空壓機相關(guān)節能改造

空壓機在工業(yè)生產(chǎn)中有著(zhù)廣泛地應用。在名種行業(yè)中，它擔負著(zhù)為工廠(chǎng)所有氣動(dòng)元件，包括各種氣動(dòng)閥門(mén)，提供氣源的職責。因此它運行的好壞直接影響工廠(chǎng)生產(chǎn)工藝?？諌簷C的種類(lèi)有很多，但其供氣控制方式幾乎都是采用加、卸載控制方式。例如復盛空壓機、德國螺霸螺桿式空壓機和尚愛(ài)中高壓活塞式空壓機都采用了這種控制方式。該供氣方式雖然原理簡(jiǎn)單、操作方便，但存在耗電量高、進(jìn)氣閥易損壞、供氣壓力不穩定等問(wèn)題。

　　空壓機在工業(yè)生產(chǎn)中有著(zhù)廣泛地應用。在名種行業(yè)中，它擔負著(zhù)為工廠(chǎng)所有氣動(dòng)元件，包括各種氣動(dòng)閥門(mén)，提供氣源的職責。因此它運行的好壞直接影響工廠(chǎng)生產(chǎn)工藝?？諌簷C的種類(lèi)有很多，但其供氣控制方式幾乎都是采用加、卸載控制方式。例如復盛空壓機、德國螺霸螺桿式空壓機和尚愛(ài)中高壓活塞式空壓機都采用了這種控制方式。該供氣方式雖然原理簡(jiǎn)單、操作方便，但存在耗電量高、進(jìn)氣閥易損壞、供氣壓力不穩定等問(wèn)題。

　　隨著(zhù)我國經(jīng)濟的飛快發(fā)展，國家越來(lái)越關(guān)注高效低耗的技術(shù)，而這種技術(shù)已受到人們的關(guān)注。在空壓機供氣領(lǐng)域能否應用變頻調速技術(shù)，節省電能的同時(shí)也能改善空壓機性能、提高供氣品質(zhì)就成為我們關(guān)心的一個(gè)話(huà)題。

　　傳統空壓機供氣系統電能浪費分析

　　1傳統空壓機供氣系統電能浪費主要有如下幾個(gè)方面：

　　傳統空壓機供氣系統的工作狀態(tài)主要有兩種：一種是加載狀態(tài)，另一種是空載狀態(tài)。

　　加載時(shí)的電能消耗

　　加載狀態(tài)是，在壓力達到最小值后，原控制方式?jīng)Q定其壓力會(huì )繼續上升直到最大壓力值。在加壓過(guò)程中,一定要向外界釋放更多的熱量，從而導致電能損失。另一方面，高于壓力最大值的氣體在進(jìn)入氣動(dòng)元件前，其壓力需要經(jīng)過(guò)減壓閥減壓,這一過(guò)程同樣是一個(gè)耗能過(guò)程。

　　卸載時(shí)電能的消耗

　　空載狀態(tài)時(shí)，當壓力達到壓力最大值時(shí)，空壓機通過(guò)如下方法來(lái)降壓卸載:關(guān)閉進(jìn)氣閥使電機處于空轉狀態(tài)，同時(shí)將分離罐中多余的壓縮空氣通過(guò)放空閥放空。這種調節方法要造成很大的能量浪費。據我們測算，空壓機卸載時(shí)的能耗約占空壓機滿(mǎn)載運行時(shí)的10%～25%,這還是在卸載時(shí)間所占比例不大的情況下。換而言之，該空壓機20%左右的時(shí)間處于空載狀態(tài)，在作無(wú)用功。很明顯在加卸載供氣控制方式下，空壓機電機存在很大的節能空間。

　　傳統空壓機供氣系統的壓力控制是上下限控制，首先根據生產(chǎn)設備的最低壓力要求，設定空壓機輸出壓力的下限，也就是空壓機開(kāi)始加載的壓力;再在最低壓力上加1帕左右，作為空壓機輸出壓力的上限，即開(kāi)始卸載的壓力?？諌簷C的輸出工作壓力將在上下限之間波動(dòng)?？諌簷C的功率消耗和輸出壓力成正比。輸出的壓力越高消耗的功率也越大，從輸出壓力的下限到上限的1帕的壓差將多消耗總功率的7-10%。

　　在傳統供氣空壓機系統中，如果有多臺空壓機同時(shí)運行，每臺空壓機的輸出壓力都將隨著(zhù)管網(wǎng)的壓力波動(dòng)而在上下限之間波動(dòng)，所以每臺機都多消耗7-10%的額定功率。

　　傳統空壓機供氣系統中運行參數的設定不同也會(huì )造成空壓機用電量的不同，必須根據用氣工況進(jìn)行設定，才能達到最經(jīng)濟的運行效果。

　　傳統空壓機供氣系統由于電機不允許頻繁啟動(dòng)，導致在用氣量少的時(shí)候電機仍然要空載運行，浪費電能。經(jīng)常卸載和加載導致整個(gè)氣網(wǎng)壓力經(jīng)常變化，不能保持恒定的工作壓力。

　　空壓機工作原理

　　螺桿壓縮機的工作原理可分為進(jìn)氣，壓縮和排氣三個(gè)過(guò)程。隨著(zhù)轉子旋轉，每對相互嚙合的齒相繼完成相同的工作循環(huán)。

　　進(jìn)氣過(guò)程：轉子轉動(dòng)時(shí)，陰陽(yáng)轉子的齒溝空間在轉至進(jìn)氣端壁開(kāi)口時(shí)，其空間最大，此時(shí)轉子齒溝空間與進(jìn)氣口的相通，因在排氣時(shí)齒溝的氣體被完全排出，排氣完成時(shí)，齒溝處于真空狀態(tài)，當轉至進(jìn)氣口時(shí)，外界氣體即被吸入，沿軸向進(jìn)入陰陽(yáng)轉子的齒溝。當氣體充滿(mǎn)了整個(gè)齒溝時(shí)，轉子進(jìn)氣側端面轉離機殼進(jìn)氣口，在齒溝的氣體即被封閉。

　　壓縮過(guò)程：陰陽(yáng)轉子在吸氣結束時(shí)，其陰陽(yáng)轉子齒尖會(huì )與機殼封閉，此時(shí)氣體在齒溝不再外流。其嚙合面逐漸向排氣端移動(dòng)。嚙合面與排氣口之間的齒溝空間漸漸件小，齒溝的氣體被壓縮壓力提高。

　　排氣過(guò)程：當轉子的嚙合端面轉到與機殼排氣口相通時(shí)，被壓縮的氣體開(kāi)始排出，直至齒尖與齒溝的嚙合面移至排氣端面，此時(shí)陰陽(yáng)轉子的嚙合面與機殼排氣口的齒溝空間為0，即完成排氣過(guò)程，在此同時(shí)轉子的嚙合面與機殼進(jìn)氣口之間的齒溝長(cháng)度又達到最長(cháng)，進(jìn)氣過(guò)程又再進(jìn)行。

　　從上述工作原理可以看出，螺桿壓縮機是一種工作容積作回轉運動(dòng)的容積式氣體壓縮機械。氣體的壓縮依靠容積的變化來(lái)實(shí)現，而容積的變化又是借助壓縮機的一對轉子在機殼作回轉運動(dòng)來(lái)達到。

　　空壓機恒壓供氣系統案例介紹

　　原供氣系統介紹

　　中聯(lián)麓谷混凝土公業(yè)園供氣系統共有三臺110KW英格索蘭回轉式螺桿空氣壓縮機，原空壓機運行方式是采用兩臺空壓機工頻供電運行，另一臺空壓機作備用。

　　存在問(wèn)題是由于工作空壓機是用工頻供電運行，始終處于滿(mǎn)負荷運行，趕產(chǎn)量用氣高峰時(shí)有氣壓偏低現象;用氣低谷時(shí)，特別是節假日休息時(shí)，供氣壓量特別大(供氣系統24小時(shí)運行)。容易損壞排氣閥門(mén)或氣管爆裂，同時(shí)浪費了電能，降低了設備使用壽命。希望恒壓供氣，三臺空壓機均衡工作運行。

　　針對空壓機系統供氣控制方式存在的諸多問(wèn)題，我們對公司三臺110KW空壓機采用變頻調速技術(shù)進(jìn)行恒壓供氣控制。使用三臺132KW電騎士通用型變頻器，對該供氣系統進(jìn)行節能改造，根據廠(chǎng)家的要求設計了一套實(shí)用性很強的方案，采用一拖一帶工頻旁路，兩臺運行一臺備用的方式。我們把空壓機供氣系統的管網(wǎng)壓力作為控制對象，用壓力變送器SP采集儲氣罐的壓力P轉變?yōu)殡娦盘査徒oPID自整定控制儀，與PID自整定控制儀的壓力設定值SV 作比較，并根據差值的大小按既定的PID控制模式進(jìn)行運算，產(chǎn)生控制信號送變頻器，通過(guò)變頻器來(lái)控制電機的工作頻率與轉速，從而使實(shí)際壓力P始終接近設定壓力值SV。還在PID自整定控制儀上預設了報警功能，當測量值超出上

　　限設定值時(shí)AL1發(fā)出報警信號，當測量值低于下限設定值時(shí)AL2發(fā)出報警信號。通過(guò)變頻器、壓力傳感器與PID自整定控制儀的有機結合，構成供氣閉環(huán)自動(dòng)控制系統，自動(dòng)調節空壓機的輸出壓力。使每臺空壓機的利用率均等，增加系統、管道壓力的穩定性和可靠性，方便技術(shù)員控制和維護設備。

　　該恒壓供氣控制系統增加工頻與變頻切換功能，并保留原有的控制和保護系統，另外，采用該方案后，空壓機電機從靜止到旋轉工作可由變頻器來(lái)啟動(dòng)，實(shí)現了軟啟動(dòng)，避免了啟動(dòng)沖擊電流和啟動(dòng)給空壓機帶來(lái)的機械沖擊。

瑞澤能源是一家專(zhuān)注節能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的高新技術(shù)企業(yè)，擁有自主知識產(chǎn)權的“5S”流體輸送系統高效節能技術(shù)、電能質(zhì)量?jì)?yōu)化節電技術(shù)、循環(huán)水零排放技術(shù)，在水泵節能、風(fēng)機節能、空壓機系統節能、供水系統節能、循環(huán)水系統節能、中央空調系統節能、電機系統節能、配電系統節能和循環(huán)水水處理等領(lǐng)域得到廣泛應用，公司依托三元流技術(shù)設計的三元流葉輪，用于水泵、風(fēng)機、離心式空壓機的節能改造，技術(shù)應用可靠，業(yè)績(jì)優(yōu)良。