空壓系統診斷-乾燥設備之吸附式節能效益分析 文：楊英杰

在各式各樣的空壓系統應用之中，壓縮空氣潔淨度項目是以 ISO 8573-1 所要求之規範來定義其空氣的潔淨度，而當中又以對含水量之要求最為被提出來應用及討論。

為了因應醫療、食品或是相關高科技製程中不允許有些微的含水量產生，因此在空氣被壓縮的情形下ISO定義了基本六個級別來標示壓縮空氣的潔淨度，而其中又以-20PDP、-40PDP、-70PDP 之使用最為耗能，故目前業界無不盡全力想要開發出一種更低能耗的乾燥設備，以因應及滿足各種不同的需求。

然而目前低於負數的壓力露點仍以吸附/再生的設計方式為主流，故所浪費的壓縮空氣可依其型式之不同有1~2%、2~3% 之消耗及 15~20%之消耗等等，故慎選正確的乾燥設備為當務之急。

本案範例如下圖所示，為針對業主空壓系統進行診斷時，發現就乾燥機設備之選用及運行上有立即改善之成效。因業主是一個標準製程需求-70PDP 之空壓系統，故乾燥設備配置正確與否至關重要，產線為24小時生產之科技廠房，而原設備選用無熱吸附式乾燥機逾10年有餘，欲汱舊且改善為鼓風加熱式乾燥機進行運作，成效如下：

原無熱吸附式乾燥機XXXD-355型，原廠標示壓縮空氣處理量為50CMM、再生風量百分比為18.5% (Purge Air Rate), 今改善後選用ZXXX-36型，空氣處理量為44CMM、再生風量百分比為0.8% (Purge Air Rate)。

空壓系統現況圖示：

吸附式乾燥機之選用時，必須依實際之情況及乾燥能力，選用加裝前置冷凍式乾燥機，或是不需加裝亦可兩種方式。如下吸附劑之特性，製造廠在乾燥機進行充填時，會進行吸附劑之比例混搭，亦或是不混搭，此將依各家之設計條件有所不同，而不同吸附劑之使用也至為重要，將在其它章節討論之。

吸附劑特性表(一)

吸附劑特性表(二)

• 未改善前之空氣能源浪費
• 舊設備：無熱吸附式乾燥機XXXD-355型
• 原廠實測值Purge Air Rare：18.5%
• 以下為浪費之Purge Air：目的在吹乾受潮之吸附劑，以進行下一階段的循環
• 55CMM X 18.5% = 10.17CMM (相當於55kW/75馬力空壓機的供氣量)
• 相當於總消耗電力：55kW ----(a)
• 改善後之空氣能源浪費，可選用較小型號的乾燥機及較少的再生風量
• 新設備：ZXXX-36型
• 原廠實測值Purge Air Rare：0.8%
• 44CMM X 0.8% = 0.35CMM (相當於2.2kW/3馬力空壓機的供氣量)
• 鼓風機消耗電力：5.25kW
• 加熱器消耗電力：20.5kW
• 相當於總消耗電力：5.25kW + 20.5kW + 2.2kW = 27.95kW ----(b)
• 節能效益分析，單一乾燥設備改善後：
• 全年節電量：(a-b) x 8600hrs = 232,630 kWh
• 該廠之1度電平均電價為：2.85元/kWh
• 全年節省電費為：大約662,995元/年

1. 節約能源是全方位的，它可以從電力系統、水系統、環保綠能、空壓系統、空調系統、自動控制..etc著手 ，本次是針對空壓系統中之高耗能設備，進行改善規劃，並且以專業的建議，讓業主針對高耗能的設備，進行有效的汰換。
2. 本案同時納入智慧監控在空壓系統應用上，有效的掌握空壓系統之能耗記錄，及對生產中之乾燥度，作立即及有效的管控及追蹤。延長保養周期，既可節能減碳，又可以大幅降低生產設備的運行成本。