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空壓機變頻改造
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空壓機變頻節能改造可行性方案

品牌:日業

在壓力達到所需工作壓力後,傳統控製方式決定其壓力會繼續上升10%左右,直到卸載壓力。在加壓過程中,一定會產生更多的熱量和噪音,從而導致電能損失。另一方麵,高壓氣體在進入氣動元件前,其壓力需要經過減壓閥減壓,這一過程同樣耗能。

一,傳統空壓機的問題
電能浪費嚴重
傳統的加卸載式空壓機,能量主要浪費在: 1)加載時的電能消耗
在壓力達到所需工作壓力後,傳統控製方式決定其壓力會繼續上升10%左右,直到卸載壓力。在加壓過程中,一定會產生更多的熱量和噪音,從而導致電能損失。另一方麵,高壓氣體在進入氣動元件前,其壓力需要經過減壓閥減壓,這一過程同樣耗能。
2)卸載時電能的消耗
當達到卸載壓力時,空壓機自動打開卸載閥,使電機空轉,造成嚴重的能量浪費。空壓機卸載時的功耗約占滿載時的30%~50%,可見傳統空壓機有明顯的節能空間
2、工頻啟動衝擊電流大
主電機雖然采用Y-△減壓起動,但起動電流仍然很大,對電網衝擊大,易造成電網不穩以及威脅其它用電設備的運行安全。對於自發電工廠,數倍的額定電流衝擊,可能導致其他設備異常。
3、壓力不穩,自動化程度底
傳統空壓機自動化程度低,輸出壓力的調節是靠對加卸載閥、調節閥的控製來實現的,調節速度慢,波動大,精度低,輸出壓力不穩定。
4、設備維護量大
空壓機工頻啟動電流大,高達5~8倍額定電流,工作方式決定了加卸載閥必然反複動作,部件易老化,工頻高速運行,軸承磨損大,設備維護量大。
2、工頻啟動衝擊電流大
主電機雖然采用Y-△減壓起動,但起動電流仍然很大,對電網衝擊大,易造成電網不穩以及威脅其它用電設備的運行安全。對於自發電工廠,數倍的額定電流衝擊,可能導致其他設備異常。
3、壓力不穩,自動化程度底
傳統空壓機自動化程度低,輸出壓力的調節是靠對加卸載閥、調節閥的控製來實現的,調節速度慢,波動大,精度低,輸出壓力不穩定。
4、設備維護量大
空壓機工頻啟動電流大,高達5~8倍額定電流,工作方式決定了加卸載閥必然反複動作,部件易老化,工頻高速運行,軸承磨損大,設備維護量大。
5、噪音大
持續工頻高速運行,超過所需工作壓力的額外壓力,反複加載、卸載,都直接導致工頻運行噪音大
改造原則
根據空壓機原工況並結合生產工藝的要求,對空壓機進行變頻技術改造後,係統滿足以下要求。
1)空壓機經過改造後,係統通過轉換開關切換,具有變頻和工頻兩套控製回路,采用開環和閉環兩套控製回路。一拖二起動時,對兩台電機M1,M2,可以通過轉換開關選擇變頻/工頻啟動。正常運行時,電機M1 處於變頻調速狀態,電動機M2處於工頻狀態。現場壓力變送器檢測管網出口壓力,並與給定值比較,經PID 指令運算,得到頻率信號,調節轉速達到所需壓力。停止時按下停止按鈕,PLC控製所有的接觸器斷開,變頻器停止工作。
2)確保變頻出現異常保護時,不至於影響生產的正常進行。為了防止非正弦波幹擾空壓機控製器,變頻器輸入端有抑製電磁幹擾的有效措施。控製線、信號線采用屏蔽線纜,布線時和動力電纜分開,防止引入幹擾
3)電機變頻運行狀態時保持儲氣罐出口壓力穩定,壓力波動範圍不能超過依0.02 MPa。
4)空壓機不允許長時間在低頻下運行,空壓機轉速過低,一方麵使空壓機穩定性變差,另一方麵也使缸體潤滑度變差,會加快磨損,所以工作下限不低於30 Hz。
5)設置高壓保護、高溫保護、等設置報警及故障自診斷。
(1)高壓保護當係統壓力超過設定值時,自動切斷主機電源,使壓縮機緊急停機。
(2)高溫保護當壓縮機排氣溫度超過調定值時,由接在主機排氣孔口處的溫度傳感探頭控製溫度電觸 點動作,自動切斷電動機電源,使壓縮機緊急停機。
(3)電氣保護係統采用軟啟動方式,具有相序保護(防止壓縮機反轉)、缺相保護、電機熱過載保護等功能。
三,空壓機變頻改造後的優點
1,節能:總體節能達20%以上
1)加載時的節能:空壓機進行變頻改造後,壓力始終保持在所需的設定工作壓力,比改造前可降低10%的壓力,根據功耗公式可知改造後此項可節能10%
2)卸載時的節能,電機卸載運行時消耗的能量是加卸時的40%左右,按平均四分之一左右的卸載時間算,此項可節能10%左右 2、啟動電流小,對電網無衝擊
變頻器可使電機起動、加載時的電流平緩上升,沒有任何衝擊;可使電機實現軟停,避免反生電流造成的危害,有利於延長設備的使用壽命; 3、輸出壓力穩定
采用變頻控製係統後,可以實時監測供氣管路中氣體的壓力,使供氣管路中的氣體的壓力保持恒定,提高生產效率和產品質量;
4、設備維護量小
空壓機變頻啟動電流小,小於2倍額定電流,加卸載閥無須反複動作,變頻空壓機根據用氣量自動調節電機轉速,運行頻率低,轉速慢,軸承磨損小,設備使用壽命延長,維護工作量變小。 5、噪音低
變頻根據用氣需要提供能量,沒有太多的能量損耗,電機運轉頻率低,機械轉動噪音因此變小,由於變頻以調節電機轉速的方式,不用反複加載、卸載,頻繁加卸載的噪音也沒有了,持續加壓,氣壓不穩產生的噪音也消失了。 總之,采用變頻恒壓控製係統後,不但可節約一筆數目可觀的電力費用,延長壓縮機的使用壽命,還可實現恒壓供氣的目的,提高生產效率和產品質量。