一、空壓機變頻控制原理

 

　　由于空壓機電機的轉(zhuǎn)速與空壓機的實際消耗功率成一次方關(guān)系，因此，降低電機轉(zhuǎn)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(tǒng)中實際用氣的壓力和用氣量，通過控制器和變頻器內(nèi)部的PID調(diào)節(jié)器的精確控制，在不改變空壓機馬達(dá)轉(zhuǎn)矩(即拖動負(fù)載的能力)的情況下改變空壓機的轉(zhuǎn)速(輸出功率)從而調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力，實現(xiàn)壓縮機空氣按需輸出。當(dāng)系統(tǒng)用氣量降低時，空壓機提供的壓縮空氣量大于系統(tǒng)用氣量，變頻空壓機自動降低轉(zhuǎn)速，從而減少壓縮空氣輸出;反之，則提供電機轉(zhuǎn)速以增加壓縮空氣量，保持系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定，實現(xiàn)恒壓供氣。

 

　　變頻螺桿空壓機節(jié)能成效可在一年內(nèi)收回差價(變頻機高出普通機差價)，2-3年內(nèi)收回整機購買成本，以螺桿空壓機平均負(fù)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(jié)電量如圖1。

 

　　以螺桿空壓機平均負(fù)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(jié)電量如圖2。

 

　　1.維護(hù)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(hù)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(hù)、維修量，因此維護(hù)成本顯著降低。

 

　　2.實現(xiàn)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(yè)生產(chǎn)效率和品質(zhì)，同時減少了較高壓差帶來的能源消耗。

 

　　3.提升產(chǎn)氣效率

 

　　產(chǎn)氣量增加約5%-15%：避免了頻繁加載、卸載、停機時產(chǎn)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(wǎng)的運行功效

 

　　6.降低噪音

 

　　7.性價比高

 

　　8.品質(zhì)保障

　　

   　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(chǎn)規(guī)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(jīng)過儲氣罐再送往用氣設(shè)備，實際用氣壓力0.6MPa，用氣壓力范圍0.4MPa-0.7MPa。

 

　　三、節(jié)能效果預(yù)估

 

　　通過對2臺10立方壓縮機工況的實際觀察和數(shù)據(jù)分析，可以得到如下的預(yù)算結(jié)果：

 

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

 

　　這兩臺10立方壓縮機每天工作14小時，共節(jié)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(jié)電約電量為364*150=54600(度)

 

　　經(jīng)了解，目前電費資費為0.85元/度，則全年可節(jié)約電費為54600*0.85=46410元;

 

　　可見，每臺壓縮機平均每年節(jié)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(chǎn)安排、設(shè)備狀態(tài)等，每臺壓縮機年接電費不低于1.8萬元。