现代纺织历经多年的进步和技术进步，压缩空气的应用技术已经相当成熟。压缩空气应用在气动加压、喷气织造、并网、加弹机互联网、加弹吸枪、气动落纱、仪表自控等环节。压缩空气的应用是一个高耗能的过程，所以空压系统的节能显得特别要紧。依据一项纺织行业的调查结果，空压系统五年的运行本钱构成中，系统的初期设施资金投入及设施维护成本仅占到总成本的15%，而电能消耗构成的本钱则高达85%。
实质生产中，压缩空气系统运行的成效基本上不理想，这不仅表目前旧的系统中，新装配的系统中也有同样的问题；设施不匹配、管路损失大、系统泄露、不正确的采用和不适当的系统控制等问题。生产运行过程中，最容易见到的问题是管段管径的选择过小。当管径选择过小会出现一系列的后果：a.管道内重压损失过大，空压机的能耗增高，b.空压机长期高负荷运行，寿命将会减少。综上所述，空压管网的管径优化对于整个系统的优化显得十分要紧。本文以浙江纺织厂的空压管网为例进行研究。
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空压系统构成及概况
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空压系统构成
一个典型的有油压缩空气系统包括空气过滤器、吸气消音器、空压机、油分离器、后冷却器、除油器、储气罐、输气管道等设施。空气从吸入管吸入，经空气过滤器，吸气消音器进入空压机内压缩，经油分离器、后冷却器冷却，除油器除去油雾后进入储气罐，经供气总管接到供气管网送至各用户。
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压缩空气管道系统的分类
依据管理的形式不一样可分为枝状管道系统和环状管装系统。
枝状管道系统：枝状管网只有一个气源，由一条管道供气，形式接近于树枝的形状。即输送至某一管段的气体只能由一个方向供给，每一个用气点的气体只能来自一个方向。这种系统比较容易见到，系统容易，资金投入少。
环状管道系统：管道之间纵横相互接通，形成环状。这种系统不论供气和重压都很稳定，但是其劣势是需要较大的初期资金投入。
本文研究的系统只有一个气源，而且每一个用气点的气体都来自一个方向，因此属于枝状管道系统。
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浙江某纺织厂空压站及管道系统概况
浙江某纺织厂的油空压站内设有7台美国SULL人工智能R公司空压机，其中6台空压机型号相同，为LS25S－350h型，其额定输出重压是0.8Mpa，额定排气量为44.5立方/min；另外一台空压机型号为TS32S－350h，其额定出重压是0.8Mpa，额定排气量为57.1立方/min。空压站布置如图1所示。
车间管道系统为枝状系统，压缩空气从储气罐中出来将来通过主管道进入车间，经过管首分配到各个用气点，图2为车间管道系统简图。
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空压管网优化
空压站内空气管道系统的阀门、弯头等管道附件比较多，但是管线长度一般比较短。车间内管道则相对较长，设施管道附件相对比较少。这种特征造成空压站内阻力损失主要在局部阻力，车间阻力损失主要集中在沿程阻力。所以选择适合的管径，优化管道布置，尽可能做到输送距离短，尽量降低采用弯头，在保证工艺需要下，降低重压损失对空压管网的优化及节能有很大意义。压缩空气的流速υ使用8~12m/s；车间管道υ使用5~15m/s。管道内流速选取后，则可以确定管道的适合管径。
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管道阻力计算
压缩空气管道内流速υ：
式中：υ—压缩空气在工作状况下的管内流速，m/s；
Qg—压缩空气在工作状况下的体积用户流量，m3/min；dn—管道直径，mm。
压缩空气管道直径dn；
通过对压缩空气系统管径的优化，确定较优的管径大小。计算出压缩空气系统优化前和优化后的沿程阻力损失和局部阻力损失，将沿程阻力损失和局部阻力损失求和得到压缩空气系统优化前后的总阻力损失，即可得出压缩空气系统优化后的优化量。
沿程阻力计算公式为：
局部阻力计算公式为：
式中：L—线管段长度，m;ρ—工作状况下的压缩空气密度，kg/m3；λ—管道摩擦阻力系数；ξ—局部阻力系统。
总阻力计算公式为：
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优化前后阻力计算
空压管道的管径要合理选择，当管径过大时，则增加了非必须的资金投入成本，同时管道重压降不足将造成末端用气设施工作重压过高，没办法正常工作。然而管道管径过小则会造成重压损失过大、耗能增加等一系列问题。
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空压站内压缩气体管道的阻力计算
第一确定有油空压站最不利环路，然后进行阻力计算。查表得，重压为0.75Mpa时，压缩空气的密度ρ＝8.233kg/m3；已知优化前空压系统管道管径，当dn＝0.1m，管材为无缝钢管，管道内壁绝 对粗糙度Ra＝0.2mm，其摩擦阻力系数λ＝0.023；当dn＝0.25mm，管材仍为无缝钢管，管道内壁绝 对粗糙度Ra＝0.2mm，其摩擦阻力系数λ＝0.018。各个管段的阻力计算结果如表1所示。
经计算空压站内优化前流速大多数都高于流速推荐值8~12m/s的范围，有些流速则低于推荐值。将计算结果大全后，得出优化前管道总阻力为14016.5Pa，优化后总阻力为8880Pa。这一数据表明优化成效十分明显。
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车间压缩空气管道的优化前后阻力计算
对于车间的压缩空气管道，选择最不利环路进行计算，具体计算不再赘述，计算结果见表2。表2显示，优化前阻力损失为68935Pa，优化后阻力损失为30758Pa。
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经济剖析
空压管网阻力损失每减少14kPa，空压机功率可减小1%。
A）空压站内压缩空气管网，重压损失减小5.14kPa，管网能耗约减少0.37%。空压机组总功率为2100KW，空压系统改造后能耗可减少7.77KW,根据纺织厂天天运转24小时，全年运行360天计算，纺织厂每年可节电67132KW·h，根据浙江工业用电电价0.75元/KW·h，每年可节省电费5.04万元。
B）车间压缩空气管网重压损失减少38kPa，该压缩空气管网能耗约减少2.72%，空压系统改造后能耗可减少55.4KW，每年可节电478224KW·h，为纺织厂每年节省电费35.9万元。
管网优化后每年可以节电545356KW·h，即降低运行本钱40.9万元。通过理论剖析，管网改造成本为40万元，资金投入收购期为1年。
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毛丝
A）压缩空气的能耗在纺织企业中占有很大比重，采取选择压缩空气的流速、优化管径手段后，每年节电545356KW·h，节省运行本钱40.9万元，节能成效显著。
B）压缩空气管路剖析系统中，管径的大小将会直接影响管路的重压损失。在满足设施所需重压基础上，尽量减少压缩机的输出重压，则压缩机的轴运动减小，既可延长设施的使用年限，又可节省用电成量。此外，尽可能做到输送距离短，尽量降低管道弯头，在保证工艺需要下，降低重压损失。
