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空壓機產業發展趨勢

2007/04/05 經濟部能源局 點閱人次: 1811

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■撰文:邱文禮 ■圖片提供:新加坡商康普艾遠東有限公司台灣分公司

隨著全球產業自動化的趨勢,大量的氣動、自動化已漸漸席捲全球90%以上的產業。原因無他,因大量的自動化即可邁向高效率、高產值的生產效益,所以空壓機產業所提供的壓縮空氣,就如同電力與水一般,形成產業不可或缺的鐵三角。

空壓機產品需求由早期的往復式、到螺旋式,演進至第3階段的螺旋式及離心式產品。到了第4階段,由於全球能源的危機,益加重視開源與節流,因此在滿足效率與品質的前提下,產業發展模式以「節能高附加價值」為主,故此階段性代表設備為變頻(FC)或直流變速控制(LSR)空壓機。

當然,上述階段性的變化也凸顯出產業結構的調整。在空壓領域有經驗的人士,大多也會明顯感受到景氣的變化,亦即:當某一產業因著全球景氣的變動,而有明顯的投資擴產計畫,一時間,整個上下游生產鏈也會跟著翻動。值此時期,有遠見的業務人員即可順著脈動一舉擴大市場占有率,且往往會持續發掘引導出另一波擴產高峰。

節能高附加價值之「理想曲線」

相對於前述階段性的變化,空壓設備的配合也應運而生,只是就現階段性的需求有幾項參考重點,包括:品質穩定、耐用性(保固期)、高效率(低運轉成本)、維護成本、及購置成本。 其中購置成本通常為業者最在乎的項目,因為降低購置成本是最明顯的效益。

以空壓設備之使用壽命10年而論,因為購置後使用10年以上,所以購置成本約占10%,而每年所花費維護成本以不超過購置成本的10%為標準。若以10年來看,亦占評估比重的10%。而其中最大成本即為運轉成本,約占80%。為何會有如此大的比重差距呢?原因在於運轉成本是每日、每小時計費。當空壓機運轉時,即需付費,例如:一台100HP空壓機,為75kW耗電,每天24小時運轉,1年8,600小時,而電費以每度(kW-HR)2元計算,則就耗費了1,290,000元。

此即明顯告知空壓機的每年運轉成本足足超過購置成本的2至3倍!況且一般工廠用氣經常是有變化的,可能此時需用100HP,另一時75HP或是60HP即可,但耗電量卻呈非線性變化。因此空壓產業即投注人力物力研究既能因現場用氣變化由15~100%的比例,且能搭配耗電值相同(亦由15~100%)的線性變化,對產業可算是最大的貢獻。

因為電動機(Motor)的特性並不會依耗氣比例而相同於耗電比例,而是當處於輕載(Off Load)狀態時仍需耗電30%以上;而當處於40%時,耗電約為總馬力的55%;處於60%時,耗電約為75%;處於80%時,耗電則為92%。因此項使命感及節能的需要,業界已陸續研發變頻(FC)或直流變速控制(LSR)機種,在電費的節能上已有顯著的提升,其中LSR機種甚至達到「理想曲線」的目標。目前該項產品已漸漸為業界採購並廣泛使用。

至於使用上的運用原則,則是使其他機台處於滿載狀態(如若有其他共同運轉的機台),當現場用氣有變化時,則由該變頻或變速控制機台運轉配合。如此省下來的運轉成本高達25~36%(視壓縮空氣耗氣量而變化)。目前部分業者並已搭配電腦監控功能,可即時獲得在不同壓縮空氣耗氣、不同設定壓力、不同運轉時數情況下,所省下費用之即時訊息,可輕鬆評估1年省下來之節能高附加價值金額。

完整解決方案

綜觀空壓機產業,在台灣已是百家爭鳴的市場,但隨著市場的逐漸飽和,已造成大者恆大、而小者愈來愈難生存的情況,且沒有足夠的國外原廠奧援及全球市場的眼光,即很可能失去舞台及潛力客戶的青睞。而第一線業務人員的專業性更是決勝的關鍵。當然產業界更希望供應此設備的供應商有「完整解決方案(Total Solution)」的能力,亦即要能提供最優品質、最高效率、最低運轉成本,及有規劃設計與解決空壓設備完善運轉的專業能力,此即「節能高附加價值」的產業趨勢。

而專業性設備供應商所提供的「完整解決方案」內容包括以下幾項要點:

一、壓縮空氣技術的基本原理概念。

二、壓縮空氣如何產生。

三、空壓機的種類。

四、壓縮空氣的水氣、油氣如何產生及如何選擇後部處理設備。

五、如何決定空壓設備的大小。

六、如何安裝設計空壓機房(含散熱風管及Layout)。

七、如何設計主管路及分支管路。

八、如何設計選擇空壓儲氣桶。

九、如何節省能源及壓縮空氣系統的防止洩漏。

十、安全防護。

至於許多廠商所面對的舊有系統效率問題、空壓管路設計不妥、排水不佳、散熱不足等,目前較具規模的專業廠商,大多能提供相關的專業服務。如絕大多數的空壓機房於初期,均未經規劃設計即用經驗值去安裝,甚至管路的尺寸大小、前後傾斜度、主管及支管如何配置均無根據,以致因管路壓降而造成主空壓機需提高壓力,而造成更多能源損耗(一般而言,空壓機每提高1bar之壓力需增加6%的電能消耗)。

專業廠商可依環境中之溫度、濕度及空壓系統流量儀器檢測,搭配電流電壓之變化,來分析現有設備之效率,以避免無效能源之浪費。另有許多客戶即使安裝了除油、怯水的配件,但卻無法得知其使用功能及現況,因此,目前專業廠商亦可提供油氣即時監測顯示裝置,及露點即時監測顯示裝置,即可迅速得知。

此外,由於台灣位處於高濕度環境,空壓系統亦不能免除吸入大量水氣,以致經空壓機壓縮後的水氣達到290.8g╱m3。這樣大量的水氣若不處理會影響後段設備的故障率。因此,選用合宜的排水系統特別重要,況且許多的客戶也忽略排水器的耗氣亦是耗能的元兇;因此不耗氣節能自動排水器也成為必須考量的配備。

相信上述規劃不再只是依經驗值來揣摩。畢竟每一產業及工廠之產能及設備條件、環境均不相同,唯有專業廠商為每一產業及工廠所提供的量身訂做服務,才能真正符合該廠的真正需求。預期空壓機產業所提供的服務會愈來愈吻合產業趨勢,同時「節能高附加價值」及「完整解決方案」的優質化將會是最終的產業發展趨勢。(作者為新加坡商康普艾遠東有限公司台灣分公司總經理)


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