螺杆空气压缩机变频节能改造
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螺杆式空气压缩机节能改发布时间:2021-04-02T14:11:58.200Z 来源:《科学与技术》2020年第31期作者:金国锋[导读] 空气压缩机进行空气的压缩,实际使用过程中消耗大量能耗。
金国锋宁波德曼压缩机有限公司浙江宁波 315333摘要:空气压缩机进行空气的压缩,实际使用过程中消耗大量能耗。
采用节能技术对空气压缩机进行科学改造,从而适当降低能耗和运行成本。
因此,对螺杆式空气压缩机的节能问题进行分析意义深远。
本文针对螺杆式空气压缩机的节能问题进行分析,阐述了空气压缩机工作原理,总结了相应的节能方案,从而降低运营成本,降低能耗。
关键词:螺杆式空气压缩机;节能方案;改造方案螺杆式空气压缩机是为工厂中各个生产现场提供压缩空气的设备,通过螺杆等机构将从外界吸入的常压空气进行压缩,存贮于压力容器中,通过管路送至生产现场供使用。
在石油化工生产过程中,常常用到大量的压缩空气,来满足工艺、设备、安全等的需要,如管道吹扫、物料输送、正压通风、气体置换、搅拌、仪器仪表的执行等等。
1空气压缩机的工作原理空气压缩机主要有速度式和容积式两种,对于速度式空气压缩机而言,其工作原理主要是借助某种方式,促使气体流动速度逐渐加快,此后在扩压装置当中瞬间减速,通过这种方式,对气体动能进行转化,促使其成为气体静压能,最终使高压气体压力进行提升。
容积式空气压缩机工作原理,通过对空气体积进行适当压缩,从而实现气体压力有所提升。
最为常见的容积式压缩机为螺杆式空气压缩机,主要工作原理是:通过一对相互平行的齿合的阴阳转子,在相应气缸当中转动,促使转子的齿槽中存在的空气不断产生周期性变化,这时的空气则逐渐沿着转子轴线,从吸入的一侧逐渐向输出一侧传送,从而使空气压缩机吸气、压缩以及排气得以实现。
在空气压缩机当中,进气口和出气口分别在壳体两端,而其中的阴转子槽以及阳转子槽则通过主电机进行驱动,最终实现旋转。
2空压机运行现状(1)空压机运行过程中,电能转化为机械能,机械能转化为热能。
工频螺杆空压机节能技术改造应用工频螺杆空压机是一种常用的工业设备,主要用于产生高压气体用于工业生产。
由于其长时间运行和高耗能特点,会造成较高的能源消耗和环境污染。
对工频螺杆空压机进行节能技术改造是十分必要的。
可以对工频螺杆空压机的控制系统进行改造。
目前,许多空压机的控制系统还是传统的电控方式,存在着启停频繁、开机过载等问题。
可以采用现代化的PLC控制系统进行替换。
PLC控制系统具有自动化程度高、精度高的特点,能够根据空气需求量自动调节压力和运行时间,从而达到节能的目的。
改造可采用变频驱动技术。
工频螺杆空压机采用的是固定转速的电机驱动,无法根据空气需求量调节转速。
而变频驱动技术则可以实现电机转速的调节,能够根据实际的空气需要量自动调整电机的转速和耗能控制,使空压机在不同负载下均能高效运行,大大提高了能源利用率。
对工频螺杆空压机进行换热器改造也是有效的节能措施。
换热器可以将工频螺杆空压机排出的高温废气进行回收再利用,从而减少了能源的消耗。
还可以采用高效换热器,增加换热面积,提高换热效率,减少能源的损失。
应该对工频螺杆空压机的密封系统进行改造。
工频螺杆空压机的密封系统是一个关键的部件,直接影响到空气压缩效率和能源利用率。
应该采用高效的密封材料和技术,减少泄漏,提高空气的压缩效率。
还可以对工频螺杆空压机的排气系统进行改造。
传统的排气系统存在着气体压力波动、高温排放等问题,增加了能源的消耗和环境的污染。
可以采用节能节压器和余热回收技术对排气系统进行改造,减少能源损耗和环境污染。
对工频螺杆空压机进行节能技术改造是非常重要的。
通过对控制系统、驱动系统、换热系统、密封系统和排气系统的改造,可以显著提高工频螺杆空压机的能源利用效率和环境友好性,实现节能减排的目标。
摘要螺杆空气压缩机是一种比较新颖的压缩机因其可靠性高、操作维修方便、动力平衡性好、适应性强等优点,而广泛地应用于矿山、化工、动力、冶金、建筑、机械、制冷等工业部门。
工厂实际需求存在季节性及时间性波动,也导致用气量波动较大,所以空压机多数时间并非满载运行,节能空间很大。
空压机的用电量约占全部工业用电设备的9%,节能降耗利国利民。
国家提供专项资金大力扶持节能降耗,这也进一步推动了空压机等产业的升级。
本课题主要是对通用的螺杆空气压缩机的电路结构进行优化来节约能耗,通过加载变频器来优化性能,变频器控制电机的电流频率来降低电耗,来实现更大的利益。
关键词螺杆空气压缩机;节能;变频目录摘要 (I)第1章绪论 (3)1.1 螺杆空气压缩机概述 (3)1.1.1 螺杆空气压缩机概念 (3)1.1.2 螺杆空气压缩机应用现状 (3)1.1.3 螺杆空气压缩机的优缺点及其应用前景 (3)1.1.4 研究螺杆空气压缩机目的和意义 (4)1.2 螺杆空气压缩机的基本结构 (4)1.2.1 空气系统 (4)1.2.2 润滑油系统 (6)1.2.3 冷却系统 (7)1.2.4 控制系统 (7)1.2.5 电气系统 (9)1.2.6 传动系统 (10)第2章螺杆空气压缩机工作原理 (11)2.1 工作原理 (11)2.1.1 工作原理图 (11)2.1.2 工作原理解析 (11)2.2 工作过程 (11)第3章螺杆空气压缩机的节能设计 (13)3.1 节能设计概述 (13)3.2 空压机变频改造的系统分析 (13)3.3 节能改造的设计 (13)3.3.1 节能改造的设计要求 (13)3.2.1 空压机变频节能原理 (14)3.2.2 变频改造方案设计 (14)3.2.3 工频电费计算 (16)3.2.4 创新方案 (17)3.2.5 工作原理 (19)3.2.6 变频空压机的计算 (20)第4章空压机变频改造后的效益 (21)结论 (22)参考文献 (23)致谢 (24)第1章绪论1.1螺杆空气压缩机概述1.1.1螺杆空气压缩机概念空压机,全名为空气压缩机,是一种工矿企业中最常用的空气动力提供设备。
空气压缩机的变频节能改造摘要:煤矿空压机是煤矿的“四大件”主要设备之一,其耗能很多。
因此,节能显得尤为重要。
本方案利用变频器控制空压机进行恒压供气,达到了的节能目的。
关键词:空压机变频器节能空气压缩机的变频节能改造空压机目前大多使用的是螺杆式空压机,但其供气控制方式几乎都是采用加、卸载控制方式。
该供气控制方式虽然原理简单、操作简便,但存在能耗高,进气阀易损坏、供气压力不稳等诸多问题。
随着社会的发展和进步,应用变频调速技术,实现空压机节省电能。
一、目前空压机存在的问题目前空压机大都采用两点式控制(上、下限控制),也就是当压缩气体气缸内压力达到设定上限值时,空压机通过本身气压或油压关闭进气阀。
当压力下降到设定值下限时,空压机打开进气阀。
这种控制方式存在的主要问题:1、容易对电网造成冲击,对空压机本身也有一定的损害,当用气量频繁波动时,尤其明显。
2、直接启动控制方式(Y/Δ)及加载、卸载时不仅对电网供配电设备及螺杆都会造成较大的冲击,还会造成电能的严重浪费。
3、原有控制系统靠机械方式调节进气阀,使供气量无法连续调节,当用气量不断变化时,供气压力不可避免地产生较大幅度的波动。
再加上频繁调节进气阀和排气阀,会加速进气阀和排气阀的磨损,增加维修量和维修成本。
二、空压机系统节能的工作原理通过变频器控制空压机的转速从而达到节能是一种较为科学的节能控制方式,根据相似定理得出:Q1/Q2=n1/n2H1/H2=(n1/n2)2P1/P2=(n1/n2)3式中:Q为空压机供气流量;H为管网压力;P为电机消耗功率;n为空压机转速。
由此可知,若电机转速降至额定转速的70%时,则空压机供给管网流量降为70%,管网压力降为(70%)平方,电机消耗功率则降为70%的立方,即节能为34.3%,扣除电机机械损耗和电机铜损、铁损等,其节能效率在30%左右。
变频空压机能在恒定排气压力下,精确地根据使用气量的变化改变空压机主电机的转速;空压机只输出所需要的气量,同时也只消耗输出这些空压机所必需的能量,从而达到了节能的目的。
工频螺杆空压机节能技术改造应用工频螺杆空压机是一种常见的工业设备,用于生产现代工业生产过程中不可或缺的能源——压缩空气。
随着工业化的不断发展,空压机的使用量也在不断增加。
传统的工频螺杆空压机在使用过程中存在能源利用效率低、能源浪费严重等问题。
为此,利用节能技术对工频螺杆空压机进行改造,提高其能源利用效率,具有重要的意义。
本文将对工频螺杆空压机节能技术改造应用进行探讨。
1.1 节能减排工频螺杆空压机作为能源消耗设备,其能耗一直是厂家和使用者关注的热点问题。
通过节能技术改造,可以大幅度降低空压机的能耗,减少对环境的污染,实现节能减排的目的,符合可持续发展的理念。
1.2 降低生产成本节能技术改造可以大幅度提高工频螺杆空压机的能源利用效率,降低生产成本,提高企业竞争力,为企业创造更多的经济效益。
1.3 推动工业转型升级随着我国工业转型升级的迫切需求,推动工频螺杆空压机的节能技术改造应用,对促进工业的绿色发展和高质量发展至关重要。
二、工频螺杆空压机节能技术改造的途径和方法2.1 设备改造通过对工频螺杆空压机的主要部件进行设备改造,如更换高效节能电机、优化压缩机组结构等,提高设备运行效率,实现节能降耗。
2.2 系统控制优化优化空压机的控制系统,采用智能化控制技术,实现自动调节和优化运行参数,提高系统的整体能效。
2.3 能量回收利用利用余热回收装置、余压发电装置等技术手段,将原本浪费的能量进行回收和利用,提高能源利用效率。
2.4 节能降噪处理通过降噪技术改造,减少空压机运行过程中的噪音污染,改善工作环境,保护员工的健康。
2.5 完善维护管理建立健全的维护管理体系,定期对空压机进行检查和维护,保障设备的正常运行和长期稳定的节能效果。
3.1 电机优化改造某企业对原有的工频螺杆空压机进行了改造,采用了高效节能电机替代原有电机,通过测试对比,能耗降低了20%,明显节能效果显著。
一家厂家对其空压机进行了控制系统的升级改造,通过采用自动控制系统,实现了空压机稳定运行,减少了能源浪费,节能效果显著。
高压螺杆式空压机变频节能改造【摘要】目前,节能已经是全球性问题,在空压机供气领域能否应用变频调速技术,节省电能的同时改善空压机性能,提高供气品质就成为一个广受社会各界关注的问题。
对设备进行技术提升后,可以大大降低企业的生产成本,降低生产设备的故障率,延长设备的使用寿命,产生较大的经济效益和社会、环境效益。
我们进行技术变频调速后,节电率在15%—30%范围内,通常1年到2年左右内可收回变频器的设备和其他安装等附加费用等投资。
【关键词】空压机;变频;节能;效益高压变频器采用高-高变换的方式,多重脉宽调制的技术方案,优化的PWM控制算法,可实现多种控制方式以适应不同负载类型的要求。
系统具有工、变频在线热切换功能、转矩提升、功率单元故障自动旁路、高压掉电后20秒内来电自启动、故障运行、防止电机共振等多项技术特点及11项保护措施;高压变频器采用DSP无速度传感器矢量控制,可实现对电机参数的自动整定。
一. 改造前概况1.1 运行工况描述设备运行工况:螺杆式空压机336KW/6.3KV 1台1.2 原工况系统运行的缺陷1.2.1 主电机起动时的电流很大,直接影响电网的稳定及其他用电设备的安全运行。
1.2.2 主电机风量不够,影响生产。
1.2.3 主电机工频运行致使空压机运行时噪音很大。
1.2.4 主电机工频起动对设备的冲击大,电机的轴承磨损大,所以设备维护时工作量大。
解决上述问题的重要手段是采用变频调速控制技术。
利用高压变频器对风机电机进行变频控制,实现压力的变负荷调节。
这样,不仅达到了用气的工艺要求,同时提高了空压机的运行可靠性;更重要的是减小设备设备起停次数,延长了设备的使用寿命,维护量减小,改善了系统的经济型,节约了能源,为降低耗电量提供了良好的途径。
二. 整个系统配置技术方案2.1 高压变频调速装置性能特点1)电压等级为6KV;2)功率器件选用西门子九十年代末推出的中高压功率模块高压大电流IGBT模块;3)系统采用专门设计的GGD高压开关柜,与本身中高压变频装置高效安全配套;4)高压主电路与低压控制电路采用光纤传输,安全隔离,使得系统抗干扰能力强;5)控制电路通讯方式采用全数字化通讯。
工频螺杆空压机节能技术改造应用工频螺杆空压机是工业生产中常见的一种设备,它主要用于将空气压缩成高压气体,为生产线提供所需的动力。
传统的工频螺杆空压机在使用过程中存在能源消耗高、效率低、噪音大等问题,为了解决这些问题,需要对工频螺杆空压机进行节能技术改造应用。
1. 能源消耗高:传统的工频螺杆空压机在运行过程中需要消耗大量的电能,这不仅增加了生产成本,也对能源资源造成了浪费。
2. 效率低:传统的工频螺杆空压机在高压气体的压缩过程中存在能量损失、热量产生等问题,导致了效率的降低。
3. 噪音大:传统的工频螺杆空压机在运行时产生噪音较大,对生产场所和操作人员造成了影响。
对工频螺杆空压机进行节能技术改造是非常有必要的,可以降低能源消耗、提高工作效率、减少噪音污染,为工业生产提供更加稳定和环保的生产动力。
1. 变频调速技术:将传统的定频电机替换为变频电机,通过控制变频器来调节压缩机的转速,实现按需调速,降低能源消耗。
2. 高效换热器技术:采用高效换热器,提高空气压缩过程中的换热效率,减少能量损失,提高工作效率。
3. 智能控制技术:引入智能控制系统,实现对空压机的智能化监测和控制,精确调节压缩机的工作状态,提高能源利用率。
4. 高效节能压缩元件:采用高效的压缩元件,如高效螺杆组件、高效密封件等,减少能量损失,提高压缩效率。
1. 某制造企业的空压站改造该企业的原空压站采用传统的工频螺杆空压机,能源消耗大、效率低、噪音高,为了改善现状,该企业决定对空压站进行节能技术改造。
将原有的定频电机替换为变频电机,并配备智能控制系统,实现了空压机的按需调速,减少了电能消耗。
对空压机进行了换热器的优化,采用了高效换热器,减少了能量损失,提高了压缩效率。
经过改造后,企业的空压站能源消耗减少了30%,噪音下降了20%,生产效率明显提高。
2. 某电子厂的压缩空气系统改造工频螺杆空压机节能技术改造不仅可以提高生产效率、降低生产成本,也可以为企业节约能源、保护环境。
螺杆式空气压缩机的变频节能改造前言随着全球环境的不断恶化,为了能为后人留下美好的生存空间,我们的碳排放也同其他环境污染问题一起被各国提起高度重视。
碳排放的减少与减少使用化石燃料息息相关。
2009年底我国火电装机容量占我国总装机容量的74.6%,在我国当前以化石燃料为发电主动力源的大背景下,减少化石燃料的使用是减少碳排放的有效途径,为此国家大力推行“节能减排”,这就为节能改造营造了有力的大环境。
我国74%的电力应用在工业生产中,工业用电的减少是节能减排的重中之重。
为此,我们对工业生产中的各个场合进行了节能改造的研究,其中包括应用广泛的空气压缩机。
一.背景空气压缩机在很多行业都得到了广泛应用。
其广泛应用在矿山、工业生产、能源、建筑等行业,空压机的系统容量设计一般会较实际需要大的多,空气压缩机在工频供电时通过自身的卸载适应管道压力,这样造成卸载时电机基本空转,压力管道内的压力高时电机的出力也增大很多,造成不必要的浪费,同时对设备的使用寿命也会造成不利影响。
经变频改造后可以节省卸载时的部分电能,同时在加载时空压机的供气压力可以根据压力设定进行调节,实现基本稳压。
二.改造的依据2.1空气压缩机的工作原理螺杆式空压机的工作原理图如图1所示,空气经空气过滤器和吸气调节阀而吸入,该调节阀主要用于调节气缸、转子及滑片形成的压缩腔,阴、阳转子旋转相对于气缸里偏心方式运转。
滑片安装在转子的槽中,并通过离心力将滑片推至气缸壁,高效的注油系统能够确保压缩机良好的冷却及润滑油的最小舒适耗量,在气缸壁上形成的一层薄薄的油膜可以防止金属部件之间直接接触而造成磨损。
经压缩后的空气温度较高,其中混有一定的油气,经过油气分离器进行分离之后,油气经过油冷却器冷却再经过油过滤器流回储油罐,空气经过气冷却器(空气冷却装置)进行冷却而进入储气罐。
图1 螺杆式空气压缩机的工作原理2.2 空气压缩机的改造依据。
空气压缩机的加载才会对管道供气,管道压力达到限值后为保护设备进行卸载而不停机,有的机型在超过15min未出现加载时采用节能性停机,在压力小于低限时重新开机加载供气。
空压机变频与SMART智能集中控制节能改造方案一、概况目前在我国各工矿企业运行着大量的螺杆空气压缩机,而这些设备往往都是企业的耗电大户。
根据我们对设计院所的了解和对用户的实际调查,这些大功率的耗能系统实际运行效率普遍较低,总体仅为50%~70%左右,这主要是由于两个方面的原因造成的:(1)设计院所和用户在选型时往往考虑较大裕量,一般都在30%以上,这就使螺杆空压机实际运行时经常处于关闭进气的低负荷运行状态,从而降低了运行效率;2)普通螺杆空气压缩机都是处于恒速运转状态,而实际生产中的气量需求却经常处于变动状态,当用户用气量减小时,压缩机组只能通过全部或部分关闭进气来进行调节,这样,压缩机组就会经常处于空运转、部分负荷(高压比状态)和满负荷交替运行的低效率状态,从而造成大量的能源浪费。
3)大多数工矿企业根据自己生产用气量配备多台中小型的压缩机,而这压缩机都采用独立运行同时进行对生产并联供气,而生产用气量是根据各压缩机自己进行加载和减载进行排气量的调节,理想化的是所运行的整个压缩机系统的排气量满足生产线最大生产负荷用气量,实际上这个理想化是很难实现的,一般的是用户当看到启动的压缩机长期处于加载状态,而排气量不能满足生产需要,就再由人工启动一台压缩机,这样就可能造成所有运行的压缩机不同程度的进行频繁加载和减载,使能大量电能浪费。
因此,螺杆空气压缩机的运行节能问题主要表现为排气量的调节问题,而压缩机的排气量与压缩机的转速成正比关系,所以,归根到底螺杆空气压缩机的节能问题就是:第一,压缩机所配电机的调速问题。
目前,中小型交流异步电机的最佳调速方式为变频调速方式。
第二,多台压缩机供气并联运行采用的是人工启动和停止,而很多厂矿企业都没有配备专门的压缩机操作人员来精心操作,都是启动压缩机后只要排气量满足生产就不管了,所以多台空压机运行下,我们根据生产线用气量对压缩机采用SMART智能集中优化启动操作方式。
二、系统改造方案1、设备情况目前整个厂的供气压缩机为三台:1#配备电机75KW的压缩机一台、2#配备电机55KW一台、3#配备电机37KW一台。
一般的两开一备,正常情况下,75KW 的空压机和37KW的空压机是长期运行的,对生产线供气。
2、改造思想1)我们根据配备电机75KW的空压机电机功率大小进行加装变频器系统,保持原压缩机的工频系统,真正实现空压机变频-工频转换,也就是说当变频系统出现故障时候,可以人工切换到工频系统运行,这样可以保证生产的正常进行。
2)所加装的变频系统为一拖二控制,也就是说1#配备电机75KW的压缩机和2#配备电机55KW空压机都为变频系统控制;当1#为变频驱动时候,2#只能为工频运行,反之,当2#为变频器驱动时候,1#只能在工频下运行。
3)由于压缩机供气出口配备了储气罐,所以生产线实际供气的压力主要以储气罐里压力为基准。
我们在储气罐上装一压力传感器来检测系统供气压力指示和调节,其压力量程为1MP,传感器精度:0.1%。
4)三台压缩机进行我们设计的SMART智能集中控制操作系统,本系统控制模式采用两种,一种是节能模式,另外一种是轮换模式,所谓节能模式就是主机(变频或者工频)固定,其他的空压机按照各自设定压力启动和停止,来保证系统压力在生产需要的压力范围;所谓轮换模式就是主机是轮换的,主机运行达到设定时间后,自动的轮换到另外一台空压机作为主机并且同时开始计时。
本系统可以选择为节能模式运行,也就是说让配备电机为75KW的空压机作为主机变频运行,让配备37KW的空压机根据设定的压力范围自动启动停止。
其操作画面如下:对应三台压缩机系统,正常情况下,1#配备电机75KW的压缩机和3#配备电机37KW是正常开,而2#为停止备用。
此时选用主机为1#变频空压机首先启动运行,根据系统设定压力进行PID恒压调节运行,3#空压机根据其设定的压力范围自动启动和停止,其压力设定画面如下:高压限:一旦系统压力高于这压力,所有的压缩机被停止,其压力为系统安全压力保护。
高压限--- 高压:控制1#主机启动停止的,当系统压力高于高压限设定时候,主机停止;当系统压力低于高压设定时候,1#主机自动启动。
高压---中压 :控制2#从机启动停止,当压力低于中压设定时候,2#从机启动;当系统压力高于高压设定时候,2#从机停止。
中压---中低压 :控制3#从机启动停止,当压力低于中低压设定时候,3#从机启动;当系统压力高于中压设定时候,3#从机停止。
5)不可忽视的空压机冷却系统风机变频的改造普通螺杆空压机进行变频改造后,多数时间运行额定频率下,这时所产生气量低于额定气量,所产生的热负荷也小于在额定频率运行状态时候的热负荷,如果继续采用定速风扇冷却,那么压缩机油会受到过度冷却产生凝水造成油乳化。
因此普通螺杆压缩机进行变频改造时应该综合考虑,将冷却系统一并纳入变频改造,只有这样,改造后螺杆空压机才能安全可靠和高效地运行。
另外,那个节能的角度来看,对冷却系统进行变频器改造节电效果更为明显,因为冷却风扇的负载特性是功率与其转速的3次方根成正比,平均能收到30%的节能效果。
其具体方法就是压缩机内加装温度传感器,根据温度的高低来调节冷却风机变频输出频率,从而实现风机速度的调节,也达到节能效果。
6) 控制的主方框图空压机工频变频器变频系统空压机工频系统控制原理示意图压力传感器人机变频器储气罐6)本系统的逻辑控制核心采用麦格米特PLC和麦格米特7寸彩色人机,用人机界面来显示和设定参数,具有故障的声光报警信号。
其控制的方框图如下:三、螺杆空压机变频改造与空压机SMART智能集中控制的运行经济分析1、螺杆空压机变频改造经济分析普通螺杆空气压缩机进行变频改造后,按照生产所需要的供气压力决定主电机转速,按排气温度的要求确定风扇电机转速,即需要多大的功率电机就输出多大的功率,而不必做无用功,达到节能目的。
另外空压机停止了空转,从而消除了空载损耗。
从变频改造后节电率平均可以达到15%~25%。
1)以1#75KW电机的空压机来说吧,工频运行时候设定7KG-8KG,当压力低于7KG时候空压机加载,其加载电流为137A;而当当压力达到8KG时候,空压机就卸载,其卸载电流为100A,如果生产线用气量不大时候,空压机加载时间T1就比较短,而空压机卸载时间T2就比较长,也就是说,空压机在T1时间内是做功正常消耗电能,空压机在T2时间内卸载,属于空载运行,所有能量消耗损失在卸载时间内,加装变频器后,如果空压机在卸载时间内,变频器运行频率降低到空压机最低运行速度内,比如电机在30HZ运行,按照周期一分钟计算,卸载时间30秒,加载时间为30秒,其工频50HZ卸载电机功率P1=1.732*0.38*100*0.85=55KW-----------------1式由于空压机属于恒转矩负载,所以按照空压机电机运行功率与速度成正比,变频器运行在30HZ情况下,其电机功率P2=P1*(30HZ/50HZ)=55*0.6=33KW-------2式次时变频运行节能P=P1-P2=55-33=22KW----------------------------------------3式24小时计算消耗电能W=P*H=22KW*(24小时/2)=264度每个月节约的电费=W*电价*30=264*0.88*30=6969.6元2)以上是按照空压机加载变频器高速运行,空压机卸载时变频器低速运行的一种理想计算。
由于变频可以实现恒压的PID调节控制,所以其变频运行时候,空压机工作压力设定应该可以比时间工频50HZ运行的压力低,比如空压机工频运行时候设定7KG-8KG,那么变频运行空压机系统压力应该设定在生产线最低需要压力,可以设定为7.2KG左右,其节能空间比较大。
此时变频空压机很少出现加载和减载工作状态,一般都在做功的加载状况。
通过压力PID调节变频器输出频率,从而有效改变电机运行速度,到达供气压力恒定。
我们称之为叫工艺节能方式。
3)螺杆空压机的变频改造除了节能同时,还能带来其他的益处:第一、排气压力稳定,排气温度基本为恒温,气源品质大为提高。
第二、压缩机油的寿命大为提高,减少换油次数。
第三、空压机进气阀的开闭次数大为减少,其寿命显著提高。
第四、电机实现软启动,消除了电气以及机械冲击,压缩机的使用寿命以及检修周期都将得到大大延长。
第五、绝大多数情况下,机组的运行噪音明显降低了。
第六、变频改造后,提高了功率因素,减少了线路损失。
2、空压机螺杆SMART智能集中控制经济分析1)本系统1#空压机采用变频调速改造外,还设计了多台空压机SMART 智能集中控制功能,我们选择1#变频空压机作为主机,这样当首先启动1#空压机运行,根据系统设定的压力P1,变频根据压力进行PID调节频率输出,从而实现系统空气压力恒定。
2)当1#空压机排气量满足生产线用气量时候,其他2#和3#空压机都处于停止待机状态。
一旦生产线用气量增大时候,为了维持系统压力P1,1#空压机变频器频率不断升高,升高到接近工频频率50HZ时,而系统的压力还在降低到小于系统设定压力P1,此时系统压力还在降低到中压设定P2时候就自动启动2#空压机运行加载,这个时候两台压缩机排气量大于生产线用气量,系统供气压力慢慢升高到,1#变频空压机因系统压力升高而自动降低频率运行,而当系统压力恢复到设定压力P1时候,2#空压机自动停止运行,从而1#变频空压机运行为生产线供气,其他的2#、3#在待机状况。
3)通过以上的分析,我们采用了SMART智能集中控制系统,充分提高了空压机运行利用率,从而达到节能效果。
四、结束语1、压缩机、风机和水泵等流体设备采用变频调节技术实现节能运行是我国节能减排的一项重点推广技术,已经受到我国政府的高度重视,实践证明,变频计算用于压缩机、风机和泵等流体设备,既提高了效率降低了能耗,又提高了生产工艺水平,并且还大大减少了设备维护、维修费用,直接和间接经济效益十分明显。
2、多台空压机供气系统采用SMART智能集中控制,提高了空压机运行效率和自动根据生产线用气量来启动停止空压机使得供气的稳定性,也降低了操作工的操作强度,从而也大大降低能耗,也实现了节能效果。
3、总结归纳本系统改造最佳节能效果表现在下三个方面综合节能:1)空压机主机电机的变频加装改造。
2)空压机的冷却风机变频恒温控制3)多台空压机并联运行的SMART智能集中控制。