高效節(jié)能空氣壓縮系統(tǒng)

1、高效節(jié)能空氣壓縮系統(tǒng)高效節(jié)能空氣壓縮系統(tǒng)項目計劃書項目計劃書前言全國工業(yè)領(lǐng)域風(fēng)機、水泵和空壓機年耗電為l. 43萬億度，全國空壓機耗電總量占15%計算，其年耗電量為2140億度。全國每年空壓機電能消耗巨大、壓縮空氣浪費嚴(yán)重！在能源價格不斷上漲，產(chǎn)品利潤不斷下降的今天，從經(jīng)濟角度和環(huán)保角度考慮，企業(yè)對于自身壓縮空氣的節(jié)能是尤其值得重視的。壓縮空氣系統(tǒng)節(jié)能對策已成為最緊急的課題。2電機產(chǎn)品耗能占全國總電能的比例壓縮空氣系統(tǒng)壓縮空氣系統(tǒng)水泵系統(tǒng)水泵系統(tǒng)風(fēng)機系統(tǒng)風(fēng)機系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)信息來源：國家發(fā)改委“十一五”十大重點節(jié)能工程實施意見9.4%20.9%10.4%6.4%壓縮空氣作為工業(yè)生產(chǎn)的四種基

2、本流體介質(zhì)（水、壓縮空氣、蒸汽、天然氣）之一，能耗約占工廠設(shè)備（動力設(shè)備、制造設(shè)備、空調(diào)設(shè)備、電熱設(shè)備、照明設(shè)備、給排水設(shè)備）總用電量的9%-35%。 系統(tǒng)能耗比例3空壓機的工作效率空壓機在運行時，真正用于增加空氣勢能所消耗的電能，在總耗電量中只占很小的一部分，約15%左右。約85%的耗電轉(zhuǎn)化為熱量，通過風(fēng)冷或者水冷的方式排放到空氣中去。美國能源署統(tǒng)計4壓縮空氣系統(tǒng)的成本、電耗現(xiàn)狀5空壓機的余熱u以160KW空壓機為例，用于壓縮空氣的消耗的電能 16015% = 24KW u轉(zhuǎn)化余熱浪費的電能 16085% = 136KW 空壓機的余熱浪費巨大，余熱利用越來越被人們所重視。目前，盡管有一些廠家

3、開發(fā)的利用空壓機余熱回收的產(chǎn)品也能利用部分熱能，但是最關(guān)鍵的問題是不一定能遇到充分利用回收的熱水的應(yīng)用場合！6空壓機系統(tǒng)節(jié)能手段v 提高空壓機效率 1020%v 變頻調(diào)速技術(shù) 1035%v 單點/多點壓力調(diào)節(jié)控制515%v 集中控制系統(tǒng)515%v 流量控制技術(shù)510%v 干燥工藝改進510%v 熱回收利用2040%v 管網(wǎng)優(yōu)化 515%v 泄漏監(jiān)控 515%v 廢氣回收1020%7一種全新的高效節(jié)能壓縮空氣系統(tǒng)本項目提出本項目提出一種一種全新的全新的節(jié)能壓縮空氣裝節(jié)能壓縮空氣裝置，利用置，利用流體力學(xué)的流體力學(xué)的科恩達效應(yīng)原理，在傳統(tǒng)科恩達效應(yīng)原理，在傳統(tǒng)裝置裝置液態(tài)空氣氣化裝置液態(tài)空氣氣化裝

4、置基礎(chǔ)上設(shè)置射流引流基礎(chǔ)上設(shè)置射流引流器、氣體混合引流器，利用少量液態(tài)空氣氣化器、氣體混合引流器，利用少量液態(tài)空氣氣化產(chǎn)生少量高壓壓縮空氣，產(chǎn)生少量高壓壓縮空氣，再再用少量高壓壓縮空用少量高壓壓縮空氣形成氣形成10100倍的高流量壓縮空氣，耗能倍的高流量壓縮空氣，耗能極極少、少、系統(tǒng)系統(tǒng)裝置簡單、裝置簡單、可靠性高、體積大大減可靠性高、體積大大減小、小、供氣量大、無噪聲、供氣量大、無噪聲、無熱排放、設(shè)備采購無熱排放、設(shè)備采購成本和使用成本和使用成本也大幅降低。成本也大幅降低。8背景技術(shù)9 射流技術(shù)：射流技術(shù)：高速高壓的流體，能帶動周圍介質(zhì)一并運動；即高壓冷凝水射流可以吸收帶動部分乏氣直接再進入

5、水浴氣化換熱器；而以某種形式噴射的氣流，可以帶動比該氣流量大10100倍的氣體一起運動；高壓氣化氣體可以帶動大量乏氣進入下一工作循環(huán)； 流體熱力學(xué)：流體熱力學(xué)：流動的氣體可以在運動中升溫補熵，同一空間不同階段的壓力可以不同；氣化氣體可以在流動過程中逐漸補熵升溫、增壓；射流技術(shù)v 射流射流 jetv 從管口、孔口、狹縫射出，或靠機械推動，并同周圍流體摻混的一股流體流動。經(jīng)常遇到的大雷諾數(shù)射流一般是無固壁約束的自由湍流。這種湍性射流通過邊界上活躍的湍流混合將周圍流體卷吸進來而不斷擴大，并流向下游。射流在水泵、蒸汽泵、通風(fēng)機、化工設(shè)備和噴氣式飛機等許多技術(shù)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。10流體的動壓、靜壓、全壓

6、靜壓靜壓 由于空氣分子不規(guī)則運動而撞擊于管壁上產(chǎn)生的壓力稱為靜壓。氣體量一定的情況下，簡單的理解靜壓和溫度有關(guān)；動壓動壓指空氣流動時產(chǎn)生的壓力，只要風(fēng)管內(nèi)空氣流動就具有一定的動壓，其值永遠是正的。簡單的理解動壓和氣流速度有關(guān)； 全壓全壓全壓是靜壓和動壓的代數(shù)和，氣體所具有的總能量。簡單理解就是流體最終的總壓力。11射流泵原理圖12氣體放大器13沖壓噴氣發(fā)動機14高效節(jié)能空氣壓縮系統(tǒng)151、液態(tài)空氣儲罐；2、高壓超低溫液體泵；3、射流引流器；4、超低溫氣液管路；5、高壓氣化器；6、熱源液1輸出管路；7、熱源液1輸入管路；8、高壓常溫輸氣管；9、氣體混合引流器；10、氣體收縮段；11、熱源液2輸入

7、管路；12、熱源液2輸出管路；13、氣體膨脹段；14、氣體換熱器；15、泄壓單向閥；16、單向閥；17、管路；18、工作壓力儲氣罐；19、工作氣流管路；20、空氣過濾干燥裝置；21、空氣入口；22、液態(tài)空氣加注口；23、單向閥；24、射流回氣管路；25、安全泄壓裝置；26、回氣歧管。附圖說明：附圖說明：16液態(tài)空氣儲罐里的低溫液態(tài)空氣通過高壓超低溫液體泵，以530MPa的壓力輸入射流引流器，同時通過射流回氣管吸入高溫的空氣混合，形成超低溫高壓氣液混合物；所得的超低溫高壓氣液混合物經(jīng)過超低溫高壓氣液管路進入氣源高壓氣化器吸收熱量后氣化形成高壓常溫氣體；所得的高壓常溫氣體達到設(shè)定壓力后，通過高壓輸

8、氣管上的泄壓單向閥輸入氣體混合引流器，通過科恩達效應(yīng)使得過濾干燥的空氣經(jīng)過氣體換熱補熵裝置升溫補熵后形成高流量氣體進入儲氣罐待用；部分經(jīng)過升溫補熵的空氣輸入射流回氣管，與低溫液態(tài)空氣混合，再形成超低溫高壓氣液混合物，使得制備過程連續(xù)進行。工作原理工作原理17方案經(jīng)濟性分析方案經(jīng)濟性分析18參照國標(biāo)JB/T 6430-2002，產(chǎn)生1MPa壓縮空氣的能耗指標(biāo)大約是8.0KW立方每分鐘（機組越大，效率越高）。25立方每分鐘的空壓機能耗約200Kw；每小時使用費（每度電0.6元）120元，產(chǎn)氣1500立方；采用本方案，產(chǎn)生相同壓力氣量，折算標(biāo)準(zhǔn)空氣約1500立方左右，空氣的分子量按30計算，液態(tài)空氣

9、放大使用比例暫定為1:10，大約需要消耗的液態(tài)空氣是：1500/ 22.4 * 0.03 / 10 = 0.2 噸系統(tǒng)只需要一個不到1千瓦的每分鐘流量3.3Kg的高壓超低溫液體泵，系統(tǒng)總耗電小于1KWh。按照液態(tài)空氣每公斤耗電0.28度計算生產(chǎn)成本，批發(fā)價200元/噸，同樣產(chǎn)氣1500立方成本是40元；方案優(yōu)勢分析方案優(yōu)勢分析19v建設(shè)成本不到1/2，占地不到1/2；v運行成本下降到1/3，耗電量下降到近乎零；v設(shè)備技術(shù)成熟，免維護，可靠性高；v無噪音、不排熱、傳輸管損小；v節(jié)約能耗效果明顯，社會經(jīng)濟效益突出。該項目的市場空間特點20v國內(nèi)外市場空白，發(fā)展空間大；v單個項目金額大，系統(tǒng)實施簡單

10、；v符合國家能源政策，容易獲得融資和補貼；v設(shè)備技術(shù)成熟，系統(tǒng)可靠性高、技術(shù)風(fēng)險?。籿節(jié)約能耗效果明顯，社會經(jīng)濟效益突出。按照每年行業(yè)耗電2140億度電計算，只要節(jié)約10%，就能節(jié)約200億度點，折合約656萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤項目實施步驟21第一階段：原理樣機研發(fā)實現(xiàn)第一階段：原理樣機研發(fā)實現(xiàn)定做一套每小時汽化量20公斤液態(tài)空氣，輸出壓力10MPa以上的水浴氣化器，定做射流引流器、氣體混合引流器，采購必要的管線、閥門、測量設(shè)備，合計預(yù)算35萬元；加工其它輔助配件器材15萬。尋求有經(jīng)驗、積極配合、有相應(yīng)能力的合作研發(fā)團隊外包委托開發(fā)或者合作開發(fā)，保證進度、效率，保證資金的使用效率，控制風(fēng)險；完成專家成果

11、評審。總投資約200萬。項目實施步驟22第二階段：小型示范工程第二階段：小型示范工程計劃設(shè)計一個300Kw空壓機改造項目，在原理樣機成果基礎(chǔ)上，委托專業(yè)設(shè)計院進行設(shè)計，落實一個合作應(yīng)用單位；根據(jù)設(shè)計院設(shè)計文件面向社會進行施工安裝工程招標(biāo)；節(jié)能增效目標(biāo)：降低運行成本60%，系統(tǒng)電耗降低到1%；項目完成后，組織專家評審。第三階段：推廣應(yīng)用第三階段：推廣應(yīng)用在示范工程成功后，整合社會資源，采用不同融資合作模式，開展節(jié)能增效發(fā)電技術(shù)應(yīng)用推廣。財務(wù)預(yù)測分析目前啟動項目，總投資不大，一旦前期樣機完成研發(fā)，專利技術(shù)目前啟動項目，總投資不大，一旦前期樣機完成研發(fā)，專利技術(shù)可以實現(xiàn)可以實現(xiàn)1010倍以上增值，投

12、資回報容易實現(xiàn)。問題的關(guān)鍵僅僅在于倍以上增值，投資回報容易實現(xiàn)。問題的關(guān)鍵僅僅在于項目是否能實現(xiàn)的技術(shù)可行性，財務(wù)投資容易預(yù)測和分析。項目是否能實現(xiàn)的技術(shù)可行性，財務(wù)投資容易預(yù)測和分析。v 投入資金投入資金回收回收預(yù)期預(yù)期半年內(nèi)通過樣機完成技術(shù)鑒定，確認(rèn)市場地位和價值，1年內(nèi)技術(shù)股權(quán)溢價轉(zhuǎn)讓初步獲利，3年左右逐步開始實現(xiàn)綜合收益v 直接技術(shù)轉(zhuǎn)讓回報直接技術(shù)轉(zhuǎn)讓回報一次性或階段分步技術(shù)轉(zhuǎn)讓、產(chǎn)品生產(chǎn)和專利使用授權(quán)、政府扶植、社會資金參與實現(xiàn)技術(shù)專利溢價增值v未來投資回報未來投資回報預(yù)期預(yù)期工程技術(shù)授權(quán)的專利技術(shù)提成獲利，技術(shù)參股后所持股權(quán)資本運營升值v 政府扶植資金申報政府扶植資金申報有原理樣機做基礎(chǔ)，具備條件申報政府扶持資金、實現(xiàn)資源升值23融資金額及使用計劃作為一個天使投資合作項目，考慮到未來項目進一步發(fā)展的需作為一個天使投資合作項目，考慮到未來項目進一步發(fā)展的需要，以及項目第一階段務(wù)實的資金需求，也綜合業(yè)界慣例，做出如要，以及項目第一階段務(wù)實的資金需求，也綜合業(yè)界慣例，做出如下計劃：下