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二,傳統(tǒng)空壓機(jī)的問題
1、電能浪費(fèi)嚴(yán)重
傳統(tǒng)的加卸載式空壓機(jī),能量主要浪費(fèi)在:
1)加載時(shí)的電能消耗
在壓力達(dá)到所需工作壓力后,傳統(tǒng)控制方式?jīng)Q定其壓力會繼續(xù)上升10%左右,直到卸載壓力。在加壓過程中,一定會產(chǎn)生更多的熱量和噪音,從而導(dǎo)致電能損失。另一方面,高壓氣體在進(jìn)入氣動元件前,其壓力需要經(jīng)過減壓閥減壓,這一過程同樣耗能。
2)卸載時(shí)電能的消耗
當(dāng)達(dá)到卸載壓力時(shí),空壓機(jī)自動打開卸載閥,使電機(jī)空轉(zhuǎn),造成嚴(yán)重的能量浪費(fèi)。空壓機(jī)卸載時(shí)的功耗約占滿載時(shí)的30%~50%,可見傳統(tǒng)空壓機(jī)有明顯的節(jié)能空間。
2、工頻啟動沖擊電流大
主電機(jī)雖然采用Y-△減壓起動,但起動電流仍然很大,對電網(wǎng)沖擊大,易造成電網(wǎng)不穩(wěn)以及威脅其它用電設(shè)備的運(yùn)行安全。對于自發(fā)電工廠,數(shù)倍的額定電流沖擊,可能導(dǎo)致其他設(shè)備異常。
3、壓力不穩(wěn),自動化程度底
傳統(tǒng)空壓機(jī)自動化程度低,輸出壓力的調(diào)節(jié)是靠對加卸載閥、調(diào)節(jié)閥的控制來實(shí)現(xiàn)的,調(diào)節(jié)速度慢,波動大,精度低,輸出壓力不穩(wěn)定。?
4、設(shè)備維護(hù)量大
空壓機(jī)工頻啟動電流大,高達(dá)5~8倍額定電流,工作方式?jīng)Q定了加卸載閥必然反復(fù)動作,部件易老化,工頻高速運(yùn)行,軸承磨損大,設(shè)備維護(hù)量大。
5、噪音大
持續(xù)工頻高速運(yùn)行,超過所需工作壓力的額外壓力,反復(fù)加載、卸載,都直接導(dǎo)致工頻運(yùn)行噪音大。
三,改造原則根據(jù)空壓機(jī)原工況并結(jié)合生產(chǎn)工藝的要求,對空壓機(jī)進(jìn)行變頻技術(shù)改造后,系統(tǒng)滿足以下要求。
1)空壓機(jī)經(jīng)過改造后,系統(tǒng)通過轉(zhuǎn)換開關(guān)切換,具有變頻和工頻兩套控制回路,采用開環(huán)和閉環(huán)兩套控制回路。一拖二起動時(shí),對兩臺電機(jī)ERC1,ERC2,可以通過轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇變頻/工頻啟動。正常運(yùn)行時(shí),電機(jī)ERC1 處于變頻調(diào)速狀態(tài),電動機(jī)ERC2處于工頻狀態(tài)?,F(xiàn)場壓力變送器檢測管網(wǎng)出口壓力,并與給定值比較,經(jīng)PID 指令運(yùn)算,得到頻率信號,調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速達(dá)到所需壓力。停止時(shí)按下停止按鈕,PLC控制所有的接觸器斷開,變頻器停止工作。
2)確保變頻出現(xiàn)異常保護(hù)時(shí),不至于影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。為了防止非正弦波干擾空壓機(jī)控制器,變頻器輸入端有抑制電磁干擾的有效措施??刂凭€、信號線采用屏蔽線纜,布線時(shí)和動力電纜分開,防止引入干擾。
3)電機(jī)變頻運(yùn)行狀態(tài)時(shí)保持儲氣罐出口壓力穩(wěn)定,壓力波動范圍不能超過依0.02 ERCPa。
4)空壓機(jī)不允許長時(shí)間在低頻下運(yùn)行,空壓機(jī)轉(zhuǎn)速過低,一方面使空壓機(jī)穩(wěn)定性變差,另一方面也使缸體潤滑度變差,會加快磨損,所以工作下限不低于30 Hz。
5)設(shè)置高壓保護(hù)、高溫保護(hù)、等設(shè)置報(bào)警及故障自診斷。
(1)高壓保護(hù)當(dāng)系統(tǒng)壓力超過設(shè)(2)高溫保護(hù)當(dāng)壓縮機(jī)排氣溫度超過調(diào)定值時(shí),由接在主機(jī)排氣孔口處的溫度傳感探頭控制溫度電觸 點(diǎn)動作,自動切斷電動機(jī)電源,使壓縮機(jī)緊急停機(jī)。
(3)電氣保護(hù)系統(tǒng)采用軟啟動方式,具有相序保護(hù)(防止壓縮機(jī)反轉(zhuǎn))、缺相保護(hù)、電機(jī)熱過載保護(hù)等功能。
四,空壓機(jī)變頻改造后的優(yōu)點(diǎn)
1,節(jié)能:總體節(jié)能達(dá)20%以上
1)加載時(shí)的節(jié)能:空壓機(jī)進(jìn)行變頻改造后,壓力始終保持在所需的設(shè)定工作壓力,比改造前可降低10%的壓力,根據(jù)功耗公式可知改造后此項(xiàng)可節(jié)能10%
2)卸載時(shí)的節(jié)能,電機(jī)卸載運(yùn)行時(shí)消耗的能量是加卸時(shí)的40%左右,按平均四分之一左右的卸載時(shí)間算,此項(xiàng)可節(jié)能10%左右
2、啟動電流小,對電網(wǎng)無沖擊
變頻器可使電機(jī)起動、加載時(shí)的電流平緩上升,沒有任何沖擊;可使電機(jī)實(shí)現(xiàn)軟停,避免反生電流造成的危害,有利于延長設(shè)備的使用壽命;
3、輸出壓力穩(wěn)定
采用變頻控制系統(tǒng)后,可以實(shí)時(shí)監(jiān)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(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量;
4、設(shè)備維護(hù)量小?
空壓機(jī)變頻啟動電流小,小于2倍額定電流,加卸載閥無須反復(fù)動作,變頻空壓機(jī)根據(jù)用氣量自動調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速,運(yùn)行頻率低,轉(zhuǎn)速慢,軸承磨損小,設(shè)備使用壽命延長,維護(hù)工作量變小。
5、噪音低?
變頻根據(jù)用氣需要提供能量,沒有太多的能量損耗,電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率低,機(jī)械轉(zhuǎn)動噪音因此變小,由于變頻以調(diào)節(jié)電機(jī)