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变频空压机技术在空压机设备上的节能应用方案
时间:2018-08-11 19:16:47 来源:互联网
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  变频空压机作为未来空压机行业的发展趋势,取代传统的活塞空压机是必然的,既然如此,那么好好的了解变频空压机以及它的工作原理对于你来说也是一件不可缺少的事情。

  变频空压机技术在空压机设备上的节能应用方案

  变频式空压机的工作原理:由于空压机马达的转速与空压机的实际消耗功率成一次方关系,降低马达转速将减少实际消耗功率变频空压机是用压力感测器即时感应系统中实际气压和用气量。通过电器控制和变频控制的精确配合,在不改变空压机马达转矩(即拖动负载的能力)的前提下来即时控制马达转速(即输出功率),经由改变压缩机转速,来响应系统压力的变化,并保持稳定的系统压力(设定值),以实现高品质压空气的按需输出。当系统消耗风量降低时,此时压缩机提供的压缩空气大于系统消耗量,变频式压缩机会降低转速,同时减少输出压缩空气风量;反之则提高马达运转速增加压缩空气风量,以保持稳定的系统压力值。它和风机电机水泵节电一样,根据负载变 化,控制输入的电压频率,跟变频器原理相同。

  空压机变频改造方案:

  一、变频改造方案设计原则

  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。

  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、 一台变频器能控制两台空压机组,可用转换开关切换。

  5、 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。

  6、 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。

  7、 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。

  8、 考虑到系统以后扩展问题,空压机变频器应满足将来工况扩展的要求。

  二、空压机变频器的选型

  我们以BT12S系列风机水泵专用型变频器为例作讲解:

  1、BT12S变频器的频率精度:数字设定为±0.01%;模拟设定为±0.2%。可使压力波动范围满足设计要求。

  2、系统设计了变频和工频两套主回路。

  3、系统设计了闭环与开环两套控制回路。

  4、使用转换开关可使变频器任意控制两台空压机组中的一台。

  5、BT12S型变频器适用恒转矩特性负载,该变频器还具有转矩补偿和提升的功能。

  6、 在该变频器上端加装输入电抗器,有效的抑制了变频器对电网的干扰。

  7、 在该变频器下端加装输出电抗器,保障了低频运行时电机温度噪音不超过允许范围。

  三、改造方案原理

  由变频器,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,对空压机的工作过程进行恒压控制。

  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。

  四、空压机变频系统调试

  调试的主要步骤:

  1、 将变频器接入系统。

  2、 进行工频旁路的运行。

  3、 进行变频回路的运行,其中包括开环与闭环控制两部分调试:

  开环:此时主要观察变频器频率上升的情况,设备的运行声音是否正常,空压机的压力上升是否稳定,压力变送器显示是否正常,设备停机是否正常等。如一切正常,则可进行闭环的调试。

  闭环:主要依据变频器频率上升与下降的速度和空压机压力的升降相匹配,不要产生压力振荡,还要注意观察机械共振点,将共振点附近的频率跳过去。

  五、空压机变频改造后的效益

  1、节约能源

  2、运行成本降低

  3、提高压力控制精度

  4、延长压缩机的使用寿命

  5、降低了空压机的噪音

  变频空压机节能效果:

  变频空压机的压力设定可以是一点,即可以将满足生产设备要求的最低压力作为设定压力,变频空压机将根据管网压力上下波动的趋势,调节空压机转速的快慢,甚至消除了空压机的卸载运行,节约了电能。

  由于变频空压机使得管网上下压力稳定,可以降低甚至消除压力的波动,从而使系统中所有运行的空压机都在一个满足生产要求的较低的压力下运行,减少了压力向 上波动造成的功率损失。由于压缩机不能排除在满负载状态下长时间运行的可能性,所以,只能按最大需求来决定电动机 的容量,故设计容量一般偏大。

  在实际运行中,轻载运行的时间所占的比例是非常高的。如采用变频调速,可大大提高运行时的工作效率。因此,节能潜力很大。有些调节方式(如调节阀门开度和改变叶片的角度等),即使在需求量较小的情况下,也不能减小电动机的运行功率。

  采用了变频调速后,当需求量较小的情况下,可降低电动机的转速,减小电动机的运行功率,从而进一步实现节能。单电动机拖动系统大多不能根据负载的轻重连续地调节。而采用了变频调速后,则可以十分方便地进行连续调节,能保持压力、流量、温度等参数的稳定,从而大大 提高压缩机的工作性能。

  随着变频技术的不断进步与成熟,已经可以逐步的将它纳入到传统空压机的改造中来,使得空压机在不久的将来进入到真正的经济运行时代,成为企业高效率的设备,同时通过本文也希望为那些有志于改造改进传统空压设备的同仁提供一点借鉴和帮助,为我们空压机设备的不断进步作出贡献。

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