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    磊峰空压机节电器在益盛公司复盛空压机的节能改造应用———磊峰空压机节电器在益盛公司复盛空压机的节能改造应用

    2012-02-15

    一、益盛公司空压机工作原理简述:

      益盛公司空压机使用阿青海复盛空压机三台螺杆空压机,其中两台90KW,一台75KW,工作原理是由螺杆在气缸内转动,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,实现螺杆式空压机的吸气、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,阴转子的槽与阳转子齿被主电机驱动而旋转。

      原空压机的主电机运行方式为星-角降压起动。具体操作程序为:输入启动信号,控制系统接通启动器线圈并打开断油阀,空压机在卸载模式下启动,这时进气阀处于关闭位置,而放气阀打开以排放油气分离器内的压力。等降压2秒后空压机开始加载运行,系统压力开始上升。如果系统压力上升到压力开关上限值0.7Mpa,即起跳压力,控制器使进气阀关闭,油气分离器放气,压缩机空载运行,直到系统压力跌到压力开关下限值0.6Mpa后,即回跳压力下,控制器使进气阀打开,油气分离器放气阀关闭,压缩机打开,油气分离器放气阀关闭,压缩机满载运行。

    二、原系统工况存在的问题

    1、主电机虽然星-角减压起动,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。

    2:三台空压机根据车间生产用气体量由工人根据压力表的变化来确定开机台数,一般在用起量大的时候同时开三台空压机,用气量小的时候开一台空压机就足够,据了解,空压机不管是开一台、两台台,经常会存在空压机频繁启动与卸载,同时启动电流大,卸载时空压机马达运转但不打气,这样就大量存在电能浪费,

    2、浪费电能达30%以上

    主电机时常空载运行,属非经济运行,电能浪费严重。由于车间用气量是变化的,很难准确计算空压机的用电量,但凭我们多年来对空压机节能改造的经验,本系统改造后的效果起码能达到一台空压机用电量的30%,若按照一台90KW的用空压机用电量来来计算:90KW×70%(负荷率) ×30% ×24 小时 = 213.12 (度), 可见每天最少可以节省电能 453度,每年以12个月计算,每月以26天计算,则每年可以节省电能 : 453度×26天/月×12月/年 = 141336 度电

    可见每年最少节约电能达 141336

     

    3、主电机工频运行致使空压机运行时噪音很大。

        

    4、主电机工频起动设备的冲击大,电机轴承的磨损大,所以设备维护工作时对机械量大。

    三、变频改造方案:

    1 节能原理及效果

       我们知道,用调整电机转速的方法同样可以调整供气量。由于空压机基本上属于恒转矩负载,用变频调速的方法调整供气量能使电机的输出功率基本与转速(供气量)成正比关系,达到很好的节电效果。     

       我们采用具有矢量控制功能的磊峰矢量变频器,可使电机在低速时也能提供满足负载需要的转矩。同时,磊峰矢量变频器的自动节能模式,可使电机在满足负载转矩要求下以最小电流运行,达到更好的节电效果:

      

    (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。

    (2)、利用磊峰矢量变频器的节能模式,可使电机在轻载时以最高效率运行,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,采用恒压供气智能控制系统后,不但可节约电力费用,延长压缩机的使用寿命,并可实现"恒压供气"的目的,提高生产效率和产品质量。

     四、变频节能改造方案设计原则

     

     

     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±0.02Mpa

    2.       系统应具有变频和工频两套控制回路。

    3.       系统具有开环和闭环两套控制回路。

    4.       根据空压机的工况要求,系统应保障电动机具有恒转矩运行特性一。

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

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

    7.       考虑到系统以后扩展问题,变频器应满足将来工况扩展的要求。

    8.       考虑到节省成本的问题,只使用一台变频器对三台可以进行切换,全部都可以使用工频与变频切换。

     四、改造方案原理

       由磊峰矢量变频器,磊峰空压机电能优化调节器,压力变送器、电机、螺旋转子组成压力闭环控制系统自动调节电机

       转速,使储气罐内空气压力稳定在设定范围内,进行恒压控制。

        反馈压力与设定压力进行比较运算,实时控制变频器的输出步,从而调节电机转速,使储气罐内空气压力稳定在设定压力上。

    五、空压机变频改造后的效益

    1.       节约能源

    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况是经济的运行状,就目前设备的运行状况来看,节电率可达50%,

    2.       维护成本降低

    变频起动后对设备的冲击减少,维护和维修量也跟随降低,所以维护成本将大大降低。

    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基本保持不变.

    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。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。

    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。

     

    最终测试效果 节电率达35%

     

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