|
嘉兴市德佳机械设备有限公司 |
空压机变频改造
一、简介
在目前的许多空压机运行中，有很大一部分时间是在非满负荷
情况中进行的，这样一来，通过传统的控制就会产生能量浪费，从而
造成效率低下,那么如何降低运转能源耗费成为空压机行业迫在眉睫
的问题。针对这一现象，我司研制出一套变频控制系统，它能够大大
的降低电能消耗，提高您的空压机的加载率。
它通过调速控制器，使得有机会在非满负荷运行的时候可以节
省能源，提高效率。
不论我们所使用电源是50Hz 或60Hz，变频器均先将其转成直
流电，转换成直流电之后，再依指令输出成我们所要使用的交流电频
率。此频率可为任意频率，而不再局限于50Hz 或60Hz，至于输出电
压则与输入电压相同。
变频器的控制方式主要有三种：
1.通过变频器面板操作，即通过操作面板改变频率的输出和其
他运行参数;
2.在变频器模拟量输入端输入0～10V 或4～20mA 信号,通过改
变输入模拟量的大小控制变频器的输出频率;
3.通过变频器的通讯口(多为RS485)进行控制。
第一种方式一般用于现场手动调节和参数设定，后二种方式多
用于自动调节和远程控制。工控领域中常用的PLC、DCS 等控制系
统都具
有适用于变频器接口条件的控制模块，可以方便的实现变频器
的闭环自动控制，在大中型的控制系统中使用较为普遍。而对于一些
小型实验装置和嵌入式控制装置，处理器在控制变频器之外，一般还
需要处理键盘输入、显示屏、数据采集和其它过程控制等工作，这种
控制要求可以采用单片机系统作为控制核心，也可以采用PLC 加操
作面板的形式。单片机控制比PLC 经济，但是其应用灵活性没PLC
高。
空压机变频控制系统可以选择后二种方式，采用通讯口方式控
制，其优点是控制功能全面，通过相应的电平转换电路适合变频器的
通讯口形式(RS484/RS232 等)，就可与变频器进行通讯，硬件简单，
二者间的连线数量少连接方便。
CI-VSD 高效的节能回报让您难以置信
精确的压力控制不仅可以降低能耗，而且可以保证提高产品的
质量和降低浪费（从而间接节能）。从图中可以看出，在传统的空压
机控制中，它对空气压力的需求基本是不变的（始终处于ON，且转
速恒定），调节靠加载和卸载ON/OFF 控制；但在变频空压机中，则
通过转速控制来达到压力需求，其速度随时可以根据工况改变。
在传统的空压机中，为了保护电机，通常对起停次数都有所规
定。而变频空压机则完全不一样，它是软起软停，无电流冲击，基本
可以做到频繁启动（也就是说对次数没有限制）。
二、节能计算
空压机的加卸载是空压机运行工况的一种重要性能，加载时间
和卸载时间是空压机运行的重要参数。变频改造后缩短了系统的加卸
载时间，从而节约电能。
贵公司现有的空压机的规格是：功率为132KW、排气压力为0.8
Mpa（一般情况），一般加载率约为70%。
A.用不完省电：
生产上不管用气多少，普通螺杆机从上班到下班一直如此，虽
然气压打满后机组会卸载运行，但卸载运行时机组在消耗45％的空
载损耗，那么一台132KW 的普通空压机会因此浪费电。也就是说：
变频空压机不存在卸载，因此也不存在空载浪费。
用不完浪费计算法
30%卸载时间*（损耗132KW *45%空载电流）≈17 KW/小时
（一般情况下空压机的实际用气量会小于机组的额定产量，有
的是因为购买时考虑的余量，有的是因为局部时间只用一部分的气，
有的是因为生产上淡旺季的问题等等，这样的状况会多供少用属于
“用不完”。)
B.低压力省电：
“高压低用”这也很浪费，就像“用不完”一样。普通螺杆机
始终6-8 公斤频繁加卸载工作，实际也就只用了6 公斤，那么多山来
的2 公斤频繁爬升会让机组多消耗14％（每爬升l 公斤多耗7％的电
流)。按频繁爬升时间累计是30％，这样一台132KW 的普通空压机
会因30％的频繁加载多浪费电。同样如果是变频空压机它始终保持6
公斤不变的供气，那么也就不存在这2 公斤的爬升损耗了。
爬升浪费计算法
70%加载时间*（因2 公斤爬升132KW * 14%）≈12 KW/小时
图：变频技术与非变频技术的压力控制对比
变频器本身的能耗： 132 KW/小时*3%≈4 KW/小时
以下节能计算一年运行5000 小时，电费0.7 元/度计算：
共节约：17 KW/小时+12 KW/小时-4 KW/小时=25 KW/小时
25 KW/小时*5000 小时*0.7 元/KW =87500 元
数据是根据变频空压机改造的理论计算得出，空压机完全无加卸载。
三、系统外形现场案例
