空压机节能方案

螺杆空压机变频节能改造原理与应用

螺杆式空压机广泛地用于工业生产中，在其控制中采用加载-卸载阀来控制

空压机的供气。由于用气设备的工作周期或是生产工艺的差别，使得用气量发生

波动，有时会造成空压机频繁加载、卸载。空压机卸载后电机仍然工频运转，不

仅浪费电能而且增加设备的机械磨损；空压机加载过程是突然加载，也会对设备

和电网造成较大的冲击。因此对空压机进行变频改造具有改善电机的启动和运行

方式、减少设备的机械磨损、在一定范围内节约电能等效果。

一、螺杆式空压机的工作原理

以单螺杆空压机为例说明空气压缩机工作原理，如图1所示为单螺杆空气压

缩机的结构原理图。螺杆式空气压缩机的工作过程分为吸气、密封及输送、压缩、

排气四个过程。当螺杆在壳体内转动时，螺杆与壳体的齿沟相互啮合，空气由进

气口吸入，同时也吸入机油，由于齿沟啮合面转动将吸入的油气密封并向排气口

输送；在输送过程中齿沟啮合间隙逐渐变小，油气受到压缩；当齿沟啮合面旋转至壳体排气口时，较高压力的油气混合气体排出机体。

二、压缩气供气系统组成及空压机控制原理1、压缩气供气系统组成

工厂空气压缩气供气系统一般由空气压缩机、冷干机、过滤器、储气罐、管

路、阀门和用气设备组成。如图2所示为压缩气供气系统组成示意图。2、空气压缩机的控制原理

在工厂的空气压缩机控制系统中，普遍采用后端管道上安装的压力继电器来

控制空气压缩机的运行。空压机启动时，加载阀处于不工作态，加载气缸不动作，

空压机头进气口关闭，电机空载启动。当空气压缩机启动运行后，如果后端设备

用气量较大，储气罐和后端管路中压缩气压力未达到压力上限值，则控制器动作

加载阀，打开进气口，电机负载运行，不断地向后端管路产生压缩气。如果后端

用气设备停止用气，后端管路和储气罐中压缩气压力渐渐升高，当达到压力上限

设定值时，压力控制器发出卸载信号，加载阀停止工作，进气口关闭，电机空载

运行。图3为某品牌空气压缩机的系统原理图。

三、螺杆式空气压缩机变频改造

螺杆空压机变频节能改造原理与应用

螺杆式空压机广泛地用于工业生产中，在其控制中采用加载-卸载阀来控制空压机的供气。由于用气设备的工作周期或是生产工艺的差别，使得用气量发生波动，有时会造成空压机频繁加载、卸载。空压机卸载后电机仍然工频运转，不仅浪费电能而且增加设备的机械磨损；空压机加载过程是突然加载，也会对设备和电网造成较大的冲击。因此对空压机进行变频改造具有改善电机的启动和运行方式、减少设备的机械磨损、在一定范围内节约电能等效果。

一、螺杆式空压机的工作原理

以单螺杆空压机为例说明空气压缩机工作原理，如图1所示为单螺杆空气压缩机的结构原理图。螺杆式空气压缩机的工作过程分为吸气、密封及输送、压缩、排气四个过程。当螺杆在壳体内转动时，螺杆与壳体的齿沟相互啮合，空气由进气口吸入，同时也吸入机油，由于齿沟啮合面转动将吸入的油气密封并向排气口输送；在输送过程中齿沟啮合间隙逐渐变小，油气受到压缩；当齿沟啮合面旋转至壳体排气口时，较高压力的油气混合气体排出机体。

二、压缩气供气系统组成及空压机控制原理

1、压缩气供气系统组成

工厂空气压缩气供气系统一般由空气压缩机、冷干机、过滤器、储气罐、管路、阀门和用气设备组成。如图2所示为压缩气供气系统组成示意图。

2、空气压缩机的控制原理

在工厂的空气压缩机控制系统中，普遍采用后端管道上安装的压力继电器来控制空气压缩机的运行。空压机启动时，加载阀处于不工作态，加载气缸不动作，空压机头进气口关闭，电机空载启动。当空气压缩机启动运行后，如果后端设备用气量较大，储气罐和后端管路中压缩气压力未达到压力上限值，则控制器动作加载阀，打开进气口，电机负载运行，不断地向后端管路产生压缩气。如果后端用气设备停止用气，后端管路和储气罐中压缩气压力渐渐升高，当达到压力上限设定值时，压力控制器发出卸载信号，加载阀停止工作，进气口关闭，电机空载运行。图3为某品牌空气压缩机的系统原理图。

三 、螺杆式空气压缩机变频改造

摘 要: 本文介绍了螺杆式空压机的工作原理，分析了传统空压机供气系统电能浪费的几个方面，讲述了珠海市亚太节能设备有限公司利用电骑士变频器对中联麓谷工业园空压机供气系统的节能改造与节能效果。

关键词: 恒压供气 变频器 空压机

1 、概述

空压机在工业生产中有着广泛地应用。在名种行业中，它担负着为工厂所有气动元件，包括各种气动阀门，提供气源的职责。因此它运行的好坏直接影响工厂生产工艺。空压机的种类有很多，但其供气控制方式几乎都是采用加、卸载控制方式。例如台湾复盛空压机、德国螺霸螺杆式空压机和尚爱中高压活塞式空压机都采用了这种控制方式。该供气方式虽然原理简单、操作方便，但存在耗电量高、进气阀易损坏、供气压力不稳定等问题。

随着我国经济的飞快发展，国家越来越关注高效低耗的技术，而这种技术已受到人们的关注。在空压机供气领域能否应用变频调速技术，节省电能的同时也能改善空压机性能、提高供气品质就成为我们关心的一个话题。

2、传统空压机供气系统电能浪费分析

2．1传统空压机供气系统电能浪费主要有如下几个方面：

1）、传统空压机供气系统的工作状态主要有两种：一种是加载状态，另一种是空载状态。

（1） 加载时的电能消耗 加载状态是，在压力达到最小值后，原控制方式决定其压力会继续上升直到最大压力值。在加压过程中,一定要向外界释放更多的热量，从而导致电能损失。另一方面，高于压力最大值的气体在进入气动元件前，其压力需要经过减压阀减压,这一过程同样是一个耗能过程。

（2） 卸载时电能的消耗

空载状态时，当压力达到压力最大值时，空压机通过如下方法来降压卸载:关闭进气阀使电机处于空转状态，同时将分离罐中多余的压缩空气通过放空阀放空。这种调节方法要造成很大的能量浪费。据我们测算，空压机卸载时的能耗约占空压机满载运行时的10%～25%,这还是在卸载时间所占比例不大的情况下。换而言之，该空压机20%左右的时间处于空载状态，在作无用功。很明显在加卸载供气控制方式下，空压机电机存在很大的节能空间。

空压机节能技改方案

——开山BKHE250-54/8-Ⅱ节能技改方案

方 案：

环保设备组：

条 线 审核：

江门华尔润玻璃有限责任公司

环保设备组

二○一三年十一月

目录

一、 概述

二、 Kaitain JN系列两级压缩螺杆空气压缩机简介

三、 现空压机系统运行情况

四、 节能方案及效果分析

五、 投资成本分析

一、概述

随着社会的进步，企业的发展，节能环保也是成为国家的一个发展方向。国家近期也出台了一些优惠政策，对于在节能环保做出贡献的企业给予一定的补助及奖励，较多企业也在不遗余力的寻找一些新技术、新设备、新工艺，并进行适当的改造就能产生直接经济效益。为此，我们也根据企业实际情况有针对性的挖掘企业的节能增效能力。通过分析研究，公司针对用电方面还可以有很大的挖掘潜力，特别是在NH站压缩空气方面。空压机的运行电费占公司总电费的近50%，并且从设备实际运行情况来看，有部分老旧设备已经处于高耗能低产出频繁维修状态，运行成本非常高，已经不适合继续运行。为此，选择了6台已经运行9年并且产出率比较低，故障频繁，维修成本高的空压机进行改造。从而为公司降低成本创造效益。

通过市场寻找，真正在空压机上有节能功能的并不多。市场上只有“开山”和“寿力”具备本体节能功能，其它品牌的空压机主要通过集中控制，精确调节等手段来降低运行能耗。因此，通过对比分析，选择最优的“开山”空压机作为技改机型。

(一）改造的设备：

（1）拆除1-6#空压机(1-4#喷油螺杆机、5－6#无油螺杆机，其中1#机43m³/min及3#机38.5m³/min处于备用状态）共281m³/min，实际产气量为199.5m³/min，电功率1300KW；