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研究生:林翊聖
研究生(外文):Lin-Yi-Sheng
論文名稱:壓縮空氣乾燥系統之能源績效與耗能因子研究與基準線之建立
論文名稱(外文):Study and Establishment of Energy Performance Baseline for Compressed Air Drying Systems
指導教授:柯明村
口試委員:李文興胡耀祖
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:能源與冷凍空調工程系碩士班
學門:工程學門
學類:其他工程學類
論文種類:學術論文
畢業學年度:104
中文關鍵詞:壓縮空氣乾燥系統、乾燥機、能源績效基準線
外文關鍵詞:Compressed Air SystemDryerBaseline
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壓縮空氣乾燥系統之應用範圍越來越廣泛,在一般產業中,其耗電佔整體用電比例甚高,因應節能政策與提升系統能源效率,壓縮空氣乾燥系統之節能績效改善措施逐漸受重視,故本論文研究與探討壓縮空氣乾燥系統之關鍵耗能因子,且針對使用無熱再生吸附式乾燥機的壓縮空氣乾燥系統建立能源績效基準線,並研擬其量測與驗證程序。
其量測與驗證程序分為節能措施之施作前(基準期)、施作後(報告期),並且細分為五項步驟:與能源用戶議定基本約定、改善前之數據量測與彙整、迴歸分析建立基準線方程式、改善後之數據量測與彙整、節能效益計算。其中值得注意的是,改善前與改善後之操作條件需一致方能比較節能效益,以及為蒐集到變化範圍較大之數據以建立更具可靠性之基準線,可於基準期之量測數據時調整系統關鍵耗能因子,未來此驗證程序可提供相關能源用戶進行節能績效驗證分析。
藉由空壓機與乾燥機之理論公式與文獻資料進行熱力分析,進而挑選出系統關鍵耗能因子,其為空壓機進氣溫度、壓縮比、再生排氣體積流率。依據現有數據建立能源績效基準線,結果顯示實際數據與本論文建立之基準線具有相當程度之關聯性,其相對誤差之平均則為0.006%,該迴歸方程式之判定係數R2為0.99。
Application ranges of compressed air drying systems(CADS) are wider. A large proportion of electricity consumption occur in compressed air drying system of general industry. Its improvement of energy-saving performance gradually be attention because it have to conform to energy policy and promote energy efficiency. Therefore, this study investigate major energy consumption factors of compressed air drying system and aim at heatless regenerative adsorption dryer of CADS to establish energy baseline. In addition, this paper formulate the process of measurement and verification (M&V).
The process of M&V can be divided as baseline period and reporting period, and be subdivided into five steps:to reach an agreement with energy users, to collect and measure data before improving, to establish baseline function, to collect and measure data after improving, and to calculate energy saving efficiency. Operating conditions of baseline period and reporting period must be the same to compare the energy saving efficiency. In order to collect larger range of data and establish more reliable baseline, we can adjust major energy consumption factors during measuring of baseline period. The process of M&V can be provide energy users for analyzing energy performance.
This study commenced to analyze thermal equation of system by theories of compressors and dryers, and then picked major energy consumption factors out that are inlet air temperature of compressor, compression ratio and volume flow rate of purge. According to available datum establish energy baseline and the result indicate that actual values are similar to energy baseline of this study. Its relative error is 0.006% and the determination coefficient of equation is 0.99.
摘 要 i
ABSTRACT ii
誌 謝 iv
目 錄 v
表目錄 vii
圖目錄 viii
第一章 緒論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 文獻回顧 2
1.3 量測與驗證 5
1.3.1 M&V方案概述 5
1.3.2 執行M&V的步驟 7
第二章 壓縮空氣乾燥系統概述 8
2.1 相對溼度 8
2.2 露點溫度 9
2.3 空氣中飽和蒸汽密度 11
2.4 空氣乾燥機 13
2.4.1 冷凍式乾燥機 14
2.4.2 無熱再生吸附式乾燥機 16
2.4.3 加熱再生吸附式乾燥機 19
2.4.4 吸收式乾燥機 22
2.5 壓縮空氣乾燥設備性能測試 23
2.6 壓縮空氣乾燥系統耗能改善方法 31
第三章 研究方法與理論 32
3.1 研究方法與步驟 32
3.2 理論公式 33
3.2.1 空壓機分析 34
3.2.2 無熱再生吸附式乾燥機再生吹掃耗氣計算 37
3.2.3 能源績效基準線模型 37
第四章 結果與討論 40
4.1 熱力分析選定耗能因子 40
4.2 基準線建立 42
4.3 量測與驗證之程序 46
4.4 改善後之節能效益計算 49
第五章 結論與建議 51
5.1 結論 51
5.2 未來建議 52
參考文獻 53
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