空壓機節能改造案例
MCD500變頻調速系統將管網壓力作為控制對象。壓力值由變頻器面板給定,可根據用氣設備的實最高允許工作壓力內自由設定。裝在儲氣罐出氣口的壓力變送器將儲氣罐的壓力轉變為4~20mA電流信號送給MCD500內置PID調節器,與壓力給定值進行比較,并根據差值的大小控制變頻器的輸出頻率,調整電動機的轉速,從而使實際壓力始終維持在給定壓力。
空壓機節能改造案例


1.空壓機工作原理

空氣壓縮機是一種利用電動機將氣體在壓縮腔內進行壓縮并使壓縮的氣體具有一定壓力的設備。在工業生產中有著及其廣泛的應用,在各種行業中它擔負著為工廠中所有氣動元件,各種氣動閥門提供氣源的職責。因此,空壓機運行狀況的好壞直接影響工廠的生產工藝??諌簷C的的種類很多(主要分為螺桿式,活塞式,其中螺桿式應用最廣),供氣的控制方式都是采用加、卸載的方式。



2.空壓機改造的必然性

①傳統空壓機都采用星三角降壓啟動,工頻啟動時電流仍然能達到額定電流的2~3倍,沖擊大,會影響到電網的穩定性。且大多數空壓機是連續運行,由于一般空壓機的電機本身不能根據壓力需求的變動來實現降速,使電機輸出功率與現場實際壓力需求量相匹配,導致在用氣量少的時候仍然要空載運行,造成巨大的電能浪費。

②氣壓超過上限壓力時空壓機卸載及卸載后電機空轉浪費大量的電能。

③頻繁加卸載造成對電網的沖擊,同時也造成機械的磨損加大,縮短機械壽命。

④氣量無法保持恒壓。當用氣量不斷變化時,供氣壓力不可避免產生波動,使用氣精度達不到工藝要求,影響生產效率及產品品質。

綜上所述:若能采用變頻調速技術,當流量需要量減少時,就可以降低電動機的轉速,從而較大幅度減小電動機的運行功率,實現節能的目的。


3.變頻恒壓控制系統


MCD500變頻調速系統將管網壓力作為控制對象。壓力值由變頻器面板給定,可根據用氣設備的實最高允許工作壓力內自由設定。裝在儲氣罐出氣口的壓力變送器將儲氣罐的壓力轉變為4~20mA電流信號送給MCD500內置PID調節器,與壓力給定值進行比較,并根據差值的大小控制變頻器的輸出頻率,調整電動機的轉速,從而使實際壓力始終維持在給定壓力。



4.節能效果:

采用該系統改造后,壓縮機組的供氣量與系統所需量動態匹配,壓縮機電機轉速會隨著系統用氣量的不同而進行調節,避免了電機空轉以及頻繁的加卸載所帶來的能量損耗,電機的輸入功率大大降低,節電效果顯著。對于對空氣機來說,供氣量Q 與轉速N 成正比,氣壓F與轉速N的二次方成正比,而軸功率與轉速N 的三次方成正比,見下表:

頻率值Hz

50

45

40

35

30

25

供氣量Q%

100

90

80

70

60

50

氣壓F%

100

81

64

49

36

25

軸功率P%

100

73

51

34

22

13

理論節電率N%

0

27

49

66

78

87


對于連續用氣的空壓機系統,隨用氣量的變化,電動機運行頻率在25-50Hz 之間動態調節,除去電機及其它損耗,系統的節電率可達18%~35%。


5.綜合效益
①運行成本降低:空壓機的運行成本由三項組成:初始采購成本、維護成本和能源成本。其中能源成本大約占壓縮機運行成本的70%。通過降低能源成本30%,再加上變頻起動后對設備的沖擊減少,維護和維修量也跟隨降低,所以運行成本將大大降低。
②提高壓力控制精度:變頻控制系統具有精確的壓力控制能力。通過使空壓機的空氣壓力輸出與用戶空氣系統所需的氣量相匹配,可以使管網的系統壓力保持恒定,有效地提高了供氣的質量。
③延長壓縮機的使用壽命:變頻器有軟啟動功能,可減少起動時對壓縮機和機械部件所造成的沖擊,增強系統可靠性,延長壓縮機使用壽命。同時減少空壓機啟動對電網的沖擊。

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