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標(biāo)題: 空壓機(jī)變頻節(jié)能改造方案 [打印本頁(yè)]
作者: twinsauto 時(shí)間: 2009-5-11 16:02
標(biāo)題: 空壓機(jī)變頻節(jié)能改造方案
一、空壓機(jī)工作大原理工況簡(jiǎn)述
4 T& N B' u$ o, B! g工作原理是由一對(duì)相互平行齒合的陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子（或稱(chēng)螺桿）在氣缸內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。使轉(zhuǎn)子齒槽之間的空氣不斷地產(chǎn)生周期性的空積變化，空氣則沿著轉(zhuǎn)子軸線(xiàn)由吸入側(cè)輸送出側(cè)，實(shí)現(xiàn)螺桿式空壓機(jī)的吸氣、壓縮和排氣的全過(guò)程。空壓機(jī)的進(jìn)氣品和出氣口分別位于殼體的兩端，陰轉(zhuǎn)子的槽，陰轉(zhuǎn)子的槽也陽(yáng)轉(zhuǎn)子齒被主電機(jī)驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。; L. O j) x4 M" D" C2 b$ E, ?
原空壓機(jī)的主電機(jī)功率為45KW，共三臺(tái)。運(yùn)行方式為星一角減壓起動(dòng)于后全壓運(yùn)行體。具體操作程序?yàn)椋喊聪聠?dòng)按鈕，控制系統(tǒng)接通啟動(dòng)器線(xiàn)圈并打開(kāi)斷油閥，空壓機(jī)在卸載模式下啟動(dòng)，這時(shí)進(jìn)氣閥處于關(guān)閉位置，而放氣閥打開(kāi)以排放油氣分離器內(nèi)的壓力。等降壓2秒后空壓機(jī)開(kāi)始加載運(yùn)行，系統(tǒng)壓力開(kāi)始上升。若一臺(tái)氣壓不夠啟動(dòng)第二臺(tái)，再不夠啟動(dòng)第三臺(tái)。如果系統(tǒng)壓力上升到壓力開(kāi)關(guān)上限值，即起跳壓力，控制器使氣閥關(guān)閉，油氣分離放氣，壓縮機(jī)空載運(yùn)行，直到系統(tǒng)壓力跌到壓力開(kāi)關(guān)下限值后，即回跳壓力下，控制器使進(jìn)氣閥打開(kāi)，油氣分離器放氣閥關(guān)閉，壓縮機(jī)打開(kāi)，油氣分離器放氣閥關(guān)閉壓關(guān)閉，壓縮機(jī)滿(mǎn)載運(yùn)行。# n9 E3 h0 q4 N6 [0 J7 _1 x+ o: G
二、原系統(tǒng)工況存在的問(wèn)題
0 U' L$ g5 C3 {! |1.主電機(jī)雖然星一角減壓起動(dòng)，但起動(dòng)時(shí)的電流仍然很大，會(huì)影響電網(wǎng)的穩(wěn)定及其它用電設(shè)備的運(yùn)行安全。
5 z n% n6 J+ C+ A; }2 l5 W! N2.主電機(jī)時(shí)常空載運(yùn)行，屬非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，電能浪費(fèi)嚴(yán)重。
2 P t$ `/ B/ y9 L3.主電機(jī)工頻運(yùn)行致使空壓機(jī)運(yùn)行時(shí)噪音很大。
0 S: s( M' R7 ?( \4.主電機(jī)工頻起動(dòng)設(shè)備的沖擊大，電機(jī)軸承的磨損大，所以設(shè)備維護(hù)工作時(shí)對(duì)機(jī)械量大。
, O% n. u, M" J* f" B: E) a4 N三、變頻改造方案# T& D# v+ c9 U* k
（一）、改造方案原理: ^) V0 r5 D% J+ U6 L4 j
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。& T L3 u. Q: X( I- Z9 g* J
（二）、變頻改造方案設(shè)計(jì)原則
% W, E; Z3 ~9 K8 }1 Q根據(jù)原工況存在的問(wèn)題并結(jié)合生產(chǎn)工藝要求，空壓機(jī)變頻改造后系統(tǒng)有如下功能：
( l8 x5 @; @' W+ m& Q. z+ x/ U1.電機(jī)變頻運(yùn)行狀態(tài)保持儲(chǔ)氣罐出口穩(wěn)定，壓力波動(dòng)范圍不能超過(guò)±0.02Mpa；- h3 J- F2 f) C- w! l& w9 t
2.系統(tǒng)應(yīng)具有變頻和工頻兩套控制回路；
; l; |% G2 i- W. h3.系統(tǒng)具有開(kāi)環(huán)和閉環(huán)兩套控制回路；
0 e" b4 h& N% m8 D0 G4.一臺(tái)變頻器能控制三臺(tái)空壓機(jī)組；
! T! y g1 x+ C2 w5.根據(jù)空壓機(jī)的工況要求，系統(tǒng)應(yīng)保障電動(dòng)機(jī)具有恒轉(zhuǎn)矩運(yùn)行特性一；
/ i ], H0 l* Z6 {6.為了防止非正弦波干擾空壓機(jī)控制器，變頻器輸入端應(yīng)有抑制電磁干擾的有效措施；! @0 p3 V8 F* h- l; a* K1 O
7.在用電氣量小的情況下，變頻器處在低頻運(yùn)行時(shí)，應(yīng)保障電機(jī)繞組溫度和電機(jī)的噪音不超過(guò)允許的范圍；3 u, M& P! v1 A1 K
8.考慮到系統(tǒng)以后擴(kuò)展問(wèn)題，變頻器選55KW以滿(mǎn)足將來(lái)工況擴(kuò)展的要求；
' Q: {0 O( K @0 o2 p（三）、系統(tǒng)調(diào)試* Z' A& L1 Z/ x9 P) ]
調(diào)試工作分成兩部分：
6 m: Z# t' Z$ }$ N第一、先根據(jù)工藝要求、電機(jī)參數(shù)、負(fù)載特性預(yù)調(diào)變頻器參數(shù)。" D- O0 H; t3 L* m% L& I6 B
第二、系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)調(diào)試。3 K% J1 m( f# M2 m* p' j, ~2 v
在完成變頻器設(shè)定參數(shù)調(diào)數(shù)及空載運(yùn)行后，進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)調(diào)試 。調(diào)試的主要步驟：0 X. @9 L& }! |. f# [7 N
1.將變頻器接入系統(tǒng)。
! u' b0 Z2 \/ w2 |0 j! y2.進(jìn)行工頻旁路的運(yùn)行。* v1 |5 Z; G. c9 y& p
3.進(jìn)行變頻回路的運(yùn)行，其中包括開(kāi)環(huán)與閉環(huán)控制兩部分調(diào)試：+ f( H7 v3 j8 O4 q0 }7 p5 [8 |1 e
開(kāi)環(huán)：些時(shí)主要觀(guān)察變頻器頻率上升的情況，設(shè)備的運(yùn)持聲音是否正常，空壓機(jī)的壓力上升是否穩(wěn)定，壓力變器顯示是否正常，設(shè)備停機(jī)是否正常等。如一切正常，則可進(jìn)行閉環(huán)的調(diào)試。0 \% w# N {- f2 u! ~3 v& s
閉環(huán)：主要依據(jù)變頻器頻率上升與下降的速度和空壓機(jī)壓力的升降相匹配，不要產(chǎn)生壓力振蕩，還要注意觀(guān)察機(jī)械共振點(diǎn)，將共振點(diǎn)附近的頻率跳過(guò)去。
& [4 e9 F/ N" a9 o: c1 v四、空壓機(jī)變頻改造的效益* _* e( e l! C: j
1.節(jié)約能源; Q( [4 h6 r4 r7 S# S) {9 T
變頻器控制壓縮機(jī)與傳統(tǒng)制的壓縮機(jī)比較，能源節(jié)約是最有實(shí)際意義的，根據(jù)空氣量需求來(lái)供給的壓縮機(jī)工況是經(jīng)濟(jì)的運(yùn)持狀。
$ ]4 m: g6 L# J2 {2.運(yùn)行成本的降低$ L5 ^. v/ }% L( r+ I1 M
傳統(tǒng)壓縮機(jī)的運(yùn)行成本由三項(xiàng)組成：初始采購(gòu)成本，維護(hù)成本和能源成本。其中能源成本大約占?jí)嚎s機(jī)成本的70%。通過(guò)能源成本降低30%以上，再加上變頻起動(dòng)后對(duì)設(shè)備的沖擊減少，維護(hù)和維修量也跟隨降低，所以運(yùn)行成本將大大降低。8 u# V9 ^! l2 w9 ?9 P. x& w N
3.提高壓力控制精度; z+ R/ i: H/ v& I+ w! X
變頻控制系統(tǒng)具有精確的壓力控制能力。使壓縮機(jī)的空氣壓力輸出與用戶(hù)空氣系統(tǒng)所需的氣量相匹配。變頻控制壓縮機(jī)的輸出氣量隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的改變而改變。由于變頻控制機(jī)電速度的精度提高，所以它可以使管網(wǎng)的系統(tǒng)壓力變化保持在要求范圍內(nèi)，有效地提高了工況的質(zhì)量。0 h) s) m+ I! S; \
4.延長(zhǎng)壓縮機(jī)的使用壽命/ l) n, {6 ?6 t" ^& r0 n5 c, r
變頻器從OHZ起動(dòng)壓縮機(jī)，它的起動(dòng)加速時(shí)間可以調(diào)整，從而減少超導(dǎo)勸時(shí)對(duì)壓縮機(jī)的電器部件和機(jī)械部件所造成的沖擊，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性，使壓縮機(jī)的使用壽命延長(zhǎng)。此外，變頻控制能夠減少機(jī)組起動(dòng)時(shí)電流波動(dòng)，這一波動(dòng)電流會(huì)影響電網(wǎng)和其它設(shè)備的用電，變頻器能夠有效的將起動(dòng)電流的峰值減少到最低程度。* N( h n: w2 H& h4 O/ Q
5.低了空壓機(jī)的噪音
+ Y$ j: {& d. h' t6 _, c2 R根據(jù)壓縮機(jī)的工況要求，變頻調(diào)整改造后，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度明顯減慢，因此有效地降了空壓機(jī)運(yùn)行時(shí)的噪音，據(jù)以往現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)測(cè)定表明，噪音與原系統(tǒng)比較下降約3至7分貝。: V- h/ E) C' e* Y
五、設(shè)備投資- N1 {+ t" G# I/ H% J$ N/ p
序號(hào) 設(shè)備名稱(chēng) 規(guī)格型號(hào) 產(chǎn)地 單位 數(shù)量 單價(jià)（元） 合價(jià)（元）
{+ x& f- Y" i8 V) A3 {" w1 變頻系統(tǒng)柜 2200*1200*600GGD 長(zhǎng)沙 臺(tái)套 1 * v9 U: `+ s" O/ z9 q# N
總計(jì)
, e7 H# k# e. { L& |; S+ h1 T+ _特別說(shuō)明：2 K ?6 Y* t/ E; X% G4 M9 c, g
1.該控制柜內(nèi)有一臺(tái)偉創(chuàng)AC60-T3-55KW變頻器；
1 t8 N; t' d: n# r8 W2.該控制系統(tǒng)為空壓機(jī)的核心控制系統(tǒng)，其采用偉創(chuàng)AC60系列變頻器一拖三控制大大節(jié)約一次投資成本，投資實(shí)惠、收效大。該系統(tǒng)在各類(lèi)調(diào)速系統(tǒng)中使用時(shí)，是其節(jié)能效果可達(dá)20-50%，在未受到其他因素的影響下一般可取上限。
9 }- ~5 A/ ?6 I2 t+ V H: P六、投資回收期1 Z* ^7 e0 j; _. h% E+ G& G' G
1.空壓機(jī)節(jié)省電費(fèi)% a% ?2 ` r1 ? T
45KW的風(fēng)機(jī)以運(yùn)行頻率40Hz為例，其工作轉(zhuǎn)速的80%，電機(jī)消耗的軸功率為Pz=0.83Pn=0.512Pn每年按12月計(jì)，每月按30天計(jì)，每天按24小時(shí)計(jì)，考慮各種損耗后以節(jié)電30%計(jì)算： e3 g/ p+ I. U1 y5 c( \
W=45×12×30×24×30%=116640千瓦時(shí)
- k X, _% C- B6 ?) Y以每千瓦時(shí)0.5元電價(jià)計(jì)算，每年可省電費(fèi)
: G: \" D* P3 w% ?4 p! l+ h! F% S116640×0.5=58320元
Z; T" M) J% K% H' W0 L. i2.節(jié)約維修費(fèi)用若干；
% E* |( ^& C5 j& B6 O3.投資回報(bào)周期=12（月）*41500/58320=12÷152%=8.5（月）% b9 y X6 X% P: P1 a6 W
變頻器的使用壽命可達(dá)10年以上，僅算電機(jī)節(jié)電部分，8個(gè)月左右可收回全部投資，一次投入，長(zhǎng)期受益。變頻調(diào)速技術(shù)是一項(xiàng)新的技術(shù)，在電機(jī)拖動(dòng)方面有非常好的節(jié)能效果，采用變頻調(diào)速技術(shù)，可以大力推動(dòng)企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，全方位地提高企業(yè)的綜合效益。
' G. A2 b* W# I% a$ ^七、偉創(chuàng)變頻器在空壓機(jī)上的應(yīng)用實(shí)例
J8 a# l2 s, q- P6 _4 P6 f用戶(hù)單位 使用功率范圍 項(xiàng)目名稱(chēng). F6 r2 ~4 o: f
長(zhǎng)沙福萊格藥業(yè) AC60-T3-90KW、160KW 高壓機(jī)節(jié)能恒壓控制系統(tǒng)" |; @7 A _0 S1 L0 H' b! o
長(zhǎng)沙肉聯(lián)廠(chǎng) AC60-T3-132KW兩臺(tái) 高壓機(jī)節(jié)能恒壓控制系統(tǒng)
7 l4 P. z6 L1 K C* D/ c武漢啤酒廠(chǎng) AC60-T3-132KW、160KW 高壓機(jī)節(jié)能恒壓控制系統(tǒng)) x; @' D+ {7 ~
黃麥嶺磷化集團(tuán) AC60-T3-55KW四臺(tái) 空壓機(jī)節(jié)能恒壓控制系統(tǒng)
作者: 06張偉 時(shí)間: 2009-5-22 15:12
了解一下
6 [: P; y" |4 f9 M+ ?) G* g謝謝樓主
作者: qjs0906 時(shí)間: 2009-6-4 11:46
長(zhǎng)知識(shí)了，謝謝樓主
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