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節約資源是我國的基本國策，長期以來，我國一直致力于實施節約與開發并舉、把節約放在首位的能源發展戰略。節能減排就是針對節約資源而言的。廣義上說，節能減排是指節約物質資源和能量資料，減少廢棄物和環境有害物（包括三廢和噪聲等）排放。
2006年，《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十一個五年規劃綱要》發布，首次引用了“節能減排”這一概念，并確定了到“十一五”末期（即 2010年）單位GDP能耗比“十五”末期（即2005年）降低20%、主要污染物排放總量同比減少10%的目標。之后，由國家發改委會同有關部門制定的 《節能減排綜合性工作方案》則進一步明確了到2010年中國實現節能減排的目標任務和總體要求。
氣動系統存在廣闊節能空間
近年來，雖然我國經濟得到了長足的發展，各項建設也取得了巨大的成就，但是不可否認，我們也付出了慘重的資源和環境代價。目前，我國已成為世界第二 大能源生產國和消費國。在經濟上獲得廣闊發展空間的同時，資源環境與經濟發展的尖銳矛盾也日益凸顯出來，節能減排成為當前迫切需要重視和解決的問題。
然而，節能減排并非能夠一蹴而就的，也不是單憑一兩個人、兩三個行業就能實現的，它需要全社會共同關注和努力。2007年《中華人民共和國節約能源 法》頒布后，各行業各領域以及其中的大多數企業都開始著手采取可行措施，有計劃有步驟地削減能耗、減少排放。為很多工業領域提供通用設備的羅茨風機行業自 然也沒有落于人后，始終積極貫徹執行著國家有關節能減排的政策和任務。然而，在節能減排的過程中，氣動系統的節能空間卻沒有得到足夠的重視。
據了解，我國目前在氣動系統上每年的耗電量高達2000億度，但在氣動節能技術的研究和應用上卻幾乎還是一片空白。很多企業在氣動技術的使用中普遍 存在效率偏低、浪費嚴峻、缺乏節能經驗等問題。事實上，我國企業中現在的氣動系統擁有30%左右的節能空間，如能實施有效的系統綜合改造，每年可節約羅茨 風機用電600億度，折合金額約360億元，將為企業節約大量資金。
有關數據顯示，電與標準煤的等價值折算系數為：1度電＝0.4千克標準煤, 1千克原煤＝0.7143千克標準煤。這意味著，第節約1度（1千瓦時）電，就能相應節約0.4千克標準煤，同時減少0.272千克碳粉塵、0.997千 克二氧化碳、0.03千克二氧化硫、0.015千克氮氧化物的污染排放。如果每年能夠節約風機空氣用電600億度，就相稱于節約了2400萬噸標準煤（折 合原煤3360萬噸），同時減少了1600萬噸碳粉塵、6000萬噸二氧化碳、180萬噸二氧化硫、90萬噸氮氧化物的污染排放—這對我國的節能減排工作 是一個不小的貢獻，同時也將產生巨大的社會和環境效益。
如何實現氣動系統節能
事實上，很多工業領域在風機空氣制造過程中都存在著成本高、能量利用率低的問題，這和羅茨風機氣動系統的好壞有著緊密的關系。因此，如何使氣動系統 更節能、更經濟就成為了當前備受重視的一個課題。對氣動系統來說，減少耗氣量就是節能。詳細可遵循以下思路實現氣動系統的節能：
采用氣--電或氣--液復合傳動控制系統，實現節能
隨著微電子技術的飛速發展，計算機應用已進入了氣動控制技術領域。用于控制氣動執行元件、由普通氣動元件組成的復雜氣動邏輯控制回路，現在已可由微型計算機或可編程序控制器代替，只要編制不同的程序便能實現氣動裝置出產自動化的不同過程。
目前，氣動電磁閥的電磁鐵消耗功率多在1.8W以下，小型閥也有功率公為0.45W的，直動型閥的功率一般也都小于4W。但電磁鐵低功耗的意義不僅 僅只在于節約電能，另一方面，其可靠性也為氣動技術與微電子技術的結合創造了必要前提。利用低功耗氣動元件作為可編程序控制器直接驅動的元件，能夠實現復 雜的大規模程序控制，節能效果很好。
擇優選取氣動系統參數和公道使用氣動元件，減少耗氣量把氣動流體力學、氣動系統動力學的理論與實現相結合，運用計算機仿真技術，可對氣動系統進行優 化設計，擇優選取更佳參數。例如，氣缸的公稱直徑是按公比1.25的等比級數分檔的，如把氣缸直徑隨意擴大一個檔次，則耗氣量將增大56%；若行程再增 加，則耗氣量還將增大。可見，參數的擇優選取對氣動系統節能是十分重要的。
另外，公道使用氣動元件也能實現節能。例如對短行程的氣缸，使用單作用彈簧復位氣缸，就比雙作用氣缸節省風機空氣，能夠有效減少耗氣量。
對系統的不同部門，根據不同情況使用不同的工作壓力
這也是氣動系統重要的節能途徑之一。例如，對氣壓傳動系統供應高壓氣源，對氣動控制系統供應低壓氣源；在氣缸克服外負載的工作行程供應高壓氣源，無 外負載的行程供應低壓氣源，這些都能幫助氣動系統獲得可觀的節能效益。有關資料顯示，正行程用高壓氣源，回程用低壓氣源（0.1～0.2Mpa表壓），可 節能25%～35%
開發節能氣動元件
開發氣動節能元件，可從以下幾方面進行：一是開發低功耗氣動元件，減少漏氣，降低能源消耗；二是開發防泄漏、耐磨機能好、無給油的材料制成軟密封件，如采用無給滑潤滑，降低潤滑油消耗，改善環境。
重復利用無桿腔中的有壓空氣使活塞返回，變雙程耗氣為單程耗氣
生產實踐中廣泛使用的氣缸，很多是正行程有外加負載，回程只需克服自身的摩擦力。對于這種系統，把活塞桿伸出后將無桿腔中的有壓氣體用于活塞的退回，可變原雙程耗氣為單程耗氣，達到近50%的節能效果
完善氣源系統
這是解決氣動系統節能題目的又一個重點，即從風機空氣的出產、處理、輸送、分配的整個氣源系統全盤考慮，采取綜合措施實現節能。
結構型式不同的空氣羅茨風機出產同樣多的風機空氣因其效率不一，消耗的能量就有差異。速度型的透平式空壓機效率較低，如把10m3自由空氣風機成0.6Mpa的風機空氣，由排量為1000 m3/h的透平式空壓機出 產， 耗能是1.77kWh，而用同樣排量的活塞式空壓機出產，則只耗能0.83kWh.因此，從節能角度出發，空壓機的節能與空壓機的結構型式有著緊密關系。 同時，在選擇空壓機時，需要注意，多極羅茨風機可節省能量、提高效率。例如，二極風機比單級風機節能15%以上，三級風機又比二級風機節能5%～10%
另外，試驗還證明，改變傳統的設計觀念，將全廠集中的由大型空壓機供氣的空壓站，轉變為由在氣動系統附近的分布在廠區內的多臺小型空壓機供氣也能收 到很好的節能效果。由一個空壓站集中供氣時，風機空氣輸送管道長，沿程壓力損失大，為保證用氣設備有足夠的工作壓力，空壓機相應要有較高的出口壓力；而用 多臺空壓機的供氣系統，空壓機在耗氣車間附近安裝，沿程損失小，可降低出口壓力，能節能20%左右。
綜上所述，羅茨風機氣動系統在節能減排方面的貢獻不可小覷。隨著氣動節能技術的不斷發展和應用，隨著對氣動系統節能的日益重視，羅茨風機氣動系統在節能減排方面必將大有可為。
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作者:德耐爾@德耐爾空壓機 空壓機修訂日期：2010-12-04
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