重慶空壓機變頻改造-華之杰貿易有限公司

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空壓機變頻改造意義

我國是世界上產值能耗最高的國家之一,無論是橫向與國外先進水平比,還是從自身縱向發展看,我國企業的節能空間和潛力很大。作為后發型工業化國家,我國有后發優勢,現在許多節能技術已經非常成熟,可以直接利用。過去20年的粗放型增長,浪費了許多能源。這同時說明我國有很大的節能潛力,應當轉變觀念,把節能當成一種資源去開發;變頻改造空壓機變頻改造通過加裝節能輔控柜,可以實現對空壓機的頻率調節,穩定空壓機出口壓力,可實現工變頻的自動切換,并且設有電源切換和保護的功能;主要缺陷螺桿式空壓機變頻改造,傳統空壓機驅動電機均無轉速調節的功能,一般使用氣缸上下限壓力檢測來啟動電機或是加裝離合器達到相對恒定壓力控制,其存在以下的缺陷:


1、
電網沖擊大:電機啟動時有6倍的沖擊電流,形成對電網和機械負載的沖擊。電機軸承的磨損大,所以設備維護工作時對機械量大。


2
、浪費電能:電機空載時,出現較頻繁的排空放氣現象,浪費電能較嚴重。變頻改造


3
、上下限壓力不易調節:壓力調節太小則易造成不斷的起停而燒毀電機及啟動電磁開關;壓力調節太大則易形成管路高壓力、高傳送損失、漏氣、管路破裂的危險,而且壓力范圍波動太大無法滿足現代化工藝要求。


4
、噪音大:空壓機自動排空放氣時噪音極大,造成環境污染。綜上所述,可用變頻調速器對現有的空壓機系統進行改造,以建立恒壓供氣系統,從而達到節電、減少噪音、降低設備磨損、減少對電網沖擊、提高功率因數、穩定產品質量等效果。


空壓機變頻節能改造后的效益


1、節約能源

變頻器控制壓縮機與傳統控制的壓縮機比較,能源節約是最有實際意義的,根據空氣量需求來供給的壓縮機工況是經濟的運行狀。


2
、運行成本降低
傳統壓縮機的運行成本由三項組成:初始采購成本、維護成本和能源成本。其中能源成本大約占壓縮機運行成本的77%。通過能源成本降低44.3%,再加上變頻起動后對設備的沖擊減少,維護和維修量也跟隨降低,所以運行成本將大大降低。


3
、提高壓力控制精度
變頻控制系統具有精確的壓力控制能力。使壓縮機的空氣壓力輸出與用戶空氣系統所需的氣量相匹配。變頻控制壓縮機的輸出氣量隨著電機轉速的改變而改變。由于變頻控制電機速度的精度提高,所以它可以使管網的系統壓力變化保持在5pisg變化范圍,也就是0.2bar范圍內,有效地提高了工況的質量。


4、延長壓縮機的使用壽命并降低了噪音
變頻器從0HZ起動壓縮機,它的起動加速時間可以調整,從而減少起動時對壓縮機的電器部件和機械部件所造成的沖擊,增強系統的可靠性,使壓縮機的使用壽命延長也降低了設備噪音。此外,變頻控制能夠減少機組起動時電流波動,這一波動電流會影響電網和其它設備的用電,變頻器能夠有效的將起動電流的峰值減少到最低程度。


根據上述理論分析,在空氣壓縮機的汽缸容積不能改變的條件下,只有調節壓縮機的轉速才能改變排氣量;空氣壓縮機是恒轉矩負載,壓縮機軸功率與轉速呈正比變化。在壓縮機總排氣量大于總用氣量時,通過降低壓縮機轉速調節供風壓力,是達到壓縮機經濟運行的有效方法。


在可以選用的壓縮機變極電動機、改變皮帶輪傳動比、串極調速等調速方法中,變頻調速與其他調速方法相比,具有無極調速、容易實現自動控制,不用改變設備結構和安裝量小的特點。變頻調速的優點是壓力給定方便,根據用氣量的變化隨時調整設定值,能夠實現壓力閉環運行,實現壓縮機的恒壓供應。把壓力傳感器安裝在總排風管上,反饋輸出的壓力信號轉換成變頻器可以識別的模擬電壓信號或電流信號(0-5V, 0-10V,4-20mA ),如果是一臺式運行可以直接使用變頻器的內置PID功能。壓縮機變頻改造后運行平穩,工作壓力保持恒定,由變頻器控制壓縮機的自動運行。


設備改造后可以實現供風壓力閉環控制,減少了壓縮機的啟停次數,減輕了操作人員的勞動強度;降低了耗電量和機械磨損,延長了機械的使用壽命,提高了經濟效益,節電15%-35%左右,有效節約公司成本。


一、空壓機工作原理簡述
是由一對相互平行齒合的陰陽轉子(或稱螺桿)在氣缸內轉動,使轉子齒槽之間的空氣不斷地產生周期性的容積變化,空氣則沿著轉子軸線由吸入側輸送至輸出側,實現螺桿式空壓機的吸氣、壓縮和排氣的全過程??諌簷C的進氣口和出氣口分別位于殼體的兩端,陰轉子的槽也陽轉子齒被主電機驅動而旋轉。


二、原系統工況存在的缺陷
1
、 主電機雖然星三角降壓起動,但起動時的電流仍然很大,會影響電網的穩定及其它用電設備的運行安全。
2
、 主電機時??蛰d運行,屬非經濟運行,電能浪費嚴重。
3
、 主電機工頻運行致使空壓機運行時噪音很大。
4
、 主電機工頻起動設備的沖擊大,電機軸承的磨損大,所以設備維護工作時對機械量大。


三、螺桿空壓機采用變頻調速的好處
空壓機使用場合一般有如下特點:配置容量比實際氣量大、氣量消耗不穩定、氣壓要求穩定、噪音要盡可能低(尤其夜間)。變頻螺桿空壓機有如下幾個好處:
1
、氣壓穩定:由于變頻化的螺桿空壓機利用了變頻器的無級調速特點,通過控制器或變頻器內部的PID調節器,能對壓力實現快速調節控制;比工頻運行的上下限開關控制相比,氣壓穩定性成指數級的提高;

2
、更節能:盡管各個廠家的螺桿空壓機采取了不同的節能運行模式,但由于變頻器是根據實際用氣量實時調整電機轉速的,用氣量低的時候還可以讓空壓機自動休眠,這樣就大大減少能源的損失。需要注意的是,系統控制方式的不同對節能效果有很大影響。

3、啟動無沖擊:由于變頻器本身是一個軟啟動裝置,啟動電流最大在額定電流的兩倍左右,與工頻啟動一般在額定電流的6倍以上相比,啟動沖擊很小。這種沖擊不僅是對電網的,也有對真個機械系統的沖擊,也大大減少。
4
、噪音低,由于穩定運行時運行頻率小于工頻,機械噪音下降,機械磨損??;

5
、對儲氣罐容量要求小。


四、改造方案原理
由變頻器、壓力變送器、電機、螺旋轉子組成壓力閉環控制系統自動調節電機轉速,使儲氣罐內空氣壓力穩定在設定范圍內,進行恒壓控制。反饋壓力與設定壓力進行比較運算,實時控制變頻器的輸出步,從而調節電機轉速,使儲氣罐內空氣壓力穩定在設定壓力上。



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