【壓縮機網(wǎng)】前言
空壓機作為大型的通用機械設(shè)備,在長期的使用過程中,會產(chǎn)生電耗、維保、人工、管理等一系列成本。隨著用氣規(guī)模的不斷擴大,空壓機數(shù)量逐漸增多,這使得氣站在節(jié)能降耗方面的需求隨之增加。
我國壓縮空氣動力應(yīng)用極為廣泛,80%以上的規(guī)?;S均配置了相關(guān)設(shè)備。據(jù)統(tǒng)計,我國壓縮空氣站每年用電量超過4000億kWh,潛藏著巨大的節(jié)能潛力。
值得關(guān)注的是,權(quán)威調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,目前我國約50%正在運行的壓縮空氣站,其能效尚未達到5級要求。這一現(xiàn)狀不僅印證了壓縮空氣站存在巨大的節(jié)能空間,也意味著存量市場在節(jié)能改造、能效提升等方面擁有廣闊的發(fā)展前景,大有可為。
在國家政策的積極推動下,節(jié)能與綠色發(fā)展已成為不可逆轉(zhuǎn)的必然趨勢,這一趨勢背后蘊藏著巨大的商業(yè)機遇。本文就與大家一同深入剖析一級能效空壓站中后處理設(shè)備的設(shè)計與選型要素,同時重點聚焦空氣壓縮站能效相關(guān)的幾項標(biāo)準(zhǔn)及基礎(chǔ)知識,為大家?guī)砣媲疑钊氲慕庾x。
一、壓縮空氣站一級能效建站的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
1.GB/T 45785-2025《壓縮空氣站能源績效評價》
2025年5月30日,中國首個針對壓縮空氣站整體運行能效進行明確評價分級的國家標(biāo)準(zhǔn)——GB/T 45785-2025《壓縮空氣站能源績效評價》正式發(fā)布,并于2025年9月1日起實施。
該標(biāo)準(zhǔn)明確,將壓縮空氣站的能效因子作為核心指標(biāo),用于對壓縮空氣站的能效等級進行評價,且能效等級共分為5個等級。這一標(biāo)準(zhǔn)的出臺,為壓縮空氣站的能源績效評估提供了統(tǒng)一、規(guī)范的依據(jù)。
此前的團體標(biāo)準(zhǔn)T/CGMA 033001-2018《壓縮空氣站能效分級指南》將逐步退出,由權(quán)威性更強的新國標(biāo)GB/T 45785取而代之;相較于團標(biāo),新國標(biāo)宏觀上新增能效因子指標(biāo)、剔除大量表格數(shù)據(jù)以精簡篇幅,細節(jié)上則通過細化排氣量、增加排氣含油量對應(yīng)性能指標(biāo)(替代此前粗放劃分)提升科學(xué)性,同時降低余熱回收占比、調(diào)低綜合輸功效率數(shù)值以增加空壓站評級難度。
2.GB/T 16665《空氣壓縮機組及供氣系統(tǒng)節(jié)能檢測》
該標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容為壓縮空氣站運行能效的測量和計算方法,同時也與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌。
3.GB19153-2019《容積式空氣壓縮機能效限定值及能效等級》,本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了容積式空氣壓縮機的能效等級、能效限定值及試驗和計算方法。
4.其它標(biāo)準(zhǔn)
其它幾個相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),包括GB 50029《壓縮空氣站設(shè)計規(guī)范》、JB/T6430《一般用噴油空氣壓縮機》、JB/T 10598《一般用干螺桿空氣壓縮機技術(shù)條件》、JB/T10972《一般用變頻噴油螺桿空氣壓縮機》、JB/T10526《一般用冷凍式壓縮空氣干燥器》、JB/T10532《一般用吸附式壓縮空氣干燥器》。
二、標(biāo)準(zhǔn)解讀
與壓縮機能效相關(guān)的重要名詞術(shù)語和指標(biāo)參數(shù)包括:
1.機組功率(packaged compressor input power;input power of air compressor):空氣壓縮機機組完成壓縮空氣輸出所需總的輸入功率。注:總的輸入功率不含集成在空氣壓縮機組的壓縮空氣后處理設(shè)備使用的功率。
2.機組比功率(specifie energy requirement of a packaged compressor;input specifie power):在規(guī)定工況下,空氣壓縮機機組功率與機組容積流量之比值。
上述概念比較抽象,需要專業(yè)背景知識的支持,建議沒有接觸過的讀者可以上網(wǎng)免費學(xué)習(xí)。中國大學(xué)MOOC(慕課)網(wǎng)站,搜索“容積式壓縮機原理”。該課程由西安交通大學(xué)壓縮機專業(yè)的老師授課,其從容積式壓縮機的基本概念和應(yīng)用領(lǐng)域出發(fā),講授了容積式壓縮機基本原理,分析了各種容積式壓縮機的工作原理與特點。
3.壓縮空氣站能效等級
根據(jù)GB/T 45785《壓縮空氣站能源績效評價》,壓縮空氣站能效分5個等級,1級為最佳水平。針對不同類型和規(guī)格的空氣壓縮站標(biāo)準(zhǔn)給出不同等級對應(yīng)的壓縮空氣站能效因子e。
4.壓縮空氣站輸功效率η
壓縮機本機輸功效率的本質(zhì)是等溫效率(也稱等熵效率),即等溫壓縮所需功耗與實際壓縮功耗的比值,這一點可以通過下圖和公式B.5深入理解;同時,該等溫效率有狹義與廣義之分,對于壓縮空氣站而言需作廣義理解,其實際功耗不僅包含壓縮機本身的功耗,還涵蓋干燥機、冷卻風(fēng)扇、水泵等輔機的功耗。


ηw——壓縮空氣站輸功效率
5.壓縮機組比功率
根據(jù)GB19153-2019《容積式空氣壓縮機能效限定值及能效等級》,容積式空氣壓縮機能效等級分為三級,每級相差8~12%。
空氣壓縮機行業(yè)競爭充分,各家都在極致追求壓縮機組比功率最低,因此要建成一級能效站,優(yōu)選一級能效的空氣壓縮機是基礎(chǔ)。但系統(tǒng)運行時存在諸多負面影響因素,其中一個不容忽視的問題是,GB10153中約定的空壓機類型有限,對于超出該范圍的類型(如離心壓縮機、無油螺桿、噴水螺桿等),選型時往往缺乏壓縮機能效參照數(shù)據(jù),這就需要求助于空壓機生產(chǎn)廠家提供詳實可靠的、承諾達到的壓縮機組比功率數(shù)據(jù),唯有如此,才能開展一級能效空壓站的可行性分析與研究。
6.壓縮空氣站輸功效率和壓縮機組比功率的關(guān)聯(lián)
若要將GB/T 45785-2025與GB19153-2019相關(guān)聯(lián),需深入理解壓縮空氣站輸功效率和壓縮機組比功率之間的關(guān)聯(lián)。其中,壓縮空氣站輸功效率有一個對照數(shù)值——機組輸入比功率,這可理解為一個廣義、綜合性的輸入比功率。在前期理論分析中,該數(shù)值可分解為以壓縮機組比功率銘牌數(shù)值為基礎(chǔ),再累加兩部分內(nèi)容:一是除壓縮機外,干燥機、冷卻風(fēng)扇、水泵等輔機功耗轉(zhuǎn)化的比功率;二是因管路壓差增加而導(dǎo)致的壓縮機比功率增量。關(guān)于這一理念,將在本篇后“案例分享”小節(jié)中進一步闡釋。
7.壓縮空氣站輔機帶來的壓縮機比功率增加,輔機包括冷干機、吸干機、過濾器和管道壓差此部分內(nèi)容在“第五、案例分享”小節(jié)進一步闡釋。
8.余熱回收帶來的壓縮空氣站輸功效率ηw需求減少
余熱回收是一個正向有利因素。國標(biāo)提出,能量回收率的0.1倍計入綜合輸功效率,這會減小壓縮空氣站輸功效率ηw的需求,同時使得對應(yīng)的空氣壓縮機組輸入比功率指標(biāo)增加,更容易達成一級能效站。機組輸入比功率指標(biāo)的增加,能夠更多地分攤后處理設(shè)備的功耗以及因壓差帶來的壓縮機功耗增量。
9.壓縮空氣一級能效站官網(wǎng)公示
http://gspt.gmpi.org.cn/ComAirStation.aspx

三、一級能效對應(yīng)的干燥機選型
“干燥機選型”是行業(yè)內(nèi)的常規(guī)要點,一般需先分析客戶需求,再給出傾向性方案,涵蓋流量、壓力、空氣品質(zhì)、壓縮機類型等要素,具體到后處理設(shè)備(如干燥機、過濾器)的配置方案。
總的來說,選擇冷干機時,推薦選用低壓降一級能效站專用變頻冷干機,核心考慮工況變化的適應(yīng)性,同時兼顧節(jié)能需求,且變頻冷干機本身的比功率占比不高。


如果對露點要求更低,應(yīng)選擇吸干機;若并非極致的露點需求,我們推薦使用節(jié)能型一級能效站專用吸干機,常見類型包括零氣耗鼓風(fēng)熱吸干機、零氣耗壓縮熱吸干機、真空模組無熱吸干機。常規(guī)吸干機在一級能效空壓站場景下,成品壓縮空氣消耗太大,根本達不到一級能效空壓站的要求,因此已被完全淘汰。
四、案例分享
現(xiàn)向大家展示伊普思方案的幾個典型案例。由于篇幅所限,更多方案未能在此完整呈現(xiàn),后續(xù)將陸續(xù)為大家介紹。特別說明:方案中的空壓機及配套設(shè)備,均按照一級能效站標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計與選型,具有功耗最低、壓差最小的特點,屬于非常規(guī)型號。此外,當(dāng)前對機組效率的考量,僅以額定流量時的輸功效率為依據(jù),未涉及部分流量時的修正;同時,壓縮空氣管道壓力波動、壓縮空氣流量變化等可能導(dǎo)致機組比功率增加的不利因素,也未納入此次考量范圍。
A:當(dāng)流量為18m3/min、用戶端表壓7bar、露點3-10℃、含油量小于0.01mg/m3時,在該條件下的壓縮空氣站,若采用噴油螺桿和冷干機的配置,只有在熱回收方案的加持下,即選擇2#方案,申請一級能效才會有少許余量。


B:當(dāng)流量為60m3/min、用戶端表壓7bar、露點-20℃、含油量小于0.01mg/m3時,該條件下的壓縮空氣站可采用無油螺桿、冷干機+鼓風(fēng)熱吸干機或者壓縮熱吸干機的配置。在客戶強烈要求壓縮空氣無油,且無油螺桿空壓機選型確定的情況下,推薦方案2#和方案3#,但這兩個方案也僅僅是剛剛滿足要求,沒有太多余量。其中,方案3#要優(yōu)于方2#,畢竟不是每一個空壓站的熱量都有穩(wěn)定的余熱回收需求。

C:當(dāng)流量為60m3/min、用戶端表壓7bar、露點-40℃、含油量小于0.01mg/m3時,該條件下的壓縮空氣站采用噴油螺桿、冷干機+鼓風(fēng)熱吸干機的配置,方案1#和方案2#都能滿足要求,且還有一些余量。由此可見,在當(dāng)前的空壓機行業(yè)現(xiàn)狀下,如果客戶沒有ZERO含油量的需求,還是建議使用噴油螺桿與精密油過濾器的組合方式,以此確保節(jié)約能耗。
五、總結(jié)
空壓機產(chǎn)品的能效等級推行至今已有15年,從技術(shù)層面來看,當(dāng)前空壓機產(chǎn)品已相當(dāng)成熟。而壓縮空氣站作為一個綜合系統(tǒng),其能效不僅與配置設(shè)計相關(guān),還受運行管理水平影響,因此存在諸多可提升能效的環(huán)節(jié)。
在這個充滿挑戰(zhàn)與機遇的時代,企業(yè)確需特別聚焦于一級能效空壓站的后處理設(shè)備,深入剖析其設(shè)計與選型的核心要素。本文期望通過專業(yè)分享,助力客戶更精準(zhǔn)地把握節(jié)能降耗的關(guān)鍵,為行業(yè)的綠色發(fā)展貢獻力量。
【壓縮機網(wǎng)】前言
空壓機作為大型的通用機械設(shè)備,在長期的使用過程中,會產(chǎn)生電耗、維保、人工、管理等一系列成本。隨著用氣規(guī)模的不斷擴大,空壓機數(shù)量逐漸增多,這使得氣站在節(jié)能降耗方面的需求隨之增加。
我國壓縮空氣動力應(yīng)用極為廣泛,80%以上的規(guī)?;S均配置了相關(guān)設(shè)備。據(jù)統(tǒng)計,我國壓縮空氣站每年用電量超過4000億kWh,潛藏著巨大的節(jié)能潛力。
值得關(guān)注的是,權(quán)威調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,目前我國約50%正在運行的壓縮空氣站,其能效尚未達到5級要求。這一現(xiàn)狀不僅印證了壓縮空氣站存在巨大的節(jié)能空間,也意味著存量市場在節(jié)能改造、能效提升等方面擁有廣闊的發(fā)展前景,大有可為。
在國家政策的積極推動下,節(jié)能與綠色發(fā)展已成為不可逆轉(zhuǎn)的必然趨勢,這一趨勢背后蘊藏著巨大的商業(yè)機遇。本文就與大家一同深入剖析一級能效空壓站中后處理設(shè)備的設(shè)計與選型要素,同時重點聚焦空氣壓縮站能效相關(guān)的幾項標(biāo)準(zhǔn)及基礎(chǔ)知識,為大家?guī)砣媲疑钊氲慕庾x。
一、壓縮空氣站一級能效建站的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
1.GB/T 45785-2025《壓縮空氣站能源績效評價》
2025年5月30日,中國首個針對壓縮空氣站整體運行能效進行明確評價分級的國家標(biāo)準(zhǔn)——GB/T 45785-2025《壓縮空氣站能源績效評價》正式發(fā)布,并于2025年9月1日起實施。
該標(biāo)準(zhǔn)明確,將壓縮空氣站的能效因子作為核心指標(biāo),用于對壓縮空氣站的能效等級進行評價,且能效等級共分為5個等級。這一標(biāo)準(zhǔn)的出臺,為壓縮空氣站的能源績效評估提供了統(tǒng)一、規(guī)范的依據(jù)。
此前的團體標(biāo)準(zhǔn)T/CGMA 033001-2018《壓縮空氣站能效分級指南》將逐步退出,由權(quán)威性更強的新國標(biāo)GB/T 45785取而代之;相較于團標(biāo),新國標(biāo)宏觀上新增能效因子指標(biāo)、剔除大量表格數(shù)據(jù)以精簡篇幅,細節(jié)上則通過細化排氣量、增加排氣含油量對應(yīng)性能指標(biāo)(替代此前粗放劃分)提升科學(xué)性,同時降低余熱回收占比、調(diào)低綜合輸功效率數(shù)值以增加空壓站評級難度。
2.GB/T 16665《空氣壓縮機組及供氣系統(tǒng)節(jié)能檢測》
該標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容為壓縮空氣站運行能效的測量和計算方法,同時也與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌。
3.GB19153-2019《容積式空氣壓縮機能效限定值及能效等級》,本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了容積式空氣壓縮機的能效等級、能效限定值及試驗和計算方法。
4.其它標(biāo)準(zhǔn)
其它幾個相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),包括GB 50029《壓縮空氣站設(shè)計規(guī)范》、JB/T6430《一般用噴油空氣壓縮機》、JB/T 10598《一般用干螺桿空氣壓縮機技術(shù)條件》、JB/T10972《一般用變頻噴油螺桿空氣壓縮機》、JB/T10526《一般用冷凍式壓縮空氣干燥器》、JB/T10532《一般用吸附式壓縮空氣干燥器》。
二、標(biāo)準(zhǔn)解讀
與壓縮機能效相關(guān)的重要名詞術(shù)語和指標(biāo)參數(shù)包括:
1.機組功率(packaged compressor input power;input power of air compressor):空氣壓縮機機組完成壓縮空氣輸出所需總的輸入功率。注:總的輸入功率不含集成在空氣壓縮機組的壓縮空氣后處理設(shè)備使用的功率。
2.機組比功率(specifie energy requirement of a packaged compressor;input specifie power):在規(guī)定工況下,空氣壓縮機機組功率與機組容積流量之比值。
上述概念比較抽象,需要專業(yè)背景知識的支持,建議沒有接觸過的讀者可以上網(wǎng)免費學(xué)習(xí)。中國大學(xué)MOOC(慕課)網(wǎng)站,搜索“容積式壓縮機原理”。該課程由西安交通大學(xué)壓縮機專業(yè)的老師授課,其從容積式壓縮機的基本概念和應(yīng)用領(lǐng)域出發(fā),講授了容積式壓縮機基本原理,分析了各種容積式壓縮機的工作原理與特點。
3.壓縮空氣站能效等級
根據(jù)GB/T 45785《壓縮空氣站能源績效評價》,壓縮空氣站能效分5個等級,1級為最佳水平。針對不同類型和規(guī)格的空氣壓縮站標(biāo)準(zhǔn)給出不同等級對應(yīng)的壓縮空氣站能效因子e。
4.壓縮空氣站輸功效率η
壓縮機本機輸功效率的本質(zhì)是等溫效率(也稱等熵效率),即等溫壓縮所需功耗與實際壓縮功耗的比值,這一點可以通過下圖和公式B.5深入理解;同時,該等溫效率有狹義與廣義之分,對于壓縮空氣站而言需作廣義理解,其實際功耗不僅包含壓縮機本身的功耗,還涵蓋干燥機、冷卻風(fēng)扇、水泵等輔機的功耗。


ηw——壓縮空氣站輸功效率
5.壓縮機組比功率
根據(jù)GB19153-2019《容積式空氣壓縮機能效限定值及能效等級》,容積式空氣壓縮機能效等級分為三級,每級相差8~12%。
空氣壓縮機行業(yè)競爭充分,各家都在極致追求壓縮機組比功率最低,因此要建成一級能效站,優(yōu)選一級能效的空氣壓縮機是基礎(chǔ)。但系統(tǒng)運行時存在諸多負面影響因素,其中一個不容忽視的問題是,GB10153中約定的空壓機類型有限,對于超出該范圍的類型(如離心壓縮機、無油螺桿、噴水螺桿等),選型時往往缺乏壓縮機能效參照數(shù)據(jù),這就需要求助于空壓機生產(chǎn)廠家提供詳實可靠的、承諾達到的壓縮機組比功率數(shù)據(jù),唯有如此,才能開展一級能效空壓站的可行性分析與研究。
6.壓縮空氣站輸功效率和壓縮機組比功率的關(guān)聯(lián)
若要將GB/T 45785-2025與GB19153-2019相關(guān)聯(lián),需深入理解壓縮空氣站輸功效率和壓縮機組比功率之間的關(guān)聯(lián)。其中,壓縮空氣站輸功效率有一個對照數(shù)值——機組輸入比功率,這可理解為一個廣義、綜合性的輸入比功率。在前期理論分析中,該數(shù)值可分解為以壓縮機組比功率銘牌數(shù)值為基礎(chǔ),再累加兩部分內(nèi)容:一是除壓縮機外,干燥機、冷卻風(fēng)扇、水泵等輔機功耗轉(zhuǎn)化的比功率;二是因管路壓差增加而導(dǎo)致的壓縮機比功率增量。關(guān)于這一理念,將在本篇后“案例分享”小節(jié)中進一步闡釋。
7.壓縮空氣站輔機帶來的壓縮機比功率增加,輔機包括冷干機、吸干機、過濾器和管道壓差此部分內(nèi)容在“第五、案例分享”小節(jié)進一步闡釋。
8.余熱回收帶來的壓縮空氣站輸功效率ηw需求減少
余熱回收是一個正向有利因素。國標(biāo)提出,能量回收率的0.1倍計入綜合輸功效率,這會減小壓縮空氣站輸功效率ηw的需求,同時使得對應(yīng)的空氣壓縮機組輸入比功率指標(biāo)增加,更容易達成一級能效站。機組輸入比功率指標(biāo)的增加,能夠更多地分攤后處理設(shè)備的功耗以及因壓差帶來的壓縮機功耗增量。
9.壓縮空氣一級能效站官網(wǎng)公示
http://gspt.gmpi.org.cn/ComAirStation.aspx

三、一級能效對應(yīng)的干燥機選型
“干燥機選型”是行業(yè)內(nèi)的常規(guī)要點,一般需先分析客戶需求,再給出傾向性方案,涵蓋流量、壓力、空氣品質(zhì)、壓縮機類型等要素,具體到后處理設(shè)備(如干燥機、過濾器)的配置方案。
總的來說,選擇冷干機時,推薦選用低壓降一級能效站專用變頻冷干機,核心考慮工況變化的適應(yīng)性,同時兼顧節(jié)能需求,且變頻冷干機本身的比功率占比不高。


如果對露點要求更低,應(yīng)選擇吸干機;若并非極致的露點需求,我們推薦使用節(jié)能型一級能效站專用吸干機,常見類型包括零氣耗鼓風(fēng)熱吸干機、零氣耗壓縮熱吸干機、真空模組無熱吸干機。常規(guī)吸干機在一級能效空壓站場景下,成品壓縮空氣消耗太大,根本達不到一級能效空壓站的要求,因此已被完全淘汰。
四、案例分享
現(xiàn)向大家展示伊普思方案的幾個典型案例。由于篇幅所限,更多方案未能在此完整呈現(xiàn),后續(xù)將陸續(xù)為大家介紹。特別說明:方案中的空壓機及配套設(shè)備,均按照一級能效站標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計與選型,具有功耗最低、壓差最小的特點,屬于非常規(guī)型號。此外,當(dāng)前對機組效率的考量,僅以額定流量時的輸功效率為依據(jù),未涉及部分流量時的修正;同時,壓縮空氣管道壓力波動、壓縮空氣流量變化等可能導(dǎo)致機組比功率增加的不利因素,也未納入此次考量范圍。
A:當(dāng)流量為18m3/min、用戶端表壓7bar、露點3-10℃、含油量小于0.01mg/m3時,在該條件下的壓縮空氣站,若采用噴油螺桿和冷干機的配置,只有在熱回收方案的加持下,即選擇2#方案,申請一級能效才會有少許余量。


B:當(dāng)流量為60m3/min、用戶端表壓7bar、露點-20℃、含油量小于0.01mg/m3時,該條件下的壓縮空氣站可采用無油螺桿、冷干機+鼓風(fēng)熱吸干機或者壓縮熱吸干機的配置。在客戶強烈要求壓縮空氣無油,且無油螺桿空壓機選型確定的情況下,推薦方案2#和方案3#,但這兩個方案也僅僅是剛剛滿足要求,沒有太多余量。其中,方案3#要優(yōu)于方2#,畢竟不是每一個空壓站的熱量都有穩(wěn)定的余熱回收需求。

C:當(dāng)流量為60m3/min、用戶端表壓7bar、露點-40℃、含油量小于0.01mg/m3時,該條件下的壓縮空氣站采用噴油螺桿、冷干機+鼓風(fēng)熱吸干機的配置,方案1#和方案2#都能滿足要求,且還有一些余量。由此可見,在當(dāng)前的空壓機行業(yè)現(xiàn)狀下,如果客戶沒有ZERO含油量的需求,還是建議使用噴油螺桿與精密油過濾器的組合方式,以此確保節(jié)約能耗。
五、總結(jié)
空壓機產(chǎn)品的能效等級推行至今已有15年,從技術(shù)層面來看,當(dāng)前空壓機產(chǎn)品已相當(dāng)成熟。而壓縮空氣站作為一個綜合系統(tǒng),其能效不僅與配置設(shè)計相關(guān),還受運行管理水平影響,因此存在諸多可提升能效的環(huán)節(jié)。
在這個充滿挑戰(zhàn)與機遇的時代,企業(yè)確需特別聚焦于一級能效空壓站的后處理設(shè)備,深入剖析其設(shè)計與選型的核心要素。本文期望通過專業(yè)分享,助力客戶更精準(zhǔn)地把握節(jié)能降耗的關(guān)鍵,為行業(yè)的綠色發(fā)展貢獻力量。


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