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空壓機(jī)節(jié)能改造案例分析

空壓機(jī)節(jié)能改造案例分析

讓我們來看一個空壓機(jī)節(jié)能(jieneng)改造案例,大家也來算算,這樣改造行不行?真的 能節(jié)省那么多錢嗎? 空壓機(jī)自身存在以下缺點(diǎn):當(dāng)輸出壓力大     讓我們來看一個空壓機(jī)節(jié)能改造案例,大家也來算算,這樣改造行不行?真的 能節(jié)省那么多錢嗎?     空壓機(jī)自身存在以下缺點(diǎn):    當(dāng)輸出壓力大于一定值時,自動打開泄載閥,使異步電動機(jī)空轉(zhuǎn),浪費(fèi)電能;     異步電動機(jī)易頻繁啟動、停止,影響電機(jī)的 使用(use)壽命;工作條件惡劣,噪音大;     空壓機(jī)工頻啟動電流大,對電網(wǎng)沖擊大。 

  
  一、空壓機(jī)變頻改造原理     式空壓機(jī)的 工作(job)原理是空氣經(jīng)空氣過濾器和吸氣調(diào)節(jié)閥而吸入。昆山空壓機(jī)保養(yǎng)由電動機(jī)直接驅(qū)動壓縮機(jī),使曲軸產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,帶動連桿使活塞產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動,引起氣缸容積變化。由于氣缸內(nèi)壓力的變化,通過進(jìn)氣閥使空氣經(jīng)過空氣濾清器(消聲器)進(jìn)入氣缸,在壓縮行程中,由于氣缸容積的縮小,壓縮空氣經(jīng)過排氣閥的作用,經(jīng)排氣管,單向閥(止回閥)進(jìn)入儲氣罐,當(dāng)排氣壓力達(dá)到額定壓力0.7MPa時由壓力開關(guān)控制而自動停機(jī)。當(dāng)儲氣罐壓力降至0.5--0.6MPa時壓力開關(guān)自動聯(lián)接啟動。高效的 注油系統(tǒng)(system)能夠確??諌簷C(jī)良好的 冷卻(cooling)及潤滑,在氣缸壁上形成一層薄薄的 油膜,可以防止金屬之間的 磨損(零部件失效的一種基本類型)。經(jīng)壓縮后的 空氣溫度較高,其中混有一定的 油氣,經(jīng)過油氣分離器進(jìn)行分離,油氣經(jīng)油過濾器流回儲油罐,空氣經(jīng)過冷卻器進(jìn)入管道。     由于許多式空壓機(jī)運(yùn)行方式是加載,卸載時電動機(jī)空轉(zhuǎn),造成電能浪費(fèi)。使用變頻器改變電機(jī)轉(zhuǎn)速來控制空壓機(jī)出風(fēng)量,達(dá)到控制氣壓的 目的 ,通過儲氣罐(gas container)上安裝的 壓力變送器,將實(shí)際壓力與設(shè)定壓力相比較,經(jīng)PID 調(diào)節(jié)器改變變頻器的 輸出頻率,使氣體的 壓力保持恒定。     
  二、變頻(frequency conversion)改造注意事項(xiàng)     空壓機(jī)是大轉(zhuǎn)動慣量設(shè)備,啟動特點(diǎn)很容易引起變頻器在啟動時出現(xiàn)過流跳閘保護(hù);空壓機(jī)不允許長時間低速運(yùn)行(Windows),低頻運(yùn)行會使空壓機(jī)缸體潤滑變差,加快磨損。通常最低頻率(frequency)為25HZ。     選用變頻器的 功率比空壓機(jī)要大一等級,以免啟動時出現(xiàn)頻繁過流跳閘。系統(tǒng)壓力設(shè)定在滿足生產(chǎn)工藝( technology)的 條件下,壓力不要設(shè)定得太高,這樣節(jié)能(jieneng)效果會更明顯。     
  三、矢量變頻控制技術(shù)原理     空壓機(jī)變頻機(jī)組采用矢量技術(shù),從而使得機(jī)組可以在極其寬廣的 轉(zhuǎn)速范圍(fàn wéi)內(nèi)確保在電機(jī)升溫最小的 條件下得到合適的 扭矩去平穩(wěn)地驅(qū)動(Driver)空壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。矢量控制技術(shù)將定子電流含有勵磁和轉(zhuǎn)矩兩個矢量分離,分別進(jìn)行控制,然后合成并轉(zhuǎn)換成對變頻器參數(shù)的 控制信號,實(shí)現(xiàn)對電磁轉(zhuǎn)矩的 有效控制。     這樣即使在低速工況下,也能保持電機(jī)在較低溫度下運(yùn)行。這套高效的 轉(zhuǎn)換技術(shù)使得一般的 變頻器不可避免要產(chǎn)生噪音和有害諧波被抑制在最低水平。運(yùn)用新一代專制矢量變頻控制將直流轉(zhuǎn)換為交流,提高了抗高溫能力擁有更加高的 轉(zhuǎn)換效率,節(jié)省能耗,并提高可靠性。     
  四、一體軸式結(jié)構(gòu)     電機(jī)與空壓機(jī)主機(jī)采用內(nèi)嵌式一體軸直連結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)更加緊湊,不需要采用皮帶,齒輪聯(lián)軸等傳動元件,完全無傳動損失,傳動效率近似100%,比普通機(jī)近省7%。     
  五、變頻空壓機(jī)第一大節(jié)能(jieneng)     可變流量,避免加卸載控制的 浪費(fèi)。昆山空壓機(jī)保養(yǎng)由電動機(jī)直接驅(qū)動壓縮機(jī),使曲軸產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,帶動連桿使活塞產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動,引起氣缸容積變化。由于氣缸內(nèi)壓力的變化,通過進(jìn)氣閥使空氣經(jīng)過空氣濾清器(消聲器)進(jìn)入氣缸,在壓縮行程中,由于氣缸容積的縮小,壓縮空氣經(jīng)過排氣閥的作用,經(jīng)排氣管,單向閥(止回閥)進(jìn)入儲氣罐,當(dāng)排氣壓力達(dá)到額定壓力0.7MPa時由壓力開關(guān)控制而自動停機(jī)。當(dāng)儲氣罐壓力降至0.5--0.6MPa時壓力開關(guān)自動聯(lián)接啟動。     變頻機(jī)組通過變轉(zhuǎn)速控制技術(shù)(Technology),完全根據(jù)工廠實(shí)際需求氣量產(chǎn)氣,既降低了高負(fù)載運(yùn)行電流,同時完全避免了卸載浪費(fèi)額定功率(指物體在單位時間內(nèi)所做的功的多少)45%的 損耗。     
  六、變頻空壓機(jī)第二大節(jié)能(jieneng)     恒壓供氣,避免2bat壓差產(chǎn)生的 浪費(fèi)。昆山空壓機(jī)是一種用以壓縮氣體的設(shè)備。空氣壓縮機(jī)與水泵構(gòu)造類似。大多數(shù)空氣壓縮機(jī)是往復(fù)活塞式,旋轉(zhuǎn)葉片或旋轉(zhuǎn)螺桿。離心式壓縮機(jī)是非常大的應(yīng)用程序。     變頻機(jī)組能始終恒壓在6bar狀態(tài)產(chǎn)氣,既保證了穩(wěn)定的 供氣壓力又避免了2bat壓差所帶來的 高負(fù)荷電流損耗。     七、省電計(jì)算     一臺22KW的 普通機(jī)組,平均產(chǎn)氣只占額定排氣量的 70%,一年運(yùn)行8000小時,0.7元/度電,與變頻機(jī)機(jī)組比要多耗電費(fèi):     A空載耗電:30%卸載時間*卸載時所產(chǎn)生的 空載電流損耗(45%X22KW/小時)X8000小時/年X0.7元/度=16632元/年     B壓差耗電:70%加載時間*高出2bar壓差所帶來的 損耗(14%X37KW/小時)X8000小時/年X0.7元/度=12073元/年     C電機(jī)和普通電機(jī)效率比為7%。     最終省電:(A+B)+(A+B)x7%    
 ?。?6632+12073)+(16632+12073)X7%=30700元/年         以X公司現(xiàn)有4臺×30HP(22kw)普通空壓機(jī)替換成4臺×30HP空壓機(jī)計(jì)算:    1臺30HP空壓機(jī)一年省電:30700元/年;     白班開4臺生產(chǎn),晚班開3臺生產(chǎn),省電數(shù)據(jù)如下:     
 ?、?臺×30700元/臺/年=92100元/年;(白、晚班開)     
 ?、?臺×30700元/臺/年&bride;2=15350元/年;(白班開)     全年省電:
 ?、?
 ?、?92100元+15350元=107450元/年。
    
     以X公司現(xiàn)有4臺×30HP普通空壓機(jī)替換成2臺×30HP(22kw)空壓機(jī)和1臺50HP(37kw)空壓機(jī)計(jì)算:    白班開4臺生產(chǎn)(Produce),晚班開3臺生產(chǎn),     4臺×30HP普通空壓機(jī)用電數(shù)據(jù)如下:     
 ?、?臺×22kw/小時×8000小時/年×0.7元/度=369600元/年;     
 ?、?臺×22kw/小時×4000小時/年×0.7元/度=61600元/年;     
 ?、燮胀諌簷C(jī)全年用電合計(jì):
  ①+
 ?、?369600元+61600元=431200元/年。
    改造后
    2臺×30HP(22kw)空壓機(jī)和1臺50HP(37kw)空壓機(jī)用電數(shù)據(jù)如下:    
 ?、?臺×22kw/小時×75%(節(jié)能25%)×8000小時/年×0.7元/度=92400元/年;(白、晚班開)     
 ?、?臺×37kw/小時×75%(節(jié)能25%)×8000小時/年×0.7元/度=155400元/年;(白、晚班開)     
 ?、?臺×22kw/小時×75%(節(jié)能(jieneng)25%)×4000小時/年×0.7元/度=46200元/年;(白班開)     
 ?、呖諌簷C(jī)全年用電合計(jì):
 ?、?
 ?、?
  ⑥=92400元+155400元+46200元=294000元/年。
    全年省電:
 ?、郏?/span>
 ?、?431200元-294000元=137200元。
     改造前可以在普通空壓機(jī)上分別掛上電表測試一周時間,然后購買一臺30HP空壓機(jī)也掛上電表測試一周時間,這樣就很容易比較出來節(jié)能效果。


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