項目改造:
空壓機集中供氣、空壓機管路鋪設、空壓機變頻改造、空壓機節能改造、空壓機余熱回收。
變頻節能改造服務(wù)詳細介紹:
致力于空壓機等變頻節能改造,節能20%以上,一年內收回成本。
空壓機節能改造
一.傳統空壓機的問(wèn)題
1、電能浪費嚴重
傳統的加卸載式空壓機,能量主要浪費在:
1)加載時(shí)的電能消耗
在壓力達到所需工作壓力后,傳統控制方式?jīng)Q定其壓力會(huì )繼續上升10%左右,直到卸載壓力。在加壓過(guò)程中,一定會(huì )產(chǎn)生更多的熱量和噪音,從而導致電能損失。另一方面,高壓氣體在進(jìn)入氣動(dòng)元件前,其壓力需要經(jīng)過(guò)減壓閥減壓,這一過(guò)程同樣耗能。
2)卸載時(shí)電能的消耗
當達到卸載壓力時(shí),空壓機自動(dòng)打開(kāi)卸載閥,使電機空轉,造成嚴重的能量浪費??諌簷C卸載時(shí)的功耗約占滿(mǎn)載時(shí)的30%~,可見(jiàn)傳統空壓機有明顯的節能空間。
2、工頻啟動(dòng)沖擊電流大
主電機雖然采用Y-△減壓起動(dòng),但起動(dòng)電流仍然很大,對電網(wǎng)沖擊大,易造成電網(wǎng)不穩以及威脅其它用電設備的運行安全。對于自發(fā)電工廠(chǎng),數倍的額定電流沖擊,可能導致其他設備異常。
3、壓力不穩,自動(dòng)化程度底
傳統空壓機自動(dòng)化程度低,輸出壓力的調節是靠對加卸載閥、調節閥的控制來(lái)實(shí)現的,調節速度慢,波動(dòng)大,精度低,輸出壓力不穩定。
4、設備維護量大
空壓機工頻啟動(dòng)電流大,高達5~8倍額定電流,工作方式?jīng)Q定了加卸載閥必然反復動(dòng)作,部件易老化,工頻高速運行,軸承磨損大,設備維護量大。
5、噪音大
持續工頻高速運行,超過(guò)所需工作壓力的額外壓力,反復加載、卸載,都直接導致工頻運行噪音大。
二.改造原則
根據空壓機原工況并結合生產(chǎn)工藝的要求,對空壓機進(jìn)行變頻技術(shù)改造后,系統滿(mǎn)足以下要求。
1)空 壓機經(jīng)過(guò)改造后,系統通過(guò)轉換開(kāi)關(guān)切換,具有變頻和工頻兩套控制回路,采用開(kāi)環(huán)和閉環(huán)兩套控制回路。一拖二起動(dòng)時(shí),對兩臺電機M1,M2,可以通過(guò)轉換開(kāi) 關(guān)選擇變頻/工頻啟動(dòng)。正常運行時(shí),電機M1 處于變頻調速狀態(tài),電動(dòng)機M2處于工頻狀態(tài)?,F場(chǎng)壓力變送器檢測管網(wǎng)出口壓力,并與給定值比較,經(jīng)PID 指令運算,得到頻率信號,調節轉速達到所需壓力。停止時(shí)按下停止按鈕,PLC控制所有的接觸器斷開(kāi),變頻器停止工作。
2)確保變頻出現異常保護時(shí),不至于影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。為了防止非正弦波干擾空壓機控制器,變頻器輸入端有抑制電磁干擾的有效措施??刂凭€(xiàn)、信號線(xiàn)采用屏蔽線(xiàn)纜,布線(xiàn)時(shí)和動(dòng)力電纜分開(kāi),防止引入干擾。
3)電機變頻運行狀態(tài)時(shí)保持儲氣罐出口壓力穩定,壓力波動(dòng)范圍不能超過(guò)依0.02 MPa。
4)空壓機不允許長(cháng)時(shí)間在低頻下運行,空壓機轉速過(guò)低,一方面使空壓機穩定性變差,另一方面也使缸體潤滑度變差,會(huì )加快磨損,所以工作下限不低于30 Hz。
5)設置高壓保護、高溫保護、等設置報警及故障自診斷。
(1)高壓保護當系統壓力超過(guò)設定值時(shí),自動(dòng)切斷主機電源,使壓縮機緊急停機。
(2)高溫保護當壓縮機排氣溫度超過(guò)調定值時(shí),由接在主機排氣孔口處的溫度傳感探頭控制溫度電觸 點(diǎn)動(dòng)作,自動(dòng)切斷電動(dòng)機電源,使壓縮機緊急停機。
(3)電氣保護系統采用軟啟動(dòng)方式,具有相序保護(防止壓縮機反轉)、缺相保護、電機熱過(guò)載保護等功能。
三.空壓機變頻改造后的優(yōu)點(diǎn)
1,節能:總體節能達20%以上
1)加載時(shí)的節能:空壓機進(jìn)行變頻改造后,壓力始終保持在所需的設定工作壓力,比改造前可降低10%的壓力,根據功耗公式可知改造后此項可節能10%
2)卸載時(shí)的節能,電機卸載運行時(shí)消耗的能量是加卸時(shí)的40%左右,按平均四分之一左右的卸載時(shí)間算,此項可節能10%左右
2、啟動(dòng)電流小,對電網(wǎng)無(wú)沖擊
變頻器可使電機起動(dòng)、加載時(shí)的電流平緩上升,沒(méi)有沖擊;可使電機實(shí)現軟停,避免反生電流造成的危害,有利于延長(cháng)設備的使用壽命;
3、輸出壓力穩定
采用變頻控制系統后,可以實(shí)時(shí)監測供氣管路中氣體的壓力,使供氣管路中的氣體的壓力保持恒定,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量;
4、設備維護量小
空壓機變頻啟動(dòng)電流小,小于2倍額定電流,加卸載閥無(wú)須反復動(dòng)作,變頻空壓機根據用氣量自動(dòng)調節電機轉速,運行頻率低,轉速慢,軸承磨損小,設備使用壽命延長(cháng),維護工作量變校
5、噪音低
變頻根據用氣需要提供能量,沒(méi)有太多的能量損耗,電機運轉頻率低,機械轉動(dòng)噪音因此變小,由于變頻以調節電機轉速的方式,不用反復加載、卸載,頻繁加卸載 的噪音也沒(méi)有了,持續加壓,氣壓不穩產(chǎn)生的噪音也消失了。 總之,采用變頻恒壓控制系統后,不但可節約一筆數目可觀(guān)的電力費用,延長(cháng)壓縮機的使用壽命,還可實(shí)現恒壓供氣的目的,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
空壓機變頻節能摘要:
一.概述
我國風(fēng)機、水泵、空氣壓縮機總量約4200萬(wàn)臺,裝機容量約1.1億千瓦。但這些大功率耗能系統實(shí)際運行效率僅為30~40%,其損耗電能占總發(fā)電量的 38%以上。這是由于許多風(fēng)機、水泵、空氣壓縮機的拖動(dòng)電機都是處于恒速運轉狀態(tài),而生產(chǎn)中的風(fēng)、水流量以及氣壓要求卻處于變工況運行狀態(tài);還有許多企業(yè) 在進(jìn)行系統設計時(shí),容量選擇得比較大,系統匹配不合理,因而造成大量的能源浪費。
二.空壓機節能改造分析
1. 空壓機工作原理介紹
空壓機的工作原理是:由一對相互平行齒合的陰陽(yáng)轉子(或稱(chēng)螺桿)在氣缸內轉動(dòng), 使轉子齒槽之間的空氣不斷地產(chǎn)生周期性的容積變化,空氣則沿著(zhù)轉子軸線(xiàn)由吸 入側輸送至輸出側,從而實(shí)現空壓機的吸氣、壓縮和排氣的全過(guò)程??諌簷C的進(jìn)氣口和出氣口分別位于殼體的兩端,陰轉子的槽及陽(yáng)轉子齒被主電機驅動(dòng)而旋轉。
空壓機運行的具體程序為:按下啟動(dòng)按鈕,控制系統接通啟動(dòng)器線(xiàn)圈并打開(kāi)斷油閥,空壓機在卸載模式下啟動(dòng),這時(shí)進(jìn)氣閥處于關(guān)閉位置,而放氣閥則打開(kāi)以排放油 氣分離器內的壓力。等降壓2秒后空壓機開(kāi)始加載運行,系統壓力開(kāi)始上升。如果系統壓力上升到壓力開(kāi)關(guān)上限值,即起跳壓力時(shí),控制器使進(jìn)氣閥關(guān)閉,油氣分離 器放氣,壓縮機空載運行。當系統壓力下降至壓力開(kāi)關(guān)下限值,即回跳壓力時(shí),控制器使進(jìn)氣閥打開(kāi),油氣分離器放氣閥關(guān)閉,壓縮機滿(mǎn)載運行。
2.原空壓機系統工況的問(wèn)題分析
a) 主電機雖然以星-角降壓起動(dòng),但起動(dòng)時(shí)的電流仍然很大,會(huì )影響電網(wǎng)的穩定及其它用電設備的運行安全。
b) 主電機時(shí)??蛰d運行,屬非經(jīng)濟運行,電能浪費比較嚴重。
c) 主電機工頻運行致使空壓機運行時(shí)噪音很大。
d) 主電機工頻起動(dòng)設備的沖擊大,電機軸承的磨損大,所以對設備的維護量大。
3.空壓機節能改造的必要性
鑒于以上對空壓機的原理說(shuō)明以及目前的工況分析,我們認為對空壓機的節能降噪改造是必要的,這樣不僅能夠節約大量的運行費用,降低生產(chǎn)成本,同時(shí)還可以降低空壓機運行時(shí)產(chǎn)生的噪音,減少設備維護費用。
三.變頻節能改造應用優(yōu)化分析
1. 節能改造設計要求
根據原工況存在的問(wèn)題并結合生產(chǎn)工藝要求,空壓機變頻改造后系統應滿(mǎn)足以下要求:
? 電機變頻運行狀態(tài)保持儲氣罐出口壓力穩定,壓力波動(dòng)范圍不能超過(guò)±0.02Mpa。
? 系統應具有變頻和工頻兩套控制回路。
? 系統具有開(kāi)環(huán)和閉環(huán)兩套控制回路。
? 一臺變頻器能控制兩臺空壓機組,可用轉換開(kāi)關(guān)切換。
? 根據空壓機的工控要求,系統應保障電動(dòng)機具有恒轉矩運行特性。
? 為了防止非正弦波干擾空壓機控制器,變頻器輸入端應有抑制電磁干擾的有效措施。
? 在用電氣量小的情況下,變頻器處在低頻運行時(shí),保障電機繞組溫度和電機的噪音不超過(guò)允許的范圍。
? 考慮到系統以后擴展問(wèn)題,變頻器滿(mǎn)足將來(lái)工控擴展的要求。
? 系統設計了變頻和工頻兩套主回路。
? 使用轉換開(kāi)關(guān)可使變頻器任意控制兩臺空壓機組中的一臺。
? 在該變頻器上端加裝輸入電抗器,有效的抑制了變頻器對電網(wǎng)的干擾。
? 該變頻器下端加裝輸出電抗器,保障了低頻運行時(shí)電機溫度噪音不超過(guò)允許范圍。
2.節能改造方案
由變頻器,壓力變送器、電機、螺旋轉子組成壓力閉環(huán)控制系統自動(dòng)調節電機轉速,使儲氣罐內空氣壓力穩定在設定范圍內,進(jìn)行恒壓控制。
反饋壓力與設定壓力進(jìn)行比較運算,實(shí)時(shí)控制變頻器的輸出步,從而調節電機轉速,到達節能的目的。
3.控制框圖
四.空壓機變頻改造的優(yōu)點(diǎn)
1.節約能源
變頻器控制壓縮機與傳統控制的壓縮機比較,能源節約是比較有實(shí)際意義的,根據空氣量需求來(lái)供給的壓縮機工控是經(jīng)濟的運行狀。節省電費約20%以上,約半年即可回收投入的資金。
2.運行成本降低
傳統壓縮機的運行成本由三項組成:初始采購成本、維護成本和能源成本。其中能源成本大約占壓縮機運行成本的77%。通過(guò)能源成本降低44.3%,再加上變頻起動(dòng)后對設備的沖擊減少,維護和維修量也跟隨降低,所以運行成本將大大降低。
3.提高壓力控制精度
變頻控制系統具有的壓力控制能力。使壓縮機的空氣壓力輸出與用戶(hù)空氣系統所需的氣量相匹配。變頻控制壓縮機的輸出氣量隨著(zhù)電機轉速的改變而改變。由于 變頻控制電機速度的精度提高,所以它可以使管網(wǎng)的系統壓力變化保持在3pisg變化范圍也就是0.2bar范圍內,有效地提高了工況的質(zhì)量。
4.延長(cháng)壓縮機的使用壽命
變頻器從0HZ起動(dòng)壓縮機,它的起動(dòng)加速時(shí)間可以調整,從而減少起動(dòng)時(shí)對壓縮機的電器部件和機械部件所造成的沖擊,增強系統的可靠性,使壓縮機的使用壽命 延長(cháng)。此外,變頻控制能夠減少機組起動(dòng)時(shí)電流波動(dòng),這一波動(dòng)電流會(huì )影響電網(wǎng)和其它設備的用電,變頻器能夠有效的將起動(dòng)電流的峰值減少到比較低程度。
5.低了空壓機的噪音
根據壓縮機的工況要求,變頻調速改造后,電機運轉速度明顯減慢,因此有效地降了空壓機運行時(shí)的噪音?,F場(chǎng)測定表明,噪音與原系統比較下降約3至7分貝。
五.節能改造效益
變頻器節能改造效果十分明顯,經(jīng)過(guò)我公司實(shí)驗,空壓機在改造前的空載電流在100A左右,而改造后空載電流只有12A左右。其綜合節電率在40%以上。例 如:一臺75KW空壓機,每天工作12小時(shí),按電費0.6元 /度計算,那么在變頻改造后每月將節省電費75*12*30*0.6*40%=6480元,每年節約將近80000元RMB。
六.售后服務(wù)
1.服務(wù)期限
提供一年免費保養、維修服務(wù);
一年免費保養期滿(mǎn)后,按本合同總工程費的10%作為當年設備維護保養服務(wù)費;我公司定期對該設備進(jìn)行維護、保養;若需要進(jìn)行維修或更換零部件,不再收取費用(時(shí)間不超過(guò)10年)。也可根據維護、保養實(shí)際發(fā)生金額作有償服務(wù)。
2.服務(wù)響應
系統故障時(shí),接到通知后4小時(shí)響應,派人到現場(chǎng)維護。
3.技術(shù)支持
建立并保存完整的系統文檔,我公司在系統調試交接時(shí),將提供完整的完工圖紙,軟、硬件文檔,操作、維護手冊,設備清單等,并幫助建立系統的運行、管理和維護文檔,以便在發(fā)生故障時(shí)能及時(shí)提供資料,迅速找到并排除故障,將損失減至比較小。