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>>空压机节能改造

一体化节电柜应用方案,空压机节电柜

产品说明:

 

空压机工作原理
螺杆压缩机的工作原理可分为进气,压缩和排气三个过程。随着转子旋转,每对相互啮合的齿相继完成相同的工作循环。
(1)进气过程:转子转动时,阴阳转子的齿沟空间在转至进气端壁开口时,其空间最大,此时转子齿沟空间与进气口的相通,因在排气时齿沟的气体被完全排出,排气完成时,齿沟处于真空状态,当转至进气口时,外界气体即被吸入,沿轴向进入阴阳转子的齿沟内。当气体充满了整个齿沟时,转子进气侧端面转离机壳进气口,在齿沟的气体即被封闭。
(2)压缩过程:阴阳转子在吸气结束时,其阴阳转子齿尖会与机壳封闭,此时气体在齿沟内不再外流。其啮合面逐渐向排气端移动。啮合面与排气口之间的齿沟空间渐渐件小,齿沟内的气体被压缩压力提高。
(3)排气过程:当转子的啮合端面转到与机壳排气口相通时,被压缩的气体开始排出,直至齿尖与齿沟的啮合面移至排气端面,此时阴阳转子的啮合面与机壳排气口的齿沟空间为0,即完成排气过程,在此同时转子的啮合面与机壳进气口之间的齿沟长度又达到最长,进气过程又再进行。
    从上述工作原理可以看出,螺杆压缩机是一种工作容积作回转运动的容积式气体压缩机械。气体的压缩依靠容积的变化来实现,而容积的变化又是借助压缩机的一对转子在机壳内作回转运动来达到。
3、空压机节能改造方案
采用变频节电器控制空压机的转速以达到节能是一种较为科学的控制方法。根据空压机运行特性知:
Q1 / Q2 = n1 / n2
     H1 / H2 =( n1 / n2)2
     P1 / P2 =( n1 / n2)3
式中     Q———空压机供给管网风量;
H———管网压力;
    P———电机消耗功率;
 n———空压机转速。
由上式可知,当电机转速降至额定转速的80%,则空压机供给管网风量降为80%,管网压力降为(80%)2,电机消耗功率则降为(80%)3,即51.2%,去除电机机械损耗和电机铜、铁损耗等影响,节能效率也接近40%,这就是调速节能的原理所在。
长期实践证明,在供气系统中接入变频节能系统,利用变频技术改变空压机转速来调节管道中的流量,以取代阀门调节方式,能取得明显的节能效果,一般节电率都在30%以上。另外,变频节电器的软启动功能及平滑调速的特点可实现对流量的平稳调节,同时减少启动冲击并延长机组及管组的使用寿命。
 
变频节电器系统将管网压力作为控制对象,装在储气管出气口的压力变送器将储气罐的压力转变为电信号送给节电器内部的PID调节器,与压力给定值进行比较,并根据差值的大小按既定的PID控制模式进行运算,产生控制信号去控制变频器的输出电压和逆变频率,调整电动机的转速,从而使实际压力始终维持在给定压力。另外,采用该方案后,空气压缩机电动机从静止到稳定转速可由变频节电器实现软启动,避免了启动时的大电流和启动给空气压缩机带来的机械冲击。正常情况下,空气压缩机在节电器控制方式下工作。节电器一旦出现故障,生产工艺不允许空气压缩机停机,因此,系统设置了工频与变频切换功能,这样当变频节电器出现故障时,可由工频电源通过接触器直接供电,使空气压缩机照常工作。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
整个控制过程如下:
用气需求↑ —— 管路气压↓—— 压力设定值与返馈值的差值↑ —— PID输出↑ —— 变频器输出频率↑ —— 空压机电机转速↑ —— 供气流量↑—管路气压趋于稳定

 

 

 

特别注意,在压力容差范围内,节电器的PID不调节,即保持输出频率不变。