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空压机变频改造的必要性和技术原理

2019-04-01

目前常见的空压机有活塞式、螺杆式、离心式,不论哪一种工作方式,空压机单位时间内产气量是一定的,空压机都采用上下限控制或启停式控制,也就是说,当气缸内的压力达到设定值的上限时,空压机通过本身的压力或油压开关闭进气阀,这种工作方式频繁出现加载卸载,而且对电网、螺杆空压机本身都有极大的破坏性。 空压机卸荷运行时,不产生压缩空气,电动机处于空载状态,其用电量为满负载的60%左右,这部分电能被白白的浪费,并且系统在设计时是针对全厂满负荷用气量来设计的,并考虑了富余,而现在的工况是用气量经常变化,且经常在半载下运行,在整个系统运行时存在着严重的"大马拉小车"的现象。为了解决这种现象,节约能源,有必要对现有系统进行变频改造。 采用变频调速系统必要性 随着电力电子技术的发展,变频器在调速领域中的应用越来越广泛。它具有性能稳定,操作方便,节能效果明显等优点。它是一种较为成熟的高科技产品,越来越受到国内外工程技术人员和管理人员的关注和重视。因此,对空压机进行变频改造具有很高的经济效应和社会效益。 1、从节能的角度看 由于空压机不能排除在满负载状态下长时间运行的可能性,所以,只能按大需求来决定电动机的容量,故设计容量一般偏大。在实际运行中,轻载运行的时间所占的比例是非常高的。如采用变频调速,可大大提高运行时的工作效率。有些调节方式(如调节阀门开度和改变叶片的角度等),即使在需求量较小的情况下,也不能减小电动机的运行功率。采用了变频调速后,当需求量较小的情况下,可降低电动机的转速,减小电动机的运行功率,从而进一步实现节能。 2、从运行的角度看 单电动机拖动系统大多不能根据负载的轻重连续地调节,而采用了变频调速后,则可以十分方便地进行连续调节,能保持压力、流量等参数的稳定,从而大大提高空压机的工作性能。 3、从减少成本方面看 传统空压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空压机运行成本的77%.通过能源成本降低20%-40%,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。 4、从提高压力控制精度方面看 变频控制系统具有精确的压力控制能力。使空压机的空气压力输出与用户空气系统所需的气量相匹配。不再频繁的加载和卸载,变频控制空压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恒定,有效地提高了工况的质量。 5、从延长空压机的使用寿命方面看 变频器从0.5Hz起动空压机,它的起动加速时间可以调整,从而减少起动时对空压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,使空压机的使用寿命延长。此外,变频控制能够减少机组起动时电流波动,这一电流波动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低程度。 6、从降低噪音,改善工作环境来看 根据空压机的工况要求,变频调速改造后,电机运转速度明显减慢,有效地降低了空压机运行时的噪音,改善了操作工人的工作环境。 空压机变频改造的必要性和技术原理 螺杆式空压机变频改造原理 1、出气口释放阀全部关闭,取消用出气口释放阀调节供气量方式,以避免由此导致的电能浪费,代之以变频器调整电机的转速来调整气体流量,使电机输出的功率与流量需求基本上成正比关系,始终使电机高效率工作,以达到明显的节电效果。例如当用气量是额定供气量的50%时,节电率可达40%以上; 2、利用变频器的节能模式,可使电机在轻载时以高效率运行,减少不必要的电能损耗; 3、根据严格的EMS标准,高效的PWM 变频器使用高速低耗的IGBT,降低谐波失真和电机的电能损失; 4、可使电机起动、加载时的电流平缓上升,没有任何冲击;可使电机实现软停,避免反生电流造成的危害,有利于延长设备的使用寿命;避免因电流峰值带来的电力公司的罚款; 5、采用变频控制系统后,可以实时监测供气管路中气体的压力,使供气管路中的气体的压力保持恒定,提高生产效率和产品质量; 6、由于电机在高效率状态下运行,功率因数较高,降低了无功损耗,节约了大量电能; 7、保存原释放阀系统,在必要时可参加调节,增强系统的可靠性; 总之,合理进行螺杆式空压机变频改造后,不但可降低用电成本,延长空压机的使用寿命,并可实现恒压供气的目的,提高生产效率和产品质量。

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