制氧機理論耗電量影響因素

1.2制氧機理論耗電量影響因素

1.2.1制氧機空氣壓縮機卸載過程在實際應用中，空氣壓縮機通常在加載和卸載兩種狀態下工作。加載是指當空氣儲罐壓力低于設備所需壓力時，壓縮機運轉，給儲罐加壓，運轉功率為額定功率，輸出為額定流量。卸載是指當儲氣罐的壓力達到設定氣壓時，空氣進氣閥關掉，但空氣壓縮機繼續運轉，空氣壓縮機運轉功率為額定功率的30%~50%，輸出流量為0。卸載是為了避免大功率空氣壓縮機啟動時對電網和壓縮機造成損害，也是導致空氣壓縮機能耗升高的主要因素。

根據空氣壓縮機參數的計算公式：

（1）加載時間=儲氣常量/輸出流量-使用流量

（2）卸載時間=儲氣常量/使用流量

（3）η=卸載功率/加載功率

其中，儲氣常數是與管道系統存儲壓縮空氣相關的體積常數；輸出流量是指空氣壓縮機的額定輸出流量值；使用流量是指分子篩制氧系統實際消耗空氣的流量值；η是卸載功率與額定功率的比值，由此可以推出：

（4）加載時間/卸載時間=使用流量/輸出流量-使用流量

（5）卸載能耗/卸載能耗=η * 輸出流量-使用流量/使用流量

依據以上公式，由此分析不同條件下空氣壓縮機卸載過程對分子篩制氧機耗電量的影響。當輸出流量小于使用流量時，需匯流排補充氧氣，無卸載過程；當輸出流量等于使用流量時，無卸載過程，能效最高；當輸出流量是使用流量的2倍時，加載時間與卸載時間相等，卸載過程浪費的電量是加載過程的30%~50%。

醫院氧氣用量的峰谷差異較大，制氧機不具備調節能力，因此分子篩制氧機組的制氧能力要滿足醫院的峰值需求，其設計流量要遠高于實際應用中的平均流量。以我院為例，按照規范設計的峰值流量是263m3/h，是實際氧氣平均流量（102m3/h）的2.58倍。在實際設計中，空氣壓縮機要再留出10%~20%的輸出裕量，那么空氣壓縮機最大輸出流量應是平均用量的2.84~3.10倍。因此，在實際運行中，空氣壓縮機卸載浪費的能耗大約是加載能耗的1/2，甚至更多。

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