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空压机变频节能分析

一、空压机节能改造原理

    1.螺杆空压机工作原理介绍:空压机的工作原理是由一对相互平行啮合的阴阳转子(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,从而实现空压机的吸气、压缩和排气的全过程。空压机的进气口和出气口分别位于壳体的两端,阴转子的槽及阳转子齿被主电机驱动而旋转。

 

    2.原空压机系统工况的问题分析:

    a) 主电机虽然以星三角降压起动,但起动时的电流仍然很大,会影响电网的稳定及其它用电设备的运行安全。

    b) 主电机时常空载运行,属非经济运行,电能浪费最为严重。

    c) 主电机工频起动设备的冲击大,电机轴承的磨损大,所以对设备的维护量大。

    d)主电机工频运行致使空压机运行时噪音很大。
 
    3.空压机节能改造的必要性:鉴于以上对空压机的原理说明以及目前的工况分析,我们认为对空压机的节能改造是必要的,这样不仅能够节约大量的运行费用,降低生产成本,同时还可以降低空压机运行时产生的噪音,减少设备维护费用。
 
二、变频节能改造应用优化分析

    节能改造设计要求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:

    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±0.2bar。

    2.系统应具有变频和工频两套控制回路。

    3.根据空压机的工控要求,系统应保障电动机具有恒转矩运行特性。

    4.为了防止非正弦波干扰空压机控制器,变频器输出端应有抑制电磁干扰的有效措施。

    5.在用电气量小的情况下,变频器处在低频运行时,保障电机绕组温度和电机的噪音不超过允许的范围。

    6.考虑到系统以后扩展问题,变频器满足将来工控扩展的要求。

    7.在该变频器上端加装输入电抗器,有效的抑制了变频器对电网的干扰。
  
三、空压机变频节能改造的优点

    1.  节能变频器控制压缩机与传统控制的压缩机比较,能源节约是最有实际意义的。根据空气量需求来供给的压缩机工控是经济的运行状况。节省电费约20%以上,约半年即可回收投入的资金。

    2.  运行成本降低。传统压缩机的运行成本由三项组成:初始采购成本、维护成本和能源成本。其中能源成本大约占压缩机运行成本的77%。通过能源成本降低44.3%,再加上变频起动后对设备的冲击减少,维护和维修量也跟随降低,所以运行成本将大大降低。 

    3.  提高压力控制精度,变频控制系统具有精确的压力控制能力,使压缩机的空气压力输出与用户空气系统所需的气量相匹配。变频控制压缩机的输出气量随着电机转速的改变而改变。由于变频控制电机速度的精度提高,所以它可以使管网的系统压力变化保持在±0.2bar范围内,有效地提高了工况的质量。

    4.  延长压缩机的使用寿命。变频器从0Hz起动压缩机,它的起动加速时间可以调整,从而减少起动时对压缩机的电器部件和机械部件所造成的冲击,增强系统的可靠性,使压缩机的使用寿命延长。
    5.  降低了空压机的噪音。根据压缩机的工况要求,变频调速改造后,电机运转速度明显减慢,因此有效地降了空压机运行时的噪音。现场测定表明,噪音与原系统比较下降约3至7分贝。

    6.  此外,变频控制能够减少机组起动时电流波动,这一波动电流会影响电网和其它设备的用电,变频器能够有效的将起动电流的峰值减少到最低程度。 


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