广东合顺空压机智能变频节能系统
一．概述
我国风机、水泵、空气压缩机总量约４２００万台，装机容量约１．１亿千瓦。但这些大功率耗能系统实际运 行效率仅为３０～４０％，其损耗电能占总发电量的３８％以上。这是由于许多风机、水泵、空气压缩机的拖动电机都是处于恒速运转状态，而生产中的风、水流量以及气压要求却处于变工况运行状态；还有许多企业在进行系统设计时，容量选择得比较大，系统匹配不合理，因而造成大量的能源浪费。
二.空压机节能改造分析
1. 空压机工作原理介绍空压机的工作原理是： 由一对相互平行齿合的阴阳转子(或称螺杆)在气缸内转动，使转子齿槽之间的空气不断地产生周期性的容积变化，空气则沿着转子轴线由吸入侧输送至输出侧，从而实现空压机的吸气、压缩和排气的全过程。空压机的进气口和出气口分别位于壳体的两端，阴转子的槽及阳转子齿被主电机驱动而旋转。 空压机运行的具体程序为：按下启动按钮，控制系统接通启动器线圈并打开断油阀，空压机在卸载模式下启动，这时进气阀处于关闭位置，而放气阀则打开以排放油气分离器内的压力。等降压2秒后空压机开始加载运行，系统压力开始上升。如果系统压力上升到压力开关上限值，即起跳压力时，控制器使进气阀关闭，油气分离器放气，压缩机空载运行。当系统压力下降至压力开关下限值，即回跳压力时，控制器使进气阀打开，油气分离 器放气阀关闭，压缩机满载运行。
2. 原空压机系统工况的问题分析 a) 主电机虽然以星-角降压起动，但起动时的电流仍然很大，会影响电网的稳定及其它用电设备的运行安全。 b) 主电机时常空载运行，属非经济运行，电能浪费最为严重。 c) 主电机工频运行致使空压机运行时噪音很大。 d) 主电机工频起动设备的冲击大，电机轴承的磨损大，所以对设备的维护量大。
3. 空压机节能改造的必要性 鉴于以上对空压机的原理说明以及目前的工况分析，我们认为对空压机的节能降噪改造是必要的，这样不仅能 够节约大量的运行费用，降低生产成本，同时还可以降低空压机运行时产生的噪音，减少设备维护费用。
三. 变频节能改造应用优化分析
1. 节能改造设计要求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：
Ø 电机变频运行状态保持储气罐出口压力稳定，压力波动范围不能超过±0.02Mpa。
Ø 系统应具有变频和工频两套控制回路。
Ø 系统具有开环和闭环两套控制回路。
Ø 一台变频器能控制两台空压机组，可用转换开关切换。
Ø 根据空压机的工控要求，系统应保障电动机具有恒转矩运行特性。
Ø 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。
Ø 在用电气量小的情况下，变频器处在低频运行时，保障电机绕组温度和电机的噪音不超过允许的范围。
Ø 考虑到系统以后扩展问题，变频器满足将来工控扩展的要求。
Ø 系统设计了变频和工频两套主回路。
Ø 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。
Ø 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。
Ø 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。
2. 节能改造方案 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，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，到达节能的目的。
3. 控制框图
四. 空压机变频改造的优点
1. 节约能源 变频器控制压缩机与传统控制的压缩机比较，能源节约是最有实际意义的，根据空气量需求来供给的压缩机工控是经济的运行状。节省电费约20%以上，约半年即可回收投入的资金。
2.运行成本降低 传统压缩机的运行成本由三项组成：初始采购成本、维护成本和能源成本。 其中能源成本大约占压缩机运行成本的77%。通过能源成本降低44.3%，再加上变频起动后对设备的冲击减少，维护和维修量也跟随降低，所以运行成本将大大降低。
3. 提高压力控制精度 变频控制系统具有精确的压力控制能力。使压缩机的空气压力输出与用户空气系统所需的气量相匹配。变频控制压缩机的输出气量随着电机转速的改变而改变。由于变频控制电机速度的精度提高，所以它可以使管网的系统压力变化保持在3pisg变化范围也就是0.2bar范围内，有效地提高了工况的质量。
4. 延长压缩机的使用寿命 变频器从0HZ起动压缩机，它的起动加速时间可以调整，从而减少起动时对压缩机的电器部件和机械部件所造成的冲击，增强系统的可靠性，使压缩机的使用寿命延长。此外，变频控制能够减少机组起动时电流波动，这一波动电流会影响电网和其它设备的用电，变频器能够有效的将起动电流的峰值减少到最低程度。
5. 低了空压机的噪音 根据压缩机的工况要求，变频调速改造后，电机运转速度明显减慢，因此有效地降了空压机运行时的噪音。现场测定表明，噪音与原系统比较下降约3至7分贝。
五.节能改造效益
合顺空压机变频器节能改造效果十分明显，经过我公司实验，空压机在改造前的空载电流在100A左右，而改造后空载电流只有12A左右。其节电可达40％以上。例如：一台75KW空压机，每天工作12小时，按电费0.8元/ 度计算，那么在变频改造后每月将节省电费75*12*30*0.6*40%=6480元，每年节约将近80000元RMB。
六. 售后服务
1. 服务期限 提供一年免费保养、维修服务；一年免费保养期满后，按本合同总工程费的10%作为当年设备维护保养服务费；我公司定期对该设备进行维护、保养；若需要进行维修或更换零部件，不再收取任何费用。也可根据维护、保养实际发生金额作有偿服务。
2. 服务响应 系统故障时，接到通知后第一时间我们工程师会与贵司的设备管理员电话沟通快速觖，若电话沟通无法解决的，我们会让客户先将设备调到市电模式运行（不影响正常生产），24小时内我们派售后服务专员到现场处理。
3. 技术支持 建立并保存完整的系统文档，我公司在系统调试交接时，将提供完整的完工图纸，软、硬件文档，操作、维护手册，设备清单等，并帮助建立系统的运行、管理和维护文档，以便在发生故障时能及时提供资料，迅速找到并排除故障，将损失减至最小。
广东合顺节能环保科技有限公司
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