空压机变频改造节能技术的研究与应用
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空压机改造变频方案空压机作为工业生产中不可或缺的设备之一,其高能耗一直是企业面临的难题。
为了提高空压机的能效,降低能耗,改造空压机并采用变频技术成为了一种常见的解决方案。
本文将介绍空压机改造变频方案的相关内容。
一、背景简介空压机广泛应用于各个行业的生产流程中,如汽车制造、化工、纺织、食品加工等。
传统的空压机在运行过程中通常保持恒定的转速,无法根据实际需求灵活调节输出功率。
这种固定速度运行的方式导致了能耗的浪费,对企业的运营成本和环境造成了负担。
二、变频技术介绍1. 变频技术原理变频技术是通过改变电机的输入频率,从而调节电机的输出功率。
传统空压机采用的是电机直接驱动方式,转速固定,因此能耗较高。
而变频技术可以实现根据压缩空气需求的变化,智能调节空压机的转速,以达到节能的目的。
2. 变频技术的优势(1)节能效果显著:根据实际的使用需求调整电机的转速,避免了传统空压机长时间高速运转的能耗浪费。
(2)降低噪音:变频空压机运行时转速可以根据负载的需求动态调整,减少了不必要的振动和噪音。
(3)延长设备寿命:传统的空压机长时间高负荷运行容易导致设备过热和损坏,而变频技术可以使空压机在运行过程中根据实际负载进行调节,降低了设备的损耗。
三、空压机改造变频方案1. 需求分析和方案设计在进行空压机改造变频方案前,需要对现有的设备进行需求分析,确定改造的目标和指标。
根据不同的行业和生产需求,制定合理的方案设计,包括选择合适的变频器、电机等设备,并考虑到系统的稳定性和可靠性。
2. 设备改造和调试改造过程中,首先需要对空压机进行电气接线改造,安装变频器和相应的传感器等设备。
接着进行系统的调试和优化工作,确保空压机在变频运行模式下能够稳定运行,达到预期的能效提升效果。
3. 运行监测和维护完成空压机改造后,需要进行运行监测和维护工作。
通过实时监测系统的运行状态和能耗情况,及时发现和解决潜在问题,最大程度地保障系统的稳定运行和节能效果。
三菱变频器在空压机节能改造上的应用一. 空压机介绍:工作原理是由一对相互平行齿合的阴阳转子(或称螺杆)在气缸内转动,使转子齿槽之间的空气不断地产生周期性的容积变化,空气则沿着转子轴线由吸入侧输送至输出侧,实现螺杆式空压机的吸气、压缩和排气的全过程。
电机功率:400KW交流异步电机额定电流:690A额定转速:1480转/分原系统工作状况:该系统为星-角减压启动,启动电流到1000A。
启动过程为空载启动,10-30秒(可调)后自动加载,其中星-角启动时间10-20秒(可调)。
主轴齿轮箱的润滑油压由主电机带动,启动10-20秒(可调)后检测由压力传感器检测的油压,如低于最小设定值(1.0bar)则报警。
该系统正常工作时可设定一低点压力和高点压力,从而调节空压机的卸载和加载运行,达到调节压力的目的。
加载运行时电机电流约650A左右,卸载运行时电机电流约300A左右。
二. 存在的主要问题:原系统由于电机不允许频繁启动,导致在用气量少的时候电机仍然要空载运行,浪费电能。
经常卸载和加载导致整个气网压力经常变化,不能保持恒定的工作压力。
三. 改造实施:a) 三菱变频器选用FR-F540L-S400K-CH。
b) 尽量不改变原电路的保护控制部分,将变频器直接接到主电路的空气开关和主接触器K21、角接触器K23之间。
c) 原星-角启动电路中星接触器K22不用(线圈线去掉),将角接触器K23的线圈接线直接接到主接触器K21的线圈上。
K21和K23成并联状态,启动时同时动作。
注:K21和K23的额定电流分别为500A。
d) K22的常开触点3和38短接,保证启动信号接通时在K22不动作的情况下K21和K23同时得电。
e) K23的常开辅助触点接到变频器的STF(STR)和SD上,作为变频器的启动、停止信号。
f) 在储气罐的压力检测管上接压力变送器一只,作为PID恒压调节的反馈值输入到变频器的4和1端子。
g) 变频器AT和SD端子短接,PID功能选择。
浅析空压机系统节能改造方案随着工业的快速发展,空压机已经成为现代工业生产中不可缺少的设备之一。
由于长期使用以及技术更新缓慢,许多企业的空压机系统存在能耗高、效率低的问题,给企业带来了巨大的能源浪费和生产成本压力。
空压机节能改造已经成为许多企业迫切需要解决的问题之一。
一、改进空压机系统结构1. 更新空压机空压机更新换代是最直接有效的节能改造措施之一。
选择能效更高、工作稳定的新型空压机替代旧设备,可以有效降低能耗,提高生产效率。
旧空压机的维护、运行成本也会逐渐增加,更新换代还可以减少维护成本和故障率,提高系统可靠性。
2. 运用变频技术利用变频技术对原有的空压机系统进行改造,通过调整电机的输出频率,实现空压机的自动调速,使其能够根据实际需求进行动态调整,减少能耗。
特别是在产气量需求不稳定的情况下,变频技术可以更好地满足生产需求。
二、优化管网布局1. 管网优化设计合理规划、设计和布局管网结构,尽量减少管路阻力和压力损失,提高管网输送效率。
合理设置管网分支和阀门,减少管线阻力和泄漏,实现气体输送的平稳、高效。
2. 密封管路对空压机系统管路进行全面检修和维护,确保管路处于良好的工作状态,并对暗排气、气体泄漏进行及时修补,减少漏气损耗。
三、提高系统控制精度1. 更新控制系统对空压机系统的控制系统进行更新改造,提高系统控制精度和响应速度。
通过安装更先进的控制设备和传感器,实现对空压机系统的全面监控和智能化控制,精确调节工作状态,避免能源浪费。
2. 定期维护检查加强对空压机控制系统的定期维护和检查,确保控制系统各部件运行正常,及时发现故障隐患并进行修复,避免因控制系统故障导致的能源浪费。
四、优化压缩空气系统1. 合理设计压缩空气系统在设计压缩空气系统时,应根据实际生产需求和生产工艺,合理确定压缩空气系统的工作压力和生产容量,并在实施改造过程中根据实际需求进行合理调整,避免系统过载和能源浪费。
2. 联合利用余热对空压机系统中产生的余热进行回收利用,可以通过余热回收系统将余热用于加热供暖、热水生产以及工艺用水预热等,有效降低能耗同时提高能源利用率。
变频器在空压机节能上的应用近年来,随着环保、节能理念的不断深入,空压机节能技术越来越受到人们的关注和重视。
作为空压机节能的重要手段之一,变频调速技术已经成为众多厂商的首选,其节能效果和经济效益已经得到了广泛认可。
首先,我们需要了解什么是变频调速技术。
变频器是一种通过改变电源频率,来调节电机转速的电子设备。
在空压机应用中,它可以改变电机的运行速度,从而调整空压机输出的气流量,实现精确的负载匹配,避免过量或不足的能耗损失。
变频调速技术可以使空压机在不同负载条件下保持高效节能,并确保产生稳定、连续的压缩空气输出。
其次,变频调速技术在空压机应用中的具体优势主要包括以下几个方面:1.高效节能由于变频调速技术可以精确控制空压机的运行速度和输出气流量,可以根据实际负载条件动态调整,从而最大限度地降低能源消耗,实现高效节能的目的。
与传统的定速空压机相比,变频空压机的节能效果可以达到20%至50%之间,具有相当明显的节能优势。
2.运行稳定由于变频调速技术可以实现平滑调速,避免突然启停,使空压机运行更加稳定,减少了机器震动和噪音,延长了设备寿命,减少了维护和修理成本。
3.质量可靠由于变频调速技术具有严格的过载保护和电流限制功能,可以有效保护电机和整机不受损坏,避免因负荷过大造成的损坏和停机,保证了设备的安全运行和质量可靠性。
4.操作简便由于变频调速技术可以自动调整空压机运行状态,无需人工干预,非常方便使用。
此外,根据不同用户需求,变频空压机还可提供多种操作模式,例如定时开关机、远程控制、自动维护等功能,满足用户的不同需求。
5.经济效益显著变频控制系统的应用可以有效降低空压机的运营成本,从而提高企业综合效益和竞争力。
通过减少能源消耗和运维成本、提高生产效率和设备稳定性等方面,变频空压机未来将会在节能减排和环保产业方面发挥越来越大的作用。
空压机变频改造节能技术的运用探究摘要:以优化空压机功能性,提高其运行节能效果为目的,对其进行节能改造设计,对结构所存在的技术弱点进行补充完善,使其可以达到更高运行效率状态。
基于专业原则,确定改造方向与要点,基于变频节能改造技术特点,实现空压机的功能完善。
基于市场发展需求,对空压机进行变频节能改造,对进一步提高企业竞争力具有至关重要作用。
关键词:空压机;变频;节能改造;技术研究引言空压机的变频改造实践宗旨目标就是合理分配系统设备的运行能源,在引进变频自动化的系统控制模式下,确保空压机的装置设备能够达到消耗资源更少、运行效率更高以及安全性更强的改造效果。
近年来,变频改造的传统工艺技术正在与信息化的现代技术手段实现紧密的融合,客观上促进了空压机的装置系统能耗比例得到明显的控制,展现出系统变频改造的最大化实践效益。
由此能够判断得出,空压机的节能目标实现要建立在变频改造工艺深入施行的前提下,运用因地制宜的实践工作思路来保障空压机的系统运行良好,效能得以实现。
1空压机概述1.1空压机机械结构原理空气压缩机(空压机)的基本机械运行原理在于实现连续性的气体压缩操作,空压机的机械本体结构比较类似机械水泵。
在机械活塞的往复旋转带动作用下,旋转螺杆与叶片能够达到持续运行的效果。
在目前的现状下,使用频率较高的空压机主要为离心式压缩机。
空压机的现有机械结构逐渐趋向于精密化,达到了空压机更加优良的系统使用性能指标。
在空压机的机械系统组成结构中,压缩机能够直接被电动机驱动,导致了气缸呈现出原有容积的循环变化特征。
外部空气在全面通过机械过滤装置以后,应当能够被挤压至气缸的空间内部。
气缸容积具有反复变化的特性,排气管道与排气阀负责完成气流压缩的操作过程。
储气罐设有单向性的止回阀,因此可以达到完整储存压缩气流的效果。
通常情况下,超过额定最大限度压力的排气阀就会在控制软件系统的驱动下完成自动化的停机运行处理,确保实现了完整的空气压缩操作实施过程。
论变频器节能技术在空压机改造的应用在现代化的矿山工业企业之中,空压机属于气动系统的核心设备之一,变频器节能技术应用于矿山空压机设备之中,可以极大地提升空压机设备的节能性能,对于降低矿山企业的生产成本具有重要的地位和作用。
本文针对空压机能耗较高的弱点,结合空压机变频器节能技术改造的原理,进行探讨。
一、空压机设备能耗弱点分析尽管空压机广泛应用于工业领域,获得了突飞猛进的发展,为企业带来了巨额利润,然而,它在运行过程中显现出一定的弱点,主要是能耗过大、噪音巨大等问题,带来了较大的能源浪费,不利于企业的长远可持续发展。
从空压机设备的构造原理来看,虽然它已日臻完善,却仍然存在一定的技术缺陷,它的供气系统主要是采用加载和卸载控制,利用空载星三角启动方式,在大转矩惯量负载条件下,启动电流对电网的冲击较大。
在启、停动作频繁的状态下,不仅会磨损电机的轴承,而且容易产生巨大的噪声污染。
同时,空压机设备的人工调节速度较慢,在电机空转的状态时要消耗较大的电能。
二、比较空压机工频运行和变频运行的状态,分析其改造的必然性一般而言,空压机设备的电机功率较大,它在工频运行状态时,采用瞬时的加载和卸载方式,会导致强大的冲击和波动,在电机不能自动调速的状态下,无法实现降速调节输出功率的匹配。
而变频器技术则可以针对电机不能自动调速的缺陷,进行软起、软停,通过其无级调速的驱动性能和精准的控制性能,延长电机启动的冲击波,从而实现电机的自动转速调节,避免频繁的加载、卸载。
在电机转速变化的状态下,进行负载转矩的恒定值,从而维持供气系统的恒压状态,在控制调节精度的前提下,有效降低空压机的噪声,通过能源的节约降低矿山企业的运行成本。
三、变频器节能技术应用于矿山空压机改造1、空压机工作构造及原理在工业领域中,空压机的构件由电动机、压缩腔、储气罐组成,空气进入设备之中需要经过空气过滤器和调节阀,它们负责对空气的控制,压缩腔利用离心力的推力进行移动,呈现一种偏心的运行状态。
变频器在空压机节能改造中的应用体会介绍了变频器在空压机变频改造中难点、注意事项,并给出了解决方案和电气原理图。
标签:空气压缩机;变频器;PID控制器1 引言空压机电机功率一般较大,启动方式多采用空载(卸载)星-三角启动,加载和卸载方式都为瞬时。
这使得空压机在启动时会有较大的启动电流(4-7倍),加载和卸载时对设备机械冲击较大;不光引起电源电压波动,也会使压缩气源产生较大的波动;同时这种运行方式还会加速设备的磨损,降低设备的使用年限。
由于一般空气压缩机的拖动电机本身不能调速,因此就不能直接使用压力或流量的变动来实现降速调节输出功率的匹配,电机不允许频繁启动,导致在用气量少的时候电机仍然要空载运行,电能浪费巨大。
对空压机进行变频改造,能够使电机实现软起软停,减小启动冲击,延长设备使用年限;由于电机运行频率可变,实现了空压机根据用气量的大小自动调节电机转速,减少了电机频繁的加载和卸载,从而较大幅度减小电动机的运行功率,使得供气系统气压维持恒定,便可以实现节能的目的。
2 空压机变频改造方案设计原则根据原工况存在的问题并结合生产工艺要求,空压机变频改造后系统应满足以下要求:2.1 电机变频运行状态保持储气罐出口压力稳定,压力波动范围不能超过±0.02Mpa。
2.2 系统应具有变频和工频两套控制回路。
如一套线路出现故障,能切换到另一线路,不影响生产。
2.3 根据空压机的工况要求,系统应保障电动机具有恒转矩运行特性。
2.4 为了防止非正弦波干扰空压机控制器,变频器输入端应有抑制电磁干扰的有效措施。
2.5 在用电气量小的情况下,变频器处在低频运行时,应保障电机绕组温度和电机的噪音不超过允许的范围。
2.6 生产工艺要求,变频改造后,适当降低压缩气供气系统的供气压力,将原来的高压变流量供气改变为变频恒压变流量供气方式。
3 变频器在改造中的应用某乳业公司有90KW空压机一台作为主机,一台为备用,为生产线供气;我公司为一台进行了控制电路改造,改造方案设计思路如下:由于空压机厂家控制集成度高,采用控制面板(PLC控制)作为启动、停止、故障处理等,如全部更换改造将极大增加费用,在能满足节能要求又经济的情况下,本次改造空压机电路时保留空压机原有控制电路中,采用变频旁路,这样可方便改造同时保持原来的控制特性。
空压机变频节能改造分析报告第一篇:空压机变频节能改造分析报告空压机变频节能改造分析报告1 引言社会发展和科技进步,高效低耗生产已愈来愈受到人们关注,节能降耗,降低生产成本已迫眉睫。
电力电子技术发展,变频器调速领域中应用越来越广泛。
它作为一种较为成熟高科技产品,具有性能稳定,操作方便,节能效果明显等优点,越来越受到国内外工程技术人员和管理人员关注和重视。
我们多方资料收集结合现场考察并与ATLAS COPCO空压机技术服务人员进一步共同论证空压机改造可行性方案,认为是切实可行。
空压机改造前运行情况设备改造前,两台空压机全部工作工频状态。
压力采用两点式控制(上、下限控制),也就是当空压机气缸内压力达到设定值上限时,空压机本身油压关闭进气阀;当压力下降到设定值下限时,空压机打开进气阀。
实际用气量不可能等于实时产气量,这样就导致了空压机频繁卸载和加载,对电动机、空压机和电网造成很大冲击。
再者,空压机卸荷运行时,不产生压缩空气,电动机处于空载状态,其用电量为满负载60%左右,这部分电能被白白浪费。
原系统工况存问题㈠主电机星-角减压起动,但起动时电流仍然很大,会影响电网供电安全及其它用电设备运行稳定。
经观察空压机启动时常会引起水站变频器跳闸。
㈡主电机时常空载运行,属非经济运行,电能浪费严重。
㈢主电机工频运行致使空压机运行时噪音很大。
㈣主电机工频起动对设备冲击很大,对机械寿命有很大影响。
这种情况下,对其进行变频改造是非常必要。
空压机变频改造实施方案现场实际情况,我们决定采用用一台变频器来控制两台空压机,电气控制相互转换两台空压机变频运行,保持一台运行于工频一台运行于变频,避免了设备频繁加载与卸载,这样,既能节省设备投资,又能满足生产工艺需要。
系统改造时,保留原工频系统情况下,增加变频系统,做到了工频/变频互锁切换。
外部控制电路,使空压机起停操作步骤仍然如前,操作简单,安全可靠。
本系统采用压力闭环调节方式,原来压力罐上加装一个压力传感器,将压力信号转换成4-20mA电信号,送到变频器内部PID调节器,调节器将信号与压力设定值进行比较运算后输出控制信号,变频器该信号输出频率,改变电动机转速,调节供气压力,保持压力恒定,使空压机始终处于节电运行状态。
空缩机变频U能的研究涪从:川□张宇辽宁省铁法煤业(集团)有限责任公司监督检测中心,辽宁调兵山 112799摘要:空气压缩机是煤矿主要的机电设备之一,目前螺杆式空气压缩机被广泛使用。
由于螺杆式空压机运行方式是打风的时候加栽运行、风压够了的时候改成减栽方式,减载时电机空栽运行,那么电量都被用来做了无用功。
本文以某煤矿的螺杆式空气压缩机为例,介绍了其通过变频器改变电机频率来减低转速,减少空载运行时的电能损耗,达到节能的目的。
关键词:空气压缩机;变频改造;节能0引言空气压缩机足煤矿主要的机电设备之一,煤矿中很多 机械以及用具都足由压缩空气驱动的,如井下工作面的气 动凿岩机、风钻、气动装岩机、风镐,地面上使用的空气 锤等。
空气压缩机就是提供ffi缩空气的ffi要设备,:在煤矿 井F,空气中含有瓦斯,遇到电火花矜W引起tL斯爆炸,所以使用以压缩空气为动力的设备,更加安全可靠,另外,风镐、风钻及凿岩机要求往&速度高、冲击力强,最适合 使用压缩空气作为动力。
空气压缩机有很多种,常见的有 活塞式、滑片式和螺杆式等,目前螺杆式空气压缩机被广 泛应用,滑片式和活塞式被逐渐淘汰1空压机变频改造的必要性通过近年来对各个矿井的空气压缩机进行的安全检测 及节能监测.我们发现活寒式空压机运行时的功率在额定 功牛:的W%左右,排气量额定的85%到9(1%, [fri螺杆式 空压机运行时的功率基本接近额定功率,排〃 a t基本在额 定的95%以上山此可见,活塞式空压机效率偏低,螺杆 式空压机效率较高。
因此,近几年正逐渐淘汰活塞式空压机,改用螺杆式空压机虽然螺杆式空压机的效率高,似是经 过几年来的测试中发现,呰遍螺杆空压机的运行电流都接 近额定电流,运行功率等于甚至超过额定功率,这样长期 满负荷运行对电机的负担很茁,增加r故障率和损坏韦由于矿井用风t t足不确定的,随时变化,空压机可能 在满负荷状态下长时间运彳r,所以选型时会按最大需求来确定空压机和电机的容M,造成空m机系统余—般偏 大.传统的空压机f彳动时,电流会达到额定电流的2 ~ 3倍,对电网的冲击很大并且人多数空压机足连续运行的,一般空压机的电机本身不能随着f f网压力变动而变动,+能 实现自动降速,导致在用气量少的时候.屮压机会改变运 行方式,变成空载运行,造成巨大的电能浪费C空压机的运行成本巾三项绗成:设备投资、维护费用 和电费。
空气压缩机变频节能的研究与应用发布时间:2021-07-09T13:23:21.280Z 来源:《中国电业》2021年8期作者:李阳伟何慰平刘巍[导读] 随着社会的发展,工业生产发展迅速。
空气压缩机作为不可或缺的工业设备,对于工业生产的重要性不言而喻。
李阳伟何慰平刘巍新疆塔里木油田塔西南勘探开发公司油气生产服务部新疆喀什 844804摘要:随着社会的发展,工业生产发展迅速。
空气压缩机作为不可或缺的工业设备,对于工业生产的重要性不言而喻。
如何充分发挥空气压缩机的利用价值,确保机器平稳运转,避免机器故障,是企业提高生产效率的关键,是企业需要重点思考的问题。
本文则重点介绍了空气压缩机的基本概念,并对空气压缩机变频节能的应用做了初步探究,希望能为相关领域提供参考,推动空气压缩机变频节能的应用。
关键词:空气压缩机;变频节能;应用与研究前言:空气压缩机是工业生产中常用的机器设备,对于提升工业生产效率、提高企业竞争力具有重要的意义。
对空气压缩机进行变频节能改造,不仅能够有效改善空气压缩机的运行性能,提升企业竞争力,更能减少设备故障的发生机率,在节约生产资源,降低生产成本,减少设备损耗等方面具有积极的影响。
因此,加强空气压缩机变频节能的研究与应用十分有必要,对于工业企业生产与发展影响深远。
一、空气压缩机的基本概念介绍空气压缩机简称空压机,顾名思义,空压机主要是对空气进行压缩处理。
空气压缩机主要应用于纺织、冶金等领域,对于国民经济的增长意义深远。
我国现阶段大多是采用螺杆式空气压缩机。
随着时代的发展与科学技术的进步,空气压缩机无论是在使用性能或者技术方面都有了明显的提升,但是也不可避免地暴露出许多问题。
空气压缩机对能源的消耗量较大,尤其是电能资源,也因此造成了企业生产成本的增加,不利于能源的节约。
同时,空气压缩机的购置成本较低,要想提升企业的经济效益,减少能源消耗,需要以空气压缩机自身设备为着力点,对空压机进行变频节能改造,以提升生产效益,延长设备使用寿命,促进生产高效开展。
空压机变频改造节能技术的研究与应用明伟摘要:在诸多企业当中,空压机是必不可少的一种设备,通过对空压机自身性能的改造,降低生产设备在生产过程中出现的各类故障的产生,节约生产设备所需要的能源,提高生产效率,才能够促进企业的不断发展和成长。
在空压机中引入变频改造技术达到节能目的,是近几年来在应用上进行研究的重要课题。
关键词:空压机;变频改造;节能技术;应用1空压机的基本概念空压机就是空气压缩机,顾名思义,这一种能够对空气进行压缩处理的机器,在很多工厂中需要进行压缩空气处理的时候,采用的机器设备都是空压机。
空压机不管是在国民经济生产还是国防建设行业应用都十分广泛,空压机甚至在纺织,冶金,以及航空工业等领域当中的应用也是非常重要的。
而且,几乎在所有的工业领域当中都在广泛使用螺杆式的空气压缩机,这已经成为一种压缩空气的主要设备。
但是至今为止,空压机在它的发展历程中经历了很多改进和变化,自身的性能已经逐渐稳定了下来。
但是在这基础上,有些工厂在使用空气压缩机的时候,还是免不了会出现一些比较棘手的问题。
这些问题的出现,最关键的原因还是空气压缩机的设计方案与技术中存在欠缺需要进行完善。
传统的空气压缩机采用的是卸载和加载来进行空气压缩,但是这种机器它在设计和生产时,会由于很多细小的差别,使空压机自身在正常工作的时候会对各种能源有极大的消耗,同时也会使空压机减少使用寿命。
电动机在使用的时候,因空压机加载过程是突然加载,启动所消耗的电流非常大,而且电机所需要的功率也十分强大。
这样一来,对电网的冲击很大,也会使压缩气源产生较大的波动,加上工作环境比较恶劣,调节速度过慢影响工作效率,所达到的自动化程度就非常低,给企业的经济效益造成了一定的损失。
根据相关的调查研究发现,在我国的能源消耗中,其中空压机对电能的消耗占据的比例非常大,空压机在运行时所消耗的其他能源也非常大。
但是,空压机自身的购置成本比较低,如果还想要降低成本支出,增加企业的经济效益,就只能够从空压机在能源使用上进行节能处理了。
空压机变频节能改造方案空压机是一种常用的工业设备,用于将空气进行压缩。
传统的空压机通常由电动机驱动,通过双向活塞来进行压缩。
然而,传统的空压机存在能源浪费问题,效率较低,造成了不小的能源损耗。
因此,采用变频技术进行空压机节能改造成为一种有效的解决方案。
变频技术是通过调整电动机的转速来实现节能的一种技术。
传统的空压机一般采用固定频率的电动机来驱动压缩机,而变频空压机则采用可变频率电动机。
这种变频电机可以实现按需提供所需的压缩空气,避免了传统空压机长时间运行、无需产生高压空气的情况。
从而避免了能源浪费的问题。
基于变频技术的空压机节能改造方案,主要包括以下几个方面:1.替换电动机:将传统空压机中的固定频率电动机更换为可变频率电动机。
变频电动机可以根据压缩空气需求来调整转速,从而减少电能的消耗。
同时,变频电动机的启动和停止时间也较短,可以更加精确地控制空压机的运行状态,提高了整个系统的效率。
2.安装变频器:在更换电动机的同时,还需要安装一个变频器来控制电动机的转速。
变频器可以根据实时的工作情况,自动调整电动机的转速和输出功率。
通过变频器,可以实现对空压机运行的精确控制,减少能源的浪费。
3.组件优化:除了更换电动机和安装变频器,还可以进行组件的优化。
例如,可以采用高效的压缩机、冷却器和滤芯等,来提高整个系统的效率。
此外,还可以对传统空压机进行系统优化,改善压缩空气的供应和运行方式,进一步降低能源损耗。
4.数据监测和管理:对于变频空压机的运行监测和数据管理也非常重要。
可以通过安装传感器和数据采集设备,实时监测和记录空压机的运行状态和能耗情况。
基于这些数据,可以进行能源消耗与产能的分析,进一步优化空压机的运行策略,实现更高的能源利用效率。
综上所述,通过采用变频技术进行空压机节能改造,可以明显降低能源消耗,提高空压机的效率。
这对于工业生产企业来说,不仅能够减少能源成本,还能够提高生产效率,降低对环境的影响。
因此,空压机变频节能改造方案是一种非常有效的节能措施。
空压机的变频技术应用分析1. 引言空压机作为工业生产中重要的动力设备,其能耗占到了整个工业领域总能耗的很大一部分。
据统计,在许多制造企业中,空压机的运行费用通常占到整个工厂电力消耗的 30% 以上。
因此,对空压机的节能技术进行研究和应用具有重要的现实意义。
2. 空压机的工作原理空压机主要是通过电动机驱动压缩机工作,将空气压缩后存储在储气罐中,以供生产过程中使用。
空压机的运行过程中,其能耗主要来自于电动机的功率消耗和压缩机的机械损耗。
3. 变频技术的原理变频技术是通过改变电动机的供电频率,从而改变电动机的转速,以达到调节空压机输出气量的目的。
通过变频技术,可以实现空压机的软启动,避免了启动时的电流冲击,延长了设备的使用寿命。
同时,变频技术还可以实现空压机的精确控制,使其在满足生产需求的同时,实现最大程度的节能。
4. 变频技术在空压机中的应用变频技术在空压机中的应用主要体现在以下几个方面:4.1 节能效果显著通过变频技术,可以实现空压机的精确控制,使其在满足生产需求的同时,实现最大程度的节能。
据统计,采用变频技术的空压机相比传统空压机,节能效果可以达到 30% 以上。
4.2 提高系统稳定性采用变频技术的空压机,可以通过精确控制空压机的输出气量,避免因气压波动过大而对生产过程产生影响。
同时,变频技术还可以有效减少空压机启动时的电流冲击,提高系统的稳定性。
4.3 延长设备寿命变频技术可以实现空压机的软启动,避免了启动时的电流冲击,降低了设备的机械磨损,从而延长了设备的使用寿命。
5. 结论综上所述,变频技术在空压机中的应用具有显著的节能效果,可以有效降低企业的运行成本。
同时,变频技术还可以提高空压机系统的稳定性和设备的使用寿命,具有很高的实用价值。
因此,未来空压机市场的发展趋势将是更多地采用变频技术,以满足工业生产中的需求。
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空压机工频运行和变频运行的比较:空压机电机功率一般较大,启动方式多采用空载(卸载)星-三角启动,加载和卸载方式都为瞬时。
浅谈空压机变频节能改造的运用与研究变频器PLC 工频开环闭环1引言空气压缩机是气源装置中的主体,它是将原动机(通常是电动机)的机械能转换成气体压力能的装置,是压缩空气的气压发生装置。
它的用途广泛,用于冶金、烟草、矿山、机械制造、石油化工、电力、纺织、造纸、制药等行业。
空压机占大型用电设备(水泵、风机、锅炉、空压机)耗电量的15%,所以选用改造空压机作为节能减排的重点具有很重要的经济效益和社会效益。
2普通空压机系统存在的问题(1)起动电流冲击非常大,不能频繁起动。
原系统中虽然采用了星-三角降压起动方式起动主电机。
但是因为空压机的功率非常大(75kW以某制药厂举例),因此其起动电流仍然很大(4~5倍额定电流,大约750A左右),因此对电网的冲击严重,严重时甚至影响到电网下其他负载的正常运行,因此在工频运行的情况下,空压机是不允许频繁起动的。
(2)主电机时常空载运行,属非经济运行,电能浪费严重。
由于空压机不能频繁起动。
这就造成了,当外界用气量较小时,由于空压机本身的容调控制造成主电机长时间运行在空载状态。
因为空压机在空载状态运行时,空压机本身并不向(或者是非常少量)管道中供气,对外输出的能量近乎为零。
而空压机本身运行确需要损耗大量的能量,因此该运行状态下能源浪费严重,特别是当两台空压机并联运行时空载运行更是经常发生。
(3)主电机工频运行致使空压机运行时噪音很大。
在工频运行情况下,空压机是通过本身的容调效应来控制储气罐中的压力,因此主电机始终运行在额定转速下。
系统的转速越高,运行时的噪音也就越大;而且系统运行噪音越大对系统的损耗也就越大,不利于系统的长时间运行。
(4)主电机工频起动设备的冲击大,电机轴承的磨损大,所以设备维护工作时对机械量大。
空压机主电机起动时除了冲击电流大外,因为转速变化很快,也就造成在起动的过程中,空压机本身的轴承、联轴器等承受了非常大的冲击力。
巨大的冲击力造成空压机在起动过程中,轴承、联轴器的磨损加剧,经常需要更换和维护,因此在工频运行时电机是不允许频繁起动的。
变频节能技术在空压机节能改造中的应用摘要:在我国能源的日益紧张和能源浪费严重的形势下,高效低耗的节能技术受到人们的关注。
本文从变频调速技术的概念出发,以空压机的变频调速节能改造为例,分析了改造中的相关注意的方面,结果表明了利用变频调速技术对空压机进行改造,充分发挥变频技术的节能效果,可供参考。
关键词:节能技术;变频调速;空压机;节能改造;操控方式Abstract: in our country’s energy of growing tension and energy waste serious situation, high efficiency and low energy consumption energy saving technology got the attention of people. This article from the concept of frequency conversion technology, based on the air compressor’s frequency control energy-saving reform as an example, this paper analyzes the transformation of the related notice, the results show that the use of frequency conversion technology reform of air compressor, give full play to the energy saving effect of frequency conversion technology, available for reference.Keywords: energy saving technology; Variable frequency speed regulation; Air compressor; Energy saving transformation; Control way当前,我国能源的日益紧张,降低设备能耗,节约能源成为了创建资源节约型社会的要求。
空压机变频改造节能技术的研究与应用
发表时间:2019-01-03T16:54:07.470Z 来源:《基层建设》2018年第34期作者:明伟张小康李青
[导读] 摘要:在诸多企业当中,空压机是必不可少的一种设备,通过对空压机自身性能的改造,降低生产设备在生产过程中出现的各类故障的产生,节约生产设备所需要的能源,提高生产效率,才能够促进企业的不断发展和成长。
中国重汽集团济南铸锻中心山东济南 250220
摘要:在诸多企业当中,空压机是必不可少的一种设备,通过对空压机自身性能的改造,降低生产设备在生产过程中出现的各类故障的产生,节约生产设备所需要的能源,提高生产效率,才能够促进企业的不断发展和成长。
在空压机中引入变频改造技术达到节能目的,是近几年来在应用上进行研究的重要课题。
关键词:空压机;变频改造;节能技术;应用
1空压机的基本概念
空压机就是空气压缩机,顾名思义,这一种能够对空气进行压缩处理的机器,在很多工厂中需要进行压缩空气处理的时候,采用的机器设备都是空压机。
空压机不管是在国民经济生产还是国防建设行业应用都十分广泛,空压机甚至在纺织,冶金,以及航空工业等领域当中的应用也是非常重要的。
而且,几乎在所有的工业领域当中都在广泛使用螺杆式的空气压缩机,这已经成为一种压缩空气的主要设备。
但是至今为止,空压机在它的发展历程中经历了很多改进和变化,自身的性能已经逐渐稳定了下来。
但是在这基础上,有些工厂在使用空气压缩机的时候,还是免不了会出现一些比较棘手的问题。
这些问题的出现,最关键的原因还是空气压缩机的设计方案与技术中存在欠缺需要进行完善。
传统的空气压缩机采用的是卸载和加载来进行空气压缩,但是这种机器它在设计和生产时,会由于很多细小的差别,使空压机自身在正常工作的时候会对各种能源有极大的消耗,同时也会使空压机减少使用寿命。
电动机在使用的时候,因空压机加载过程是突然加载,启动所消耗的电流非常大,而且电机所需要的功率也十分强大。
这样一来,对电网的冲击很大,也会使压缩气源产生较大的波动,加上工作环境比较恶劣,调节速度过慢影响工作效率,所达到的自动化程度就非常低,给企业的经济效益造成了一定的损失。
根据相关的调查研究发现,在我国的能源消耗中,其中空压机对电能的消耗占据的比例非常大,空压机在运行时所消耗的其他能源也非常大。
但是,空压机自身的购置成本比较低,如果还想要降低成本支出,增加企业的经济效益,就只能够从空压机在能源使用上进行节能处理了。
2空压机变频改造的优点和实际意义
空压机变频改造的主要作用体现在节能方面,但节能的实现,能够给企业带来很多有利的发展。
经过对空压机的变频改造,可以节约企业的运行成本,节约能源的消耗,提高供气量的产生,同时对空压机的噪音也有降低的作用,延长压缩机的正常使用寿命,从而就能够降低企业的整体成本,提高企业的经营效率,促进企业在市场上的长远发展。
3空压机变频节能改造案例分析
3.1问题的提出
企业所用空压机的用气量大时打开进气阀反之关闭进气阀,通过进气阀的关闭调节供气量和压力,存在能源浪费。
最大供气量需求下,该设备加载运行4min,减载运行2min,可通过节能改造提高能源利用效率,在检修时用变频器进行改造。
3.2改造方案
对该设备的改造,思路是将控制对象变为管道压力,包括压力传感器、电动机、控制柜等形成闭环控制系统。
该设备的主电路涉及到油路等重要管路的通断、温度保护等关键保护机制,考虑到完全改造空压机控制系统风险较大,因此在改造实践中选择保留原有控制系统,将启动线路串联在主电路中。
启动设备时,启动电路动作,接触器的常开辅助触点闭合,从而实现变频器的启动,反之保护动作时变频器停车。
3.3调试过程中的问题
变频改造后,出现的主要问题是启动故障,启动控制系统后,变频器频率达到10Hz后空压机跳停,控制屏显示“检查电动机转向”。
拆开空压机防护板后启动设备观察电机转向确认正确。
检查后确认电磁阀都已打开,不存在损坏。
检查其他情况,油、气回路均畅通,未能发现故障原因。
多次启动空压机都发生同样故障。
3.4故障分析及处理
变频改造前该空压机并不存在类似故障,可能是变频改造后空压机的启动过程变化导致。
变频启动电机转速比变频改造前低,因而空压机排气压力不高,可能引起控制系统因排气压力不达标无法判断电机转向情况而发出报警。
基于这一推断,尝试用本地模式操作变频器,提高变频器频率到30Hz以上启动空压机控制系统,仍然跳停。
观察空压机压力检测部分,发现压力传感器下有一电磁阀,两侧分别有气管连接总管道和油气分离罐。
空压机未启动时电磁阀不动作,因此压力传感器检测系统管道的压力。
而在空压机启动后电磁阀动作,压力传感器此时检测油气分离罐的压力。
根据经验,推断空压机控制系统是根据管道压力与排气压力差值判断电机转向正确与否,因此将电磁阀上的气管取下,人为施加压差信号,空压机启动成功,多次反复均能正常启动。
还原现场接线后切断系统电源再通电,重新启动空压机再次出现跳停故障,给控制系统压差信号后恢复正常启动。
最终结论为空压机控制系统不断电可正常启动,而断电后系统内压差信号被复位,需要给假压差信号才能正常启动设备。
后续只要不断电就能识别压差信号。
3.5进行变频改造节能的具体实施方案
在对空压站进行变频节能改造的时候,假设这些空压站中所有设备都是相同的,在这种情况下,变频空压机只需要一台就可以实现节能改造的目的。
空压站在生产过程中,它的空气消耗量如果比空压机的空气消耗量小的话,那么,就可以对变频空压机进行有效的使用,从而来完成空气的提供。
但是倘若相反,就要借助一般的空气压缩机来实现改造的目标。
在这种特殊的基础上,想要把空气压缩机经过这种方式和程序进行改造,需要多种技能的配合,才能够实现。
在原来的运行方式上,空气压缩机在运行过程中仍然有固定的电脑进行控制。
是由变频器来实现控制,从而对空气压缩机电机转动速度进行调节。
主要根据是,把气压信号传递到变频器中,由变频器再依据这种气压的发展趋势,从而对空气压缩机的电机转动速度进行控制,才能够达到能源节约的目的。
3.6进行改造的具体操作方式
改造后的空压机,开机、停机以及各种运行参数的查看,仍然在本机电脑上操作。
在本机电脑和变频器上同时修改,才能对设定的工作压力进行修改。
若想要将变频空压机切换回原有方式,则需手动在控制电柜上切换。
3.7改造效果和注意事项
该空压机改造前的加载运行功率261kW,减载功率170kW,改造后功率150-180kW,运行频率30-45Hz,节能效果显著,年节电20万kWh以上,降低了企业运营成本。
为了确保空压机系统的安全、稳定运行,还需要注意以下问题:(1)转速过高或过低对空压机持久稳定运行不利,应合理设定转速区间;(2)低频运行状态下电机绕组温度可能异常升高,需要加以注意,需要做好空压机冷却系统,确保温升正常。
3.8结论
变频节能是重点推广的通用技术,其在空压机改造中的应用可得节能效果,且显著改善空压机的性能,具有好的经济效益,值得推广应用。
还需结合实际情况,寻求更合理的改造方案,运用更先进的技术工艺,以取得更好综合收益。
参考文献:
[1]邹江,张霞,王韬.螺杆式空压机变频节能改造[J].机械制造与自动化,2017(6):88-90.
[2]李杨,李静,刘继元.螺杆式空压机变频节能技术的应用[J].应用能源技术,2017(2):26-30.。