на водната помпа. Синергичното управление на спомагателното оборудване може допълнително да намали общата консумация на енергия на системата с 5%-10%.
4. Ранно предупреждение за неизправности и предсказуема поддръжка
Интелигентната система за управление следи работното състояние на оборудването в реално време. Когато се появят необичайни параметри като прекомерна консумация на енергия, намалена чистота на кислорода или необичаен шум, той незабавно изпраща ранно предупреждение до персонала и предоставя предложения за поддръжка. Прогнозната поддръжка избягва внезапни повреди на оборудването, които водят до неефективна работа или загуби при изключване, като гарантира, че оборудването винаги работи в оптимално-състояние за пестене на енергия. В сравнение с традиционната пост-поддръжка, предсказуемата поддръжка може да намали загубата на енергия, причинена от неизправности в оборудването, с 3%-5%.
Практически ползи: Над 30% спестяване на енергия води до намаляване на разходите
Наслагването на горните четири енергоспестяващи механизма позволява на интелигентния генератор на кислород VPSA да постигне общ процент на енергоспестяване от над 30%. Като вземем за пример кислороден генератор 10 000 Nm³/h VPSA, консумацията на енергия на традиционния модел е около 0,8 kWh/Nm³, докато интелигентният модел може да намали консумацията на енергия до 0,56 kWh/Nm³ или по-ниско. Изчислено от 8 000 часа годишна работа и 0,6 юана/kWh цена на електроенергията, годишните разходи за електроенергия могат да бъдат спестени с (0,8-0,56) × 10 000 × 8 000 × 0.6=11.52 милиона юана. Такова значително намаляване на разходите прави интелигентните кислородни генератори VPSA първият избор за предприятията за надграждане на тяхното оборудване за производство на кислород.
Заключение
Енергоспестяването от 30%+ на кислородните генератори VPSA не е случаен резултат, а конкретно проявление на дълбоката интеграция на технологията за интелигентен контрол и промишленото производство на кислород. В ерата на преследване на зелено и ниско-въглеродно развитие, интелигентните генератори на кислород VPSA ще се превърнат във важна сила за предприятията за намаляване на оперативните разходи, подобряване на конкурентоспособността и постигане на устойчиво развитие.
Ако искате да научите повече за това как интелигентните генератори на кислород VPSA могат да бъдат персонализирани, за да отговорят на нуждите-за пестене на енергия на вашето предприятие, моля, свържете се незабавно с професионалния екип на GNEE, за да получите-решение за производство на кислород на едно място.