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            空壓機產品分類

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            螺桿式空氣壓縮機變頻改造的必要性和技術原理

            2019-05-14

            目前常見的空氣壓縮機有活塞式、螺桿式、離心式,不論哪一種工作方式,空氣壓縮機單位時間內產氣量是一定的,空氣壓縮機都采用上下限控制或啟停式控制,也就是說,當氣缸內的壓力達到設定值的上限時,空氣壓縮機通過本身的壓力或油壓開關閉進氣閥,這種工作方式頻繁出現加載卸載,而且對電網、螺桿空氣壓縮機本身都有極大的破壞性。

            空氣壓縮機卸荷運行時,不產生壓縮空氣,電動機處于空載狀態,其用電量為滿負載的60%左右,這部分電能被白白的浪費,并且系統在設計時是針對全廠滿負荷用氣量來設計的,并考慮了富余,而現在的工況是用氣量經常變化,且經常在半載下運行,在整個系統運行時存在著嚴重的“大馬拉小車”的現象。為了解決這種現象,節約能源,有必要對現有系統進行變頻改造。

            采用變頻調速系統必要性

            隨著電力電子技術的發展,變頻器在調速領域中的應用越來越廣泛。它具有性能穩定,操作方便,節能效果明顯等優點。它是一種較為成熟的高科技產品,越來越受到國內外工程技術人員和管理人員的關注和重視。因此,對空氣壓縮機進行變頻改造具有很高的經濟效應和社會效益。

            1、從節能的角度看

            由于空氣壓縮機不能排除在滿負載狀態下長時間運行的可能性,所以,只能按大需求來決定電動機的容量,故設計容量一般偏大。在實際運行中,輕載運行的時間所占的比例是非常高的。如采用變頻調速,可大大提高運行時的工作效率。有些調節方式(如調節閥門開度和改變葉片的角度等),即使在需求量較小的情況下,也不能減小電動機的運行功率。采用了變頻調速后,當需求量較小的情況下,可降低電動機的轉速,減小電動機的運行功率,從而進一步實現節能。

            2、從運行的角度看

            單電動機拖動系統大多不能根據負載的輕重連續地調節,而采用了變頻調速后,則可以十分方便地進行連續調節,能保持壓力、流量等參數的穩定,從而大大提高空氣壓縮機的工作性能。

            3、從減少成本方面看

            傳統空氣壓縮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空氣壓縮機運行成本的77%。通過能源成本降低20%-40%,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。

            4、從提高壓力控制精度方面看

            變頻控制系統具有精確的壓力控制能力。使空氣壓縮機的空氣壓力輸出與用戶空氣系統所需的氣量相匹配。不再頻繁的加載和卸載,變頻控制空氣壓縮機的輸出氣量隨著電機轉速的改變而改變。由于變頻控制電機速度的精度提高,所以它可以使管網的系統壓力變化保持恒定,有效地提高了工況的質量。

            5、從延長空氣壓縮機的使用壽命方面看

            變頻器從0.5Hz起動空氣壓縮機,它的起動加速時間可以調整,從而減少起動時對空氣壓縮機的電器部件和機械部件所造成的沖擊,增強系統的可靠性,使空氣壓縮機的使用壽命延長。此外,變頻控制能夠減少機組起動時電流波動,這一電流波動會影響電網和其它設備的用電,變頻器能夠有效的將起動電流的峰值減少到低程度。

            6、從降低噪音,改善工作環境來看

            根據空氣壓縮機的工況要求,變頻調速改造后,電機運轉速度明顯減慢,有效地降低了空氣壓縮機運行時的噪音,改善了操作工人的工作環境。

            螺桿式空氣壓縮機變頻改造原理

            1、出氣口釋放閥全部關閉,取消用出氣口釋放閥調節供氣量方式,以避免由此導致的電能浪費,代之以變頻器調整電機的轉速來調整氣體流量,使電機輸出的功率與流量需求基本上成正比關系,始終使電機高效率工作,以達到明顯的節電效果。例如當用氣量是額定供氣量的50%時,節電率可達40%以上;

            2、利用變頻器的節能模式,可使電機在輕載時以高效率運行,減少不必要的電能損耗;

            3、根據嚴格的EMS標準,高效的PWM 變頻器使用高速低耗的IGBT,降低諧波失真和電機的電能損失;

            4、可使電機起動、加載時的電流平緩上升,沒有任何沖擊;可使電機實現軟停,避免反生電流造成的危害,有利于延長設備的使用壽命;避免因電流峰值帶來的電力公司的罰款;

            5、采用變頻控制系統后,可以實時監測供氣管路中氣體的壓力,使供氣管路中的氣體的壓力保持恒定,提高生產效率和產品質量;

            6、由于電機在高效率狀態下運行,功率因數較高,降低了無功損耗,節約了大量電能;

            7、保存原釋放閥系統,在必要時可參加調節,增強系統的可靠性;

            總之,合理進行螺桿式空氣壓縮機變頻改造后,不但可降低用電成本,延長空氣壓縮機的使用壽命,并可實現恒壓供氣的目的,提高生產效率和產品質量。

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