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节约资源是我国的基本国策，长期以来，我国一直致力于实施节约与开发并举、把节约放在首位的能源发展战略。节能减排就是针对节约资源而言的。广义上说，节能减排是指节约物质资源和能量资料，减少废弃物和环境有害物（包括三废和噪声等）排放。
2006年，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》发布，首次引用了“节能减排”这一概念，并确定了到“十一五”末期（即 2010年）单位GDP能耗比“十五”末期（即2005年）降低20%、主要污染物排放总量同比减少10%的目标。之后，由国家发改委会同有关部门制定的 《节能减排综合性工作方案》则进一步明确了到2010年中国实现节能减排的目标任务和总体要求。
气动系统存在广阔节能空间
近年来，虽然我国经济得到了长足的发展，各项建设也取得了巨大的成就，但是不可否认，我们也付出了惨重的资源和环境代价。目前，我国已成为世界第二 大能源生产国和消费国。在经济上获得广阔发展空间的同时，资源环境与经济发展的尖锐矛盾也日益凸显出来，节能减排成为当前迫切需要重视和解决的问题。
然而，节能减排并非能够一蹴而就的，也不是单凭一两个人、两三个行业就能实现的，它需要全社会共同关注和努力。2007年《中华人民共和国节约能源 法》颁布后，各行业各领域以及其中的大多数企业都开始着手采取可行措施，有计划有步骤地削减能耗、减少排放。为很多工业领域提供通用设备的罗茨风机行业自 然也没有落于人后，始终积极贯彻执行着国家有关节能减排的政策和任务。然而，在节能减排的过程中，气动系统的节能空间却没有得到足够的重视。
据了解，我国目前在气动系统上每年的耗电量高达2000亿度，但在气动节能技术的研究和应用上却几乎还是一片空白。很多企业在气动技术的使用中普遍 存在效率偏低、浪费严峻、缺乏节能经验等问题。事实上，我国企业中现在的气动系统拥有30%左右的节能空间，如能实施有效的系统综合改造，每年可节约罗茨 风机用电600亿度，折合金额约360亿元，将为企业节约大量资金。
有关数据显示，电与标准煤的等价值折算系数为：1度电＝0.4千克标准煤, 1千克原煤＝0.7143千克标准煤。这意味着，第节约1度（1千瓦时）电，就能相应节约0.4千克标准煤，同时减少0.272千克碳粉尘、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。如果每年能够节约风机空气用电600亿度，就相称于节约了2400万吨标准煤（折 合原煤3360万吨），同时减少了1600万吨碳粉尘、6000万吨二氧化碳、180万吨二氧化硫、90万吨氮氧化物的污染排放—这对我国的节能减排工作 是一个不小的贡献，同时也将产生巨大的社会和环境效益。
如何实现气动系统节能
事实上，很多工业领域在风机空气制造过程中都存在着成本高、能量利用率低的问题，这和罗茨风机气动系统的好坏有着紧密的关系。因此，如何使气动系统 更节能、更经济就成为了当前备受重视的一个课题。对气动系统来说，减少耗气量就是节能。详细可遵循以下思路实现气动系统的节能：
采用气--电或气--液复合传动控制系统，实现节能
随着微电子技术的飞速发展，计算机应用已进入了气动控制技术领域。用于控制气动执行元件、由普通气动元件组成的复杂气动逻辑控制回路，现在已可由微型计算机或可编程序控制器代替，只要编制不同的程序便能实现气动装置出产自动化的不同过程。
目前，气动电磁阀的电磁铁消耗功率多在1.8W以下，小型阀也有功率公为0.45W的，直动型阀的功率一般也都小于4W。但电磁铁低功耗的意义不仅 仅只在于节约电能，另一方面，其可靠性也为气动技术与微电子技术的结合创造了必要前提。利用低功耗气动元件作为可编程序控制器直接驱动的元件，能够实现复 杂的大规模程序控制，节能效果很好。
择优选取气动系统参数和公道使用气动元件，减少耗气量把气动流体力学、气动系统动力学的理论与实现相结合，运用计算机仿真技术，可对气动系统进行优 化设计，择优选取更佳参数。例如，气缸的公称直径是按公比1.25的等比级数分档的，如把气缸直径随意扩大一个档次，则耗气量将增大56%；若行程再增 加，则耗气量还将增大。可见，参数的择优选取对气动系统节能是十分重要的。
另外，公道使用气动元件也能实现节能。例如对短行程的气缸，使用单作用弹簧复位气缸，就比双作用气缸节省风机空气，能够有效减少耗气量。
对系统的不同部门，根据不同情况使用不同的工作压力
这也是气动系统重要的节能途径之一。例如，对气压传动系统供应高压气源，对气动控制系统供应低压气源；在气缸克服外负载的工作行程供应高压气源，无 外负载的行程供应低压气源，这些都能帮助气动系统获得可观的节能效益。有关资料显示，正行程用高压气源，回程用低压气源（0.1～0.2Mpa表压），可 节能25%～35%
开发节能气动元件
开发气动节能元件，可从以下几方面进行：一是开发低功耗气动元件，减少漏气，降低能源消耗；二是开发防泄漏、耐磨机能好、无给油的材料制成软密封件，如采用无给滑润滑，降低润滑油消耗，改善环境。
重复利用无杆腔中的有压空气使活塞返回，变双程耗气为单程耗气
生产实践中广泛使用的气缸，很多是正行程有外加负载，回程只需克服自身的摩擦力。对于这种系统，把活塞杆伸出后将无杆腔中的有压气体用于活塞的退回，可变原双程耗气为单程耗气，达到近50%的节能效果
完善气源系统
这是解决气动系统节能题目的又一个重点，即从风机空气的出产、处理、输送、分配的整个气源系统全盘考虑，采取综合措施实现节能。
结构型式不同的空气罗茨风机出产同样多的风机空气因其效率不一，消耗的能量就有差异。速度型的透平式空压机效率较低，如把10m3自由空气风机成0.6Mpa的风机空气，由排量为1000 m3/h的透平式空压机出 产， 耗能是1.77kWh，而用同样排量的活塞式空压机出产，则只耗能0.83kWh.因此，从节能角度出发，空压机的节能与空压机的结构型式有着紧密关系。 同时，在选择空压机时，需要注意，多极罗茨风机可节省能量、提高效率。例如，二极风机比单级风机节能15%以上，三级风机又比二级风机节能5%～10%
另外，试验还证明，改变传统的设计观念，将全厂集中的由大型空压机供气的空压站，转变为由在气动系统附近的分布在厂区内的多台小型空压机供气也能收 到很好的节能效果。由一个空压站集中供气时，风机空气输送管道长，沿程压力损失大，为保证用气设备有足够的工作压力，空压机相应要有较高的出口压力；而用 多台空压机的供气系统，空压机在耗气车间附近安装，沿程损失小，可降低出口压力，能节能20%左右。
综上所述，罗茨风机气动系统在节能减排方面的贡献不可小觑。随着气动节能技术的不断发展和应用，随着对气动系统节能的日益重视，罗茨风机气动系统在节能减排方面必将大有可为。
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作者:德耐尔@德耐尔空压机 空压机修订日期：2010-12-04
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