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空氣壓縮機節能改造,空氣壓縮機變頻控制柜,
發布日期:2019-12-18 14:49

   一、概述
 
        無油螺桿式空氣壓縮機在冶金、機械制造、礦山、電力、紡織、石化、輕紡等行業有廣泛的應用,是許多工藝流程的核心設備,其裝機容量一般取決于生產所需的最大氣量并另外增加10%~20%的余量。由于生產中用氣量的不均衡,當氣體壓力達到一定值時,空氣壓縮機一般采用卸荷空載運行或者停止空氣壓縮機這兩種方式。其中卸荷空載運行時的用電量為滿負載的30%~60%,這部分電能被白白的浪費掉,而停止空氣壓縮機運行會帶來電動機的頻繁啟停,對電網及其它設備的沖擊較大,同時空氣壓縮機的壽命也會縮短。
 
        調查統計顯示,全國各類電動機耗電量約占全國發電量的70%,其中80%為異步電動機,而且大多數電動機長時間處于輕載運行狀態,特別是風機、泵類負載的電機。若在此類負載上使用變頻調速裝置,其耗電量將大幅降低。以空壓機為例,其負載特性屬恒轉矩,其節電率N%=Δn↓%,即節電率等于轉速下降的百分數(一般在20%左右,轉速也不能過低,過低會加速機械的磨損)。
 
        因此,如何設計出節能、穩定和自動化程度高的控制方案,是空氣壓縮機使用及制造企業所面臨的首要問題。隨著近幾年來國家對節能設備的大力支持,同時企業對節能降耗、降低成本的需求日益迫切,加上近幾年電力電子技術的發展,空壓機變頻改造技術被逐步引入空壓機領域,并且得到了迅速發展。
 
        目前,有很多空壓機設備制造廠家都在生產變頻驅動式的空壓機。傳統的空壓機變頻驅動系統一般由變頻器、控制器、操作面板、變壓器、空開、接觸器、端子、銅排等構成,由于元器件繁雜,且需要人工配線,故在安裝及維護時普遍存在著以下弊端:控制回路接線復雜,安裝費時費力,出現故障也不方便查找原因,而且控制柜的整體美觀性不足。
 
        盛源全無油螺桿式空氣壓縮機專注為全球特種工況環境的大型空壓機用戶提供性能杰出,專業可靠,量身定制的空壓機節能變頻改造解決方案、干式無油空壓機維修解決方案、空壓機節能潤滑解決方案和工業環保節能清洗解決方案,成為全球機械設備商優選的大型空壓機節能改造和節能潤滑的空壓機整體解決方案供應商,動力的空壓機節能降耗產品在各類工業設備領域已得到廣泛應用和認可。
 
        通過工程師大量的實際測試以及合作客戶案例應用發現空壓機變頻改造方案具有:運行壓力穩定,對電網沖擊小、運行安全,在一定范圍內節能的優點。
 
二、動力空壓機變頻改造原理:
變頻空壓機工作流程

        由變頻器,壓力變送器、電機、螺旋轉子組成壓力閉環控制系統自動調節電機轉速,使儲氣罐內空氣壓力穩定在設定范圍內,進行恒壓控制。 反饋壓力與設定壓力進行比較運算,實時控制變頻器的輸出步,從而調節電機轉
速,使儲氣罐內空氣壓力穩定在設定壓力上。
 
        三、空氣壓縮機變頻改造案例:
        最近去客戶空壓機站進行交流和拜訪后,發現客戶空壓機啟動比較頻繁,工作效率比較低,從而增加了運行成本,增加了空壓機的能源消耗,降低了空壓機的使用壽命。因此對于該用戶的空壓機進行變頻改造是一個迫在眉睫的工作。針對該廠空壓機的運行狀況動力工程師專門設計了一套空壓機變頻改造方案,具體項目背景,實施措施及經濟效益詳見如下:
        1.1螺桿式空壓機空載率:在設定的氣壓范圍內工作,在低于設定壓力時負載運行,高于設定壓力時空載運行,從上表可知空壓機有40%的時間是處于空載狀態,這樣既浪費能源又降低了系統的功率因數?,F狀A棟螺桿式空壓機總運行時間為11340小時、負載運行時間為6416小時,因此實際空載率應為:
        空載率=(11340-6416)÷11340 =0.434
        1.2 年空載損耗W (年總運行時間取 8000小時)
        Ue—電源電壓,取380V;
        W= √3×Ue×I0×COSφχηΧ年總運行時間×空載率 η——電機效率,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,取0.88;
        1.3 年空載損耗費用F
        F=W×0.63 =23061×0.63 =14528元
        通過以上計算可見空載損耗費用是比較多的,對此,動力工程師從節約空載損耗著眼分析螺桿式空壓機工作原理,就降低空載功率提出如下改造方案。

        四、空壓機變頻改造方案及節能效益
 
 
        4.1年節約空載損耗W1
        W1=(P50- P30)×年總運行時間×空載率
        = 50.31×8000×0.434
        =184360KWh
        4.2年節約空載損耗費用F1
        F1= W1×0.63
        =184360×0.63
        =116150元
 
        五、變頻改造后節能效果及經濟效益
        變頻改造后:該客戶一號空壓站設備卸載電流65A,直接節電約30 %;二號空壓站設備卸載電流70A,直接節電約40 %。同時降低了無功損耗與維護費用;減少了機械磨損;提高了功率因數和設備整體使用壽命,由此產生的間接經濟效益不另行計算。
 
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