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变频手 艺在螺杆压缩机上的使用

文章出处:admin 人气:发表时间:2018-08-21 10:43

  在全球金融危机的影响下,中国将可能面对一到两年的萧条期间。非常激烈的市场所作已渗入到各行各业的每个角落中。面临危机形势,出产型企业如何才能无效地提超出跨越产效率、工艺,在达到节能降耗从而降低出产成本的同时,保住产物劣势已成为各厂家成长中的首要问题。我们要积极应对市场变化,加速手艺革新、降本增效。全国范畴内的节约能源已成为一个刻不容缓的问题,这也是关系到我国经济可持续成长计谋的一个主要要素。据不完全统计我国电能的60%是被各行各业中普遍利用的风机、水泵等通用设备所耗损,而螺杆压缩机则占了60%中的20%摆布,足见其年耗损能量有多大。

  因为螺杆压缩机是布局复杂的通用设备,运转时间长,配备电机功率较大,因此降低螺杆压缩机的功耗,提高螺杆压缩机的运转效率,对节能具有必然意义。虽然我们加强日常运转办理,削减泄露、合理润滑、按期维护和预知维修等,可是其储藏的节能潜力仍远未被挖掘出来。

  凡是利用的螺杆式压缩机的工作道理是,螺杆在气缸内作扭转运转,周期性地改变缸内的体积,从而负气缸内气体体积发生变化,并与气缸内气阀作响应的开闭动作共同,通过吸气、压缩、排气等动作,将无压或低压气体升压,并输出到储压罐内。

  螺杆压缩机的驱动轴上所需要的轴功率,与排气压力、螺杆压缩机转速有间接的关系,也就是说,在现实运转中,因为压缩空气的利用随时在变化,螺杆压缩机并不经常在额定工况下运转,而螺杆压缩机排气压力的凹凸则间接影响到现实轴功率的大小。排气压力越高,所需轴功率也越大。试验证明满负载时,螺杆压缩机的输入电流(功率)与排气压力的关系合适图1 曲线)。

  为满足用气量随时变化的要求,储气罐内气体必需连结必然的压力,某冷饮厂出产线 MPa,目前大大都螺杆压缩机均采用堵截进气的调理体例来改变排至储气罐的气量。对于螺杆压缩机气量的供求关系表示为排气压力的变化,螺杆压缩机排气量正好满足出产用气量要求时,储气压力连结不变,若能维持这种形态当然最佳,但现实上用气量是随时变化的,并且设想冗余量较大,所以螺杆压缩机排气量都要大于用气量。若是螺杆压缩机仍恒速运转,则储气罐内的气体越积越多,当罐内压力上升达到设定压力时,一般采用两种法子:一种是螺杆压缩机卸荷运转,不发生压缩气体,电动机处于空载运转,其用电量为满负载的30豫耀60%,这部门电能被白白浪废掉。别的一种法子是遏制螺杆压缩机运转,如许似乎螺杆压缩机空转或不竭放空所华侈的电能被消弭了,可是若无体积较大的储气罐,将会带来电动机的屡次启动,螺杆压缩机的空载启动电流大约是额定电流的5耀7 倍,对电网及其它用电设备冲击较大,同时也会使螺杆压缩机的利用寿命缩短。

  因为螺杆压缩机能够在包管出产所需要的最低压力下运转,如许会使电机输入功率大大下降。

  如图2 所示,空压机问题辅以压力闭环节制,就可实现螺杆压缩机的供气压力转速的动态婚配,从而削减电机的现实输入功率,达到节能目标。也即电机的转速由供气压力来节制,压缩机需要多大的功率,电机就输出多大的功率,而不必做无用功,从而取得优良的节能结果,节能的另一方面是螺杆压缩机遏制了空转,所以电机不具有轻载运转,这部门能量也很可观。

  响应带来的其它益处是:供气压力不变。通过压力调理器,可使螺杆压缩机连结在设定的压力值下工作,压力不变靠得住性高,并且压力能够无级设定,随时可调。电机实现软启动,压缩机的利用寿命及检修周期都将获得大大耽误。螺杆压缩机排气量由螺杆压缩机的转速来节制,气缸内气阀片不再频频地开启和封闭,阀座、弹簧等工作前提大大改善,避免了高温、高压气体急剧的流动与冲击,使维修工作量削减。

  冷饮厂的每日供气量随季候的变化而分歧,一日中每时的供气量也随时间日夜而有别,冷饮厂的供气量一直处于动态的变化之中,冷饮出产线的运转数量也在不竭地改变。该冷饮厂出产线,进气闸板、排气闸板与出气蝶阀都采用气动节制,以源台螺杆压缩机(两用两备)构成的空压站供给气源。出产线空压站变频调速婚配图如图3所示。以下是节能结果的现实测算,此中螺杆压缩机配用电机参数别离为Pe=11 kW,Ie=22.3 A,Ue=380 V。

  1)只运转条或两条冷饮出产线只开启一台螺杆压缩机,卸荷时运转电流为11 A,电压为400 V,功率因数约为0.85,耗损有功功率为P越3伊400伊11伊0.85越6 477.68 W越6.4 777 kW。

  载荷-卸荷时间比为8:6,那么一年一台螺杆压缩机卸荷运转所需电能为:W越P伊24伊365伊6衣14越24 319.06 kWh

  2)3 条冷饮出产线全数投运只开启一台螺杆压缩机,这时螺杆压缩机不再有卸荷运转,储气罐压力为0.65 MPa,输入电流为20 A,没有做无用功。

  3)6条冷饮出产线全数运转必需将两台螺杆压缩机全数投入运转,这种情况下的运转环境与2)雷同。

  按照现场环境,目前节制出产线台(两用两备)螺杆压缩机,型号不异。选用1台欧姆龙变频器轮换去驱动两台螺杆压缩机,如许两台螺杆压缩机在运转时,一台调速运转一台定速运转;再辅以恰当的节制功能,即可实现整个空压站的恒压主动节制。该系统能够按照储气罐压力的变化,主动调理螺杆压缩机的转速和螺杆压缩机的运转台数。

  该系统主动化程度高,运转体例合理,不到一年时间就能收回投资。当然,螺杆压缩机采用了变频调速后,该当留意对螺杆压缩机一般运转有无影响,起首是润滑问题,其实螺杆压缩机转速越低,吸、排气压力差越小,润滑油耗量也就越小,即所谓“低转速,低润滑”。

  1)因为螺杆压缩机同时具备了变转矩负载和恒转矩负载的特征。所以我们选用了德国原装的殴姆龙系列变频器,它的过载特征最高可达电机额定电流的200%,IGBT 的极限电流为额定电流的6倍。全面的电机庇护功能包管螺杆压缩机的持久无毛病运转。且因为其独一的出厂24个月保质期,最大限度地庇护了用户好处。

  2)变频器采用多种节制模式,包罗磁场定向矢量节制、间接转矩节制等,能够包管变频器足够的转矩输出。

  4)变频器能够在-20益耀65益的情况温度中无妨碍运转(一般螺杆压缩机安装场所温度较高);以至能够在海拔4 000 m 的高原地域一般利用;可在320 V到528 V之间,宽电压运转。

  变频器在各行各业中,出格是在节能降耗方面已逐步获得普遍的使用,以上案例仅为抛砖引玉。此次全球金融危机分歧以往,其影响深度、广度和持续时间难以意料,对此我们企业必然要练好内功,精细办理,作好节能降耗工作。

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