南通启东市空压机变频改造

容积： 20 L

材质： 不锈钢

装机容量： 260*320*402mm

介质尺寸： 260*320*402 mm

品牌： 德耐尔

功率： 90 KW

型号： DA

加工定制： 是

用途： 提供气源动力

一、空压机工作原理简述:
    原空压机的运行方式为工 频状态。压力采用两点式控制(上、下限控制),也就是当空压机气缸内压力达到设定值上限时,空压机通过本身的油压关闭进气阀,当压力下降到设定值下限时, 空压机打开进气阀。生产的工作状况决定了用气量的时常变化,这样就导致了空压机在半载或轻载下运行,或者经常是加载几分钟,卸载几分钟,频繁的卸载和加 载,对电动机、空压机和电网造成很大的冲击。再说,空压机卸荷运行时,不产生压缩空气,电动机处于空载状态,其用电量为满负载的60%左右,这部分电能被白白的浪费。

     系统在设计时是针对全厂满负荷用气量来设计的,并考虑了富余,是按大量来设计的的,而现在的工况是用气量经常变化,且经常在半载下运行,在整个系统运行时存在着严重的“大马拉小车”的现象。为了解决这种现象,节约能源,提高经济效益,有必要对现有系统进行变频改造。

二、为什么要做变频改造

传统的加卸载式空压机,能量主要浪费在: 

1、电能浪费严重 

  1)加载时的电能消耗

 在压力达到所需工作压力后,传统控制方式决定其压力会继续上升10%左右,直到卸载压力。在加压过程中,一定会产生更多的热量和噪音,从而导致电能损失。另一方面,高压气体在进入气动元件前,其压力需要经过减压阀减压,这一过程同样耗能。

 2)卸载时电能的消耗当达到卸载压力时,空压机自动打开卸载阀,使电机空转,造成严重的能量浪费。空压机卸载时的功耗约占满载时的30%~50%,可见传统空压机有明显的节能空间。

2、工频启动冲击电流大

  主电机虽然采用y-△减压起动,但起动电流仍然很大,对电网冲击大,易造成电网不稳以及威胁其它用电设备的运行安全。对于自发电工厂,数倍的额定电流冲击,可能导致其他设备异常。

三、南通启东市空压机变频改造--德耐尔变频改造的优势:

1、节能:总体节能达20%以上

1)加载时的节能:空压机进行变频改造后,压力始终保持在所需的设定工作压力,比改造前可降低10%的压力,根据功耗公式可知改造后此项可节能10% 

2)卸载时的节能,电机卸载运行时消耗的能量是加卸时的40%左右,

按平均四分之一左右的卸载时间算,此项可节能10%左右

2、启动电流小,对电网无冲击

变频器可使电机起动、加载时的电流平缓上升,没有任何冲击;可使电机实现软停,避免反生电流造成的危害,有利于延长设备的使用寿命;

3、输出压力稳定

采用变频控制系统后,可以实时监测供气管路中气体的压力,使供气管路中的气体的压力保持恒定,提高生产效率和产品质量;

4、设备维护量小

空压机变频启动电流小,小于2倍额定电流,加卸载阀无须反复动作,变频空压机根据用气量自动调节电机转速,运行频率低,转速慢,轴承磨损小,设备使用寿命延长,维护工作量变小。

5、噪音低  

变频根据用气需要提供能量,没有太多的能量损耗,电机运转频率低,机械转动噪音因此变小,由于变频以调节电机转速的方式,不用反复加载、卸载,频繁加卸载的噪音也没有了,持续加压,气压不稳产生的噪音也消失了。

总之,采用变频恒压控制系统后,不但可节约一笔数目可观的电力费用,延长压缩机的使用寿命,还可实现恒压供气的目的,提高生产效率和产品质量。

四、南通启东市空压机变频改造方案

1、系统控制原理
  本系统采用压力闭环调节方式,在原来的压力罐(或输气管道)上加装一个压力传感器,通过压力来控制变频器的转速。其控制原理为:将供气管道压力作为调控参数,通过压力变送器(或远传压力表)将压力信号转换为4- 20mA(或0-5V)直流信号,送入变频器内的PID调节器,与压力设定信号比较,其差值由调节器作PI运算,输出信号送给变频器,随时调整变频器的输 出频率,控制电机转速,维持管道压力稳定在设定的压力值上。若管道压力发生变化将自动进行调节。

例如,当用气量减少,管道压力增加时,调节过程是:变送器 信号大于设定信号,调节器输出减少,变频器输出频率降低,电机转速下降,压缩机风量减小,使管道压力减小。由于其调控过程较快,短时间内,变换器信号和压 力给定信号便处于动态平衡状态,从而维持了变频器输出频率稳定,实现了恒压供气,使空压机始终处于节电运行状态。

2、改造方案

设计时,根据电机容量(250KW/380V)选用一台富凌变频器,采用PID调节母管定压控制方式。该系统在设计时,从安全角度考虑,在保留原工频系统情况下,增加变频系统,做到了工频变频互锁切换。通过外部控制电路,使空压机起停操作步骤仍然如前,操作简单,安全可靠。在供气管道上安装压力传感器,通过压力来控制变频器的转速。

3、该系统是变频器、电气控制柜、母管压力变送器(或远传压力表)、空压机等组成。

风光牌电气控制柜主要控制器件全部选用国内外品牌产品、性能稳定、质量可靠、操作方便。

五、南通启东市空压机变频改造应注意的问题

1)、改造实施前需具备的条件和注意事项:

 要改造空压机的电气原理图和接线图完整。

 整个工厂的用气状况,是否随着季节波动或随工艺改变波动卸载时间是否变动多以此判断节电率。

2)、改造实施中的注意事项:

 电动机的散热问题  电动机经过变频器变频后,转速降低,其电机风扇的散热效果也要降低。

 空压机的润滑问题  空压机的转速越低,润滑油的耗量也就越小,其润滑效果越差。

 系统压力设定问题  在满足生产工艺的要求下,压力设定越低越好,因为空压机的排

 气压力越高,所需的电机轴功率越大,电机耗电也就越多。

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