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上海空压机变频改造恒压供气引言和加、卸载方

引言

上海空压机变频改造

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空气压缩机是一种利用电动机将气体在压缩腔内进行压缩并使压缩的气体具有一定压力的设备。作为基础工业装备,空压机在冶金、机械制造、矿山、电力、纺织、石化、轻纺等几乎所有的工业行业都有广泛的应用。空压机占大型工业设备(风机、水泵、锅炉、空压机等)耗电量的 15%。由于结构原理的原因,大部分空压机自身存在着明显的技术弱点。当输出压力大于一定值时,自动打开泄载阀,使异步电动机空转,严重浪费能源;异步电动机易频繁的启动、停止,影响电机的使用寿命,压机工频启动电流大,对电网冲击大,电机轴承磨损大,设备维护量大;工作条件恶劣,噪音大;自动化程度低,输出压力的调节是靠人为调节阀的开度来实现的,调节速度慢,波动大,不稳定,精度低。 针对以上存在的问题,设计采用 PLC 和变频器实现对螺杆式空气压缩机的节能改造方案,经分析,该方案自动化程度高,节能效果显著,实用性好。

2、 电机原理及空压机加、卸载供气控制方式存在的电能浪费

n=60f(1-s)/p

其中 n—电机转速f—运行电频率;

p—电机极对数s—转差率;

2.2 空压机加、卸载供气控制方式存在的问题

能耗分析

加、卸载控制方式使得压缩气体的压力在 Pmin~Pmax 之间来回变化。Pmin是最低压力值,即能够保证用户正常工作的最低压力。一般情况下,Pmax、

Pmax=(1+δ)Pmin

δ是一个百分数,其数值大致在 15%~30%之间。

(1) 加载时的电能消耗

在压力达到最小值后,原控制方式决定其压力会继续上升直到最大压力值。在加压过程中,一定要向外界释放更多的热量,从而导致电能损失。另一

方面,高于压力最大值的气体在进入气动元件前,其压力需要经过减压阀减压,这一过程同样是一个耗能过程。

(2) 卸载时电能的消耗

当压力达到压力最大值时,空压机通过如下方法来降压卸载:关闭进气阀使电机处于空转状态,同时将分离罐中多余的压缩空气通过放空阀放空。这种调节方法要造成很大的能量浪费。据我们测算,空压机卸载时的能耗约占空压机满载运行时的 10%~25%(这还是在卸载时间所占比例不大的情况下)。

(1)靠机械方式调节进气阀,使供气量无法连续调节,当用气量不断变化时,供气压力不可避免地产生较大幅度的波动。用气精度达不到工艺要求。再加上频繁调节进气阀,会加速进气阀的磨损,增加维修量和维修成本。