【壓縮機(jī)網(wǎng)】螺桿空壓機(jī)在冶金、機(jī)械制造、礦山、電力、紡織、石化、輕紡等行業(yè)有廣泛的應(yīng)用，是許多工藝流程的核心設(shè)備，其裝機(jī)容量一般取決于生產(chǎn)所需的z*大氣量并另外增加10%～20%的余量。由于生產(chǎn)中用氣量的不均衡，當(dāng)氣體壓力達(dá)到一定值時(shí)，空壓機(jī)一般采用卸荷空載運(yùn)行或者停止空氣壓縮機(jī)這兩種方式。其中卸荷空載運(yùn)行時(shí)的用電量為滿負(fù)載的30%～60%，這部分電能被白白的浪費(fèi)掉，而停止空氣壓縮機(jī)運(yùn)行會(huì)帶來(lái)電動(dòng)機(jī)的頻繁啟停，對(duì)電網(wǎng)及其它設(shè)備的沖擊較大，同時(shí)空氣壓縮機(jī)的壽命也會(huì)縮短。

 

　　調(diào)查統(tǒng)計(jì)顯示，全國(guó)各類電動(dòng)機(jī)耗電量約占全國(guó)發(fā)電量的70%，其中80%為異步電動(dòng)機(jī)，而且大多數(shù)電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間處于輕載運(yùn)行狀態(tài)，特別是風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載的電機(jī)。若在此類負(fù)載上使用變頻調(diào)速裝置，其耗電量將大幅降低。以空壓機(jī)為例，其負(fù)載特性屬恒轉(zhuǎn)矩，其節(jié)電率N%=Δn↓%，即節(jié)電率等于轉(zhuǎn)速下降的百分?jǐn)?shù)(一般在20%左右，轉(zhuǎn)速也不能過(guò)低，過(guò)低會(huì)加速機(jī)械的磨損)。

 

　　因此，如何設(shè)計(jì)出節(jié)能、穩(wěn)定和自動(dòng)化程度高的控制方案，是空壓機(jī)使用及制造企業(yè)所面臨的s*要問(wèn)題。隨著近幾年來(lái)國(guó)家對(duì)節(jié)能設(shè)備的大力支持，同時(shí)企業(yè)對(duì)節(jié)能降耗、降低成本的需求日益迫切，加上近幾年電力電子技術(shù)的發(fā)展，空壓機(jī)變頻改造技術(shù)被逐步引入空壓機(jī)領(lǐng)域，并且得到了迅速發(fā)展。

 

　　目前，有很多空壓機(jī)設(shè)備制造廠家都在生產(chǎn)變頻驅(qū)動(dòng)式的空壓機(jī)。傳統(tǒng)的空壓機(jī)變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一般由變頻器、控制器、操作面板、變壓器、空開、接觸器、端子、銅排等構(gòu)成，由于元器件繁雜，且需要人工配線，故在安裝及維護(hù)時(shí)普遍存在著以下弊端：控制回路接線復(fù)雜，安裝費(fèi)時(shí)費(fèi)力，出現(xiàn)故障也不方便查找原因，而且控制柜的整體美觀性不足。

 

　　眾多企業(yè)通過(guò)大量的實(shí)際測(cè)試以及合作客戶案例應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，空壓機(jī)變頻改造方案具有：運(yùn)行壓力穩(wěn)定，對(duì)電網(wǎng)沖擊小、運(yùn)行安全，在一定范圍內(nèi)節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。

 

　　空壓機(jī)變頻改造原理：

 

 

　　由變頻器，壓力變送器、電機(jī)、螺旋轉(zhuǎn)子組成壓力閉環(huán)控制系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，使儲(chǔ)氣罐內(nèi)空氣壓力穩(wěn)定在設(shè)定范圍內(nèi)，進(jìn)行恒壓控制。 反饋壓力與設(shè)定壓力進(jìn)行比較運(yùn)算，實(shí)時(shí)控制變頻器的輸出步，從而調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，使儲(chǔ)氣罐內(nèi)空氣壓力穩(wěn)定在設(shè)定壓力上。

 

　　空壓機(jī)變頻改造案例：

 

　　某企業(yè)去某客戶空壓機(jī)站進(jìn)行交流和拜訪后，發(fā)現(xiàn)該客戶空壓機(jī)啟動(dòng)比較頻繁，工作效率比較低，從而增加了運(yùn)行成本，增加了空壓機(jī)的能源消耗，降低了空壓機(jī)的使用壽命。因此對(duì)于該用戶的空壓機(jī)進(jìn)行變頻改造是一個(gè)迫在眉睫的工作。針對(duì)該廠空壓機(jī)的運(yùn)行狀況迪奈美動(dòng)力工程師專門設(shè)計(jì)了一套空壓機(jī)變頻改造方案，具體項(xiàng)目背景，實(shí)施措施及經(jīng)濟(jì)效益詳見(jiàn)如下：

 

　　1、螺桿式空壓機(jī)空載率：

 

　　在設(shè)定的氣壓范圍內(nèi)工作，在低于設(shè)定壓力時(shí)負(fù)載運(yùn)行，高于設(shè)定壓力時(shí)空載運(yùn)行，從上表可知空壓機(jī)有40%的時(shí)間是處于空載狀態(tài)，這樣既浪費(fèi)能源又降低了系統(tǒng)的功率因數(shù)?，F(xiàn)狀A(yù)棟螺桿式空壓機(jī)總運(yùn)行時(shí)間為11340小時(shí)、負(fù)載運(yùn)行時(shí)間為6416小時(shí)，因此實(shí)際空載率應(yīng)為：

 

　　空載率=(11340-6416)÷11340 =0.434

 

　　2、年空載損耗W (年總運(yùn)行時(shí)間取 8000小時(shí))

 

　　Ue—電源電壓,取380V;

 

　　W= √3×Ue×I0×COSφχηΧ年總運(yùn)行時(shí)間×空載率 η——電機(jī)效率,取0.872;

 

　　=1.732×380×10×0.88÷0.872×8000×0.434 I0—空載電流，取10A;

 

　　=23061KWh COSφ—功率因數(shù),取0.88;

 

　　3、年空載損耗費(fèi)用F

 

　　F=W×0.63 =23061×0.63 =14528元

 

　　通過(guò)以上計(jì)算可見(jiàn)空載損耗費(fèi)用是比較多的,對(duì)此，迪奈美動(dòng)力工程師從節(jié)約空載損耗著眼分析螺桿式空壓機(jī)工作原理，就降低空載功率提出如下改造方案。

 

　　空壓機(jī)變頻改造方案及節(jié)能效益

 

 

　　1、年節(jié)約空載損耗W1

 

　　W1=(P50- P30)×年總運(yùn)行時(shí)間×空載率

 

　　= 50.31×8000×0.434

 

　　=184360KWh

 

　　2、年節(jié)約空載損耗費(fèi)用F1

 

　　F1= W1×0.63

 

　　=184360×0.63

 

　　=116150元