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    【改造實例】螺桿空壓機變頻節能改造

    2016-09-23 16:07:08    來源:   評論:0 點擊:
      【背景】通過對某公司現有空壓機加載、卸載情況進行分析,比較空壓機理想加載率相差較大,理論上有較大的節能提升空間。為此,該公司決
      【背景】通過對某公司現有空壓機加載、卸載情況進行分析,比空壓機理想加載率相差較大,理論上有較大的節能提升空間。為此,該公司決定對目前使用的3臺空壓機通過變頻節能技術進行改造,一次投入15萬元,達到三臺空壓機每年節電20萬元,改造后使用效果良好。
    空壓機節能改造
      1.改造原因
     
      該公司不銹鋼帶材車間2015年5月投產,現有的螺桿空壓機的規格是:功率為110KW、(一般情況),按現在的加載率約為60%左右,共3臺機器,為兩用一備輪換使用。目前,公司距離空壓機理想加載率90%,實際相差40%,(公司目前部分班組一班制),理論上節能空間較大。因此,大約40%的電能白白浪費掉了。為節省能源,公司于2016年3月對其進行改造。
     
      2.空壓機使用現狀及變頻改造的必要性
     
      2.1空載損耗
      生產上不管用氣多少,普通螺桿機從上班到下班一直如此,雖然氣壓打滿后儲氣罐會卸載運行,但卸載運行時機組仍有40-50%的空載損耗,如果采用變頻技術空壓機不存在卸載,也就不存在空載浪費。
     
      一般情況下空壓機的實際用氣量會小于機組的額定產量,有的是因為購買時考慮的余量,有的是因為局部時間只用一部分的氣,有的是因為生產上淡旺季的問題等等,這樣的狀況會多供少用屬于“用不完”。因此空載損耗時的電就白白浪費了。
     
      2.2高壓低用
      “高壓低用”這也很浪費,就像“用不完”一樣。普通螺桿機始終8kg頻繁加卸載工作,實際也就只用了6kg,那么多出來的2kg頻繁爬升會讓機組多消耗14%(每爬升lkg多耗7%的電流)。按頻繁爬升時間累計是30%,這樣普通的空壓機會因30%的頻繁加載多浪費電。同樣如果是變頻空壓機它始終保持6kg不變的供氣,那么也就不存在這2kg的爬升損耗了。
     
      3.變頻改造節能原理
     
      將供氣管道壓力作為調控參數,通過壓力變送器(或遠傳壓力表)將壓力信號轉換為4-20mA(或0-5V)直流信號,送入變頻器內的PID調節器,與壓力設定信號比較,其差值由調節器作PI運算,輸出信號送給變頻器,隨時調整變頻器的輸出頻率,控制電機轉速,維持管道壓力穩定在設定的壓力值上。若管道壓力發生變化將自動進行調節。例如,當用氣量減少,管道壓力增加時,調節過程是:變送器信號大于設定信號,調節器輸出減少,變頻器輸出頻率降低,電機轉速下降,壓縮機風量減小,使管道壓力減小。由于其調控過程較快,短時間內,變換器信號和壓力給定信號便處于動態平衡狀態,從而維持了變頻器輸出頻率穩定,實現了恒壓供氣,使空壓機始終處于節電運行狀態。
     
      4.改造方案
     
      設計時,根據電機容量(250KW/380V)選用一臺富凌變頻器,采用PID調節母管定壓控制方式。該系統在設計時,從安全角度考慮,在保留原工頻系統情況下,增加變頻系統,做到了工頻變頻互鎖切換。通過外部控制電路,使空壓機起停操作步驟仍然如前,操作簡單,安全可靠。在供氣管道上安裝壓力傳感器,通過壓力來控制變頻器的轉速。
     
      5.變頻改造后性能良好
     
      5.1變頻改造后空壓機更節能
      我司空壓機單臺功率110KW,加載和卸載方式多為星角啟動,時間短啟動電流大,同時對設備沖擊較大,不光引起電源電壓波動,同時加劇設備磨損,降低使用壽命??諌簷C的加卸載是空壓機運行工況的一種重要性能,加載時間和卸載時間是空壓機運行的重要參數。變頻改造后縮短了系統的加卸載時間,從而節約電能。
     
      5.2變頻改造后可延長空壓機使用壽命
      能夠使電機實現軟起軟停,減少啟動沖擊,延長設備使用年限,同時由于電機運行頻率可變,實現了根據用氣量大小自動調節電機轉速,減少了電機頻繁加載卸載,使系統壓力恒定,同時節約了電能。
     
      6.結論
    •   ·實現空壓機的軟啟動,無峰值電流,啟動平穩;
    •   ·大幅度降低壓縮機系統的噪聲;
    •   ·自動控制,簡便高效,可靠和自保護,無需專人看護;
    •   ·運轉平穩,延長壓縮機系統壽命,減少維護量;
    •   ·保證供氣壓力恒定,提高供氣質量;
    •   ·大量節約電能。變頻改造3臺空壓機,一次投入15萬元,節省電費20萬元/年,使空壓機的使用更加合理,能為企業發揮更大的作用。
    •   ·改造完成后空壓機的運行參數會在控制柜上顯示空壓機的參數。包括機器的加載率等數值一目了然。

      由此案例可以看出,變頻螺桿空壓機的應用前景還是相當廣泛的,替代傳統的螺桿空壓機的后勁很足。

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