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應用技術
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變頻螺桿空壓機節能原理
添加時間:2017-02-28

變頻螺桿空壓機節能原理分析

  一、空壓機變頻控制原理

  由于空壓機電機的轉速與空壓機的實際消耗功率成一次方關系,因此,降低電機轉速將同比減小實際消耗功率;變頻螺桿空壓機采用壓力傳感器實時檢測系統中實際用氣的壓力和用氣量,通過控制器和變頻器內部的PID調節器的精確控制,在不改變空壓機馬達轉矩(即拖動負載的能力)的情況下改變空壓機的轉速(輸出功率)從而調節系統壓力,實現壓縮機空氣按需輸出。當系統用氣量降低時,空壓機提供的壓縮空氣量大于系統用氣量,變頻空壓機自動降低轉速,從而減少壓縮空氣輸出;反之,則提供電機轉速以增加壓縮空氣量,保持系統壓力的穩定,實現恒壓供氣。

  變頻螺桿空壓機節能成效可在一年內收回差價(變頻機高出普通機差價),2-3年內收回整機購買成本,以螺桿空壓機平均負載率67%-70%估算,年運行5800小時的工況下,若采用變頻機,不同功率下機組年節電量如圖1。

  以螺桿空壓機平均負載率67%-70%估算,年運行8000小時的工況下,若采用變頻機,不同功率系的機組年節電量如圖2。

  1.維護成本顯著降低

  空壓機的使用成本由以下三項組成:購機成本、維護成本和能源消耗成本。變頻空壓機由于運行時減少了對機械和電氣的沖擊,同時降低了空壓機的維護、維修量,因此維護成本顯著降低。

  2.實現恒壓供氣

  減少供氣壓差帶來的壓差損耗;變頻空壓機提高供氣壓力的控制精度,恒壓供氣極大地提升企業生產效率和品質,同時減少了較高壓差帶來的能源消耗。

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  3.提升產氣效率

  產氣量增加約5%-15%:避免了頻繁加載、卸載、停機時產生的能源浪費(如空載能耗,卸載時壓縮空氣放空損耗等)。

  4.延長螺桿空壓機的使用壽命

  由普通機組的10-15年延長至15-30年。

  (1)變頻軟啟動;

  (2)運行平滑;

  (3)無工頻裝置避免電接觸故障。

  5.提升變壓器和電網的運行功效

  6.降低噪音

  7.性價比高

  8.品質保障

  


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  二、具體案例分析

  公司共有3臺空氣壓縮機,其中2臺10立方(75kW,阿特拉斯·科普柯)已使用多年。隨著生產規模擴大和用氣量顯著增加,為確保用氣安全,增加一臺索瑞特變頻空壓機(18.7立方,1.23MPa,150kW)。

  三臺空壓機交替使用,每兩周一輪交換使用,每年工作300天。

  空壓機每天開機時間為早晨8點至晚上10點,即每天工作14小時。

  壓縮機最大排氣壓力1.1MPa,經過儲氣罐再送往用氣設備,實際用氣壓力0.6MPa,用氣壓力范圍0.4MPa-0.7MPa。

  三、節能效果預估

  通過對2臺10立方壓縮機工況的實際觀察和數據分析,可以得到如下的預算結果:

  采用節能變頻后,壓縮機每工作一小時,可以節電14-16度,節電率不低于20%;2#壓縮機每工作一小時,節電12-14度,節電率不低于19%。

  這兩臺10立方壓縮機每天工作14小時,共節電量為:

  (12+14)*14=364(度)

  如果每年工作時間按150天計算,則每年可節電約電量為364*150=54600(度)

  經了解,目前電費資費為0.85元/度,則全年可節約電費為54600*0.85=46410元;

  可見,每臺壓縮機平均每年節約電費在2.3萬元以上。

  綜合考慮各種影響因素,例如工作時間、生產安排、設備狀態等,每臺壓縮機年接電費不低于1.8萬元。

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