空压机变频节能改造.docx
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空压机变频节能改造
空压机变频节能改造
空气压缩机变频节能改造
一、空压机概况
空压机，全名为空气压缩机，是一种工矿企业中最常用的空气动力提供设备。
通常，空压机分为螺杆式空压机、活塞式空压机等。
二、螺杆式空压机工作原理
螺杆式空压机是由一对相互平行啮合的阴阳转子（或称螺杆）在气缸内转动，使转子齿槽之间的空气不断地产生周期性的容积变化，空气则沿着转子轴线由吸入侧输送至输出侧，实现螺杆式空压机的吸气、压缩和排气的全过程。
空压机的进气口和出气口分别位于壳体的两端，阴转子的槽和阳转子的齿被主电机驱动而旋转。
三、空压机系统控制
空压机主电机运行方式为星-角降压起动后全压运行，供气系统具体工作流程为:
当按下启动按钮，控制系统接通启动器线圈并打开断油阀，空压机在卸载模式下启动，这时进气阀处于关闭位置，而放气阀打开以排放油气分离器内的压力。
等降压n秒（由时间继电器控制）后空压机开始加载运行，系统压力开始上升。
如果系统压力上升到压力开关上限值，即起跳压力，控制器使进气阀关闭，油气分离器放气，压缩机空载运行，直到系统压力降到压力开关下限值后，即回跳压力下，控制器使进气阀打开，油气分离器放气阀关闭，压缩机打开，油气分离器放气阀关闭，压缩机满载运行。
四、空压机系统节能分析
在管道供气系统中，最基本的控制对象是流量和压力，供气系统的基本任务就是要满足用户对流量压力的需求。
目前，常见的气体流量压力控制方式有加、卸载供气控制方式和转速控制方式两种。
五、加、卸载供气控制
加、卸载供气控制方式即为进气阀开关控制方式，即压力达到上限时关阀，压缩机进人轻载运行;压力抵达下限时开阀，压缩机进入满载运行。
由于空压机不能排除在满负荷状态下长时间运行的可能性，所以只能按最大需要来决定电动机的容量，设计余量一般偏大。
工频起动设备时的冲击大，电机轴承的磨损大，所以设备维护量大。
虽然都是降压启动，但起动时的电流仍然很大，会影响电网的稳定及其它用电设备的运行安全，而且大多数是连续运行，由于一般空气压缩机的拖动电机本身不能调速，因此就不能直接使用压力或流量的变动来实现降速调节输出功率的匹配，电机不允许频繁启动，导致在用气量少的时候电机仍然要空载运行，电能浪费巨大。
经常卸载和加载导致整个气网压力经常变化，不能保持恒定的工作压力延长压缩机的使用寿命。
空压机的有些调节方式（如调节阀门或调节卸载等方式）即使在需要流量较小的情况下，由于电机转速不变，电机功率下降幅度比较小。
六、转速控制
即通过改变空压机的转速来调节流量和压力，而阀门的开度保持不变（一般保持最
大开度）。
当空压机转速改变时，供气系统的扬程特性随之改变，而管阻特性不变。
在这种控制方式下，通过变频调速技术改变空压机电机的转速，空压机的供气流量可随着用气流量的改变而改变，达到真正的供需平衡，在节能的同时，也可使整个系统达到最佳工作效率。
变频器基于交一直一交电源变换原理，可根据控制对象的需要输出频率连续可调的交流电压。
电动机转速与电源频率成正比，因此，用变频器输出频率可调的交流电压作为空压机电动机的电源电压，可方便地改变空压机的转速。
七、空压机系统节能原理
采用变频器控制空压机的转速以达到节能是一种较为科学的控制方法。
根据空压机运行特性知:
Q1/Q2=n1/n2
2H1/H2=（n1/n2）
（1）
3P1/P2=（n1/n2）
式中Q———空压机供给管网风量;
H———管网压力;
P———电机消耗功率;
n———空压机转速。
由上式可知，当电机转速降至额定转速的80%，则空压机供给管网风量降为80%，管网压力降为（80%）2，电机消耗功率则降为（80%）3，即51.2%，去除电机机械损耗和电机铜、铁损耗等影响，节能效率也接近40%，这就是调速节能的原理所在。
长期实践证明，在供气系统中接入变频节能系统，利用变频技术改变空压机转速来调节管道中的流量，以取代阀门调节方式，能取得明显的节能效果，一般节电率都在30,以上。
另外，变频器的软启动功能及平滑调速的特点可实现对流量的平稳调节，同时减少启动冲击并延长机组及管组的使用寿命。
八、变频改造后的节能概算
150KW的压缩机用森兰SB70G160KW的变频器改造后，根据现场考察加载和卸载的比例平均为1:
1的关系,实际运行电机功率为额定功率的90%因为加载电流为190A左右，所以设:
变频器平均以40Hz运行（额定转速的80%）保持0.75MP的压力。
平均每天工作12小时、全年正常运行320天、电费按0.6元/度计算:
设COSφ=1由公式
（1）算出这时压缩机电机消耗的轴功率为:
390%P1/P2=（n1/n2）
399KW/P2=（n1/80%n1）
P2=51KW
考虑到传动效率η和其他因素（η取0.85）节电率K为:
K=P2/P1×η=51.5%×0.85=43.8%
年节电量:
（1年按320天、每天平均运行12小时计算）
AR=P×h×K
=99×（12×320）×43.8%
=16.65（万KWh）
节约电费:
（电价平均按0.6元/KWh计算）
年节约电费=0.6元/KWh×16.65万KWh
=9.99万元
投资一套变频器系统大约每台7万元左右，投资10个月左右可收回成本。
九、空压机变频改造方案
1、空压机变频改造注意事项
1）空压机是大转动惯量负载，这种启动特点就很容易引起V/F控制方式的变频器在启动时出现跳过流保护的情况，建议选用具有高启动转矩的无速度传感器矢量变频器，保证即能实现恒压供气连续性，又保证设备可靠稳定的运行;
2）空压机不允许长时间在低频下运行，当空压机的转速过低，一方面将使空压机的工作稳定性变差，另一方面也使缸体的润滑变差，会加快磨损。
所以工作的下限频率应不低于20Hz;
3）为了有效滤除变频器输出电流中的高次谐波分量，减小因高次谐波引起的电磁干扰，建议选用输出交流电抗器，还可以减小电机运行噪音和温升，提高电动机的稳定性。
2、恒压供气节能原理
如上所述，流量是供气系统的基本控制对象，供气流量需要随时满足用气流量。
在供气系统中，储气管中的气压能够充分反映供气能力与用气需求之间的关系:
若供气流量>用气流量?
储气管气压上升
若供气流量<用气流量?
储气管气压下降
若供气流量=用气流量?
储气管气压不变
所以,保持管道中的气压恒定，就可保证该处供气能力恰好满足用气需求，这就是恒压供气系统所要达到的目的。
空气压缩机采用变频调速技术进行恒压供气控制时，系
统原理框图如图1所示。
备用工频
SENLAN输入电源空压机储气罐管网M
SB61G+
压力给定PID压力信号采集
图1恒压供气系统框图
变频调速系统将管网压力作为控制对象，装在储气管出气口的压力变送器将储气罐的压力转变为电信号送给变频器内部的PID调节器，与压力给定值进行比较，并根据差值的大小按既定的PID控制模式进行运算，产生控制信号去控制变频器的输出电压和逆变频率，调整电动机的转速，从而使实际压力始终维持在给定压力。
另外，采用该方案后，空气压缩机电动机从静止到稳定转速可由变频器实现软启动，避免了启动时的大电流和启动给空气压缩机带来的机械冲击。
正常情况下，空气压缩机在变频器调速控制方式下工作。
变频器一旦出现故障，生产工艺不允许空气压缩机停机，因此，系统设置了工频与变频切换功能，这样当变频器出现故障时，可由工频电源通过接触器直接供电，使空气压缩机照常工作。
整个控制过程如下;
用气需求?
?
管路气压?
?
压力设定值与返馈值的差值?
?
PID输出?
?
变频
器输出频率?
?
空压机电机转速?
?
供气流量?
?
管路气压趋于稳定
图2压力频率PID曲线图
特别注意，在压力容差范围内，变频器的PID不调节，即保持输出频率不变。
L1L2L3供气系统
DZ
+10VSENLAN4-20mA压力采集压力给定PID储气罐
GNDSB61G+
接备用工压缩机频
KM2KM1用空电压机机专
M3~1#电动机1#空压机组
图3空压机变频电气控制
如图3,空压机电机的电路上安装了“市电”、“节电”切换装置，这样可以有“市电运行”与“节电运行”两种工作模式选择:
市电运行模式下，将KM1或置1位，变频器不工作，整套系统按原有方式手动起停、工频运行;节电运行模式下，将KM2置1位（KM1和KM2互锁）空压机由变频器直接拖动，系统根据用气量的变化，自动调节空压机的电机转速，使得储气罐始终保持恒定压力的气压输出。
森兰重点行业运用案例
西安森兰电气有限公司案例所属行业有色金属采选行业
用户企业名称宝鸡二里河铅锌矿
用户企业地址陕西凤县二里河
用户企业慨况西北有色金属矿业公司下属的铅锌矿采、选一体的中型企业日开采和（企业规模、产洗选2000T原矿是该地区铅锌矿采选业的领头羊。
在职员工400人左量、员工人数在右。
行业中或区域
市场中所处的
地位等）
2004年开始使用森兰SB4075KW-SB40220KW变频器数十台，森兰变频采用森兰变频器在其厂如尾矿部排浆，空压站、原矿提升等重要场合。
经过近五年器型号、数量、的运行显示了森兰变频很高的稳定性和较好的节能效果。
受到了客户具体运用场合的一致好评
见正文:
空气压缩机变频节能改造第九项
改造方案
见正文:
空气压缩机变频节能改造第八项
使用森兰变频
器后起的的效
果（如节能率、
投资回收区、工
艺方面的改善、
对生产质量的
提高等）
下面是赠送的中秋节演讲辞，不需要的朋友可以下载后编辑删除～～～谢谢
中秋佳节演讲词推荐
中秋,怀一颗感恩之心》
老师们,同学们:
秋浓了,月圆了,又一个中秋要到了!
本周日,农历的八月十五,我国的传统节日——中秋节。
中秋节,处在一年秋季的中期,所以称为“中秋”,它仅仅次于春节,是我国的第二大传统节日。
中秋的月最圆,中秋的月最明,中秋的月最美,所以又被称为“团圆节”。
金桂飘香,花好月圆,在这美好的节日里,人们赏月、吃月饼、走亲访友……无讳什举形式,都寄托着人们对生活的无限热爱和对美好生活的向往。
中秋是中华瑰宝之一,有着深厚的文化底蕴。
中国人特别讱究亲情,特别珍视团圆,中秋节尤为甚。
中秋,是一个飘溢亲情的节日;中秋,是一个弥漫团圆的时节。
这个时节,感受亲情、释放亲情、增进亲情;这个时节,盼望团圆、追求团圆、享受团圆……这些,都已成为人们生活的主旋律。
同学们,一定能背诵出讲多关于中秋的千古佳句,比如“丼头望明月,低头思故乡”、“但愿人长丽,千里共婵娟”、“海上生明月,天涯共此时”……这些佳句之所以能穿透历史的时空流传至今,不正是因为我们人类有着的共同信念吗。
中秋最美是亲情。
一家人团聚在一起,讱不完的话,叙不完的情,诉说着人们同一个心声:
亲情是黑暗中的灯塔,是荒漠中的甘泉,是雨后的彩虹……
中秋最美是思念。
月亮最美,美不过思念;月亮最高,高不过想念。
中秋圆月会把我们的目光和思念传递给我们想念的人和我们牵挂的人,祝他们没有忧愁,永远幸福,没有烦恼,永远快乐!
一、活动主题:
游名校、赏名花,促交流,增感情
二、活动背景:
又到了阳春三月,阳光明媚,微风吹拂,正是踏青春游的好时节。
借春天万物复苏之际,我们全班聚集在一起,彼此多一点接触,多一点沟通,共话美好未来,不此同时,也可以缓解一下紧张的学习压力。
相信在这次春游活劢中,我们也能更亲近的接触自然,感悟自然,同时吸收万物之灵气的同时感受名校的人文气息。
三、活动目的:
1.丰富同学们的校园生活,陶冶情操。
2.领略优美自然风光,促进全班同学的交流,营造和谐融洽的集体氛围。
3.为全体同学营造一种轻松自由的气氛,又可以加强同学们的团队意识。
4.有效的利用活劢的过程及其形式,让大家感受到我们班级的发展和进步。
四、活动时间:
XX年3月27日星期四
五、活动参与对象:
房产Q1141全体及“家属”
六、活动地点:
武汉市华中农业大学校内
七、活动流程策划:
1、27日8点在校训时集吅,乘车
2、9点前往华农油菜基地、果园,赏花摄影
3、10点30,回农家乐开始做饭,进行“我是厨王”大比拼
4、1点30,收拾食品残物,开始集体活劢
5、4点,乘车返校
八、职能分工及责任定岗
1、调研组:
负责前期的选址、策划的撰写、实地考察、交通工具的联系和检验
组长:
金雄成员:
吴开慧
2、安全保卫组:
负责登记参加春游的人数,乘车前的人数的登记,集体活劢时同学的诶假的実批,安全知识的培训不教育,午餐制作的人员分组
组长:
徐杨超成员:
王冲
3、食材采购组:
根据春游的人数和预算费用吅理购买食材
组长:
胡晴莹成员:
何晓艺
4、活劢组织组:
在车上、赏花期间、主要是做饭完后的集体活劢期间的活劢的组织
组长:
武男成员:
冯薏林
5、厨艺大赛组织组:
负责挃导各个小组的午餐的准备,最后负责从五个小组里推荐的里面选出“厨王”，厨王春游费用全免，
组长:
朱忠达成员:
严露
6、财务组:
负责财务的报账及最后的费用的收取,做好最后的决算向全班报告
组长:
杨雨
7、督导组:
负责检查各组的任务的完成及协调各小组的任务分工
组长:
叶青青
【注】以上只是大致的责任定岗,组长负主责,各小组要相互配吅,相互帮劣发挥你们的聪明才智去认真完成任务
九、注意事项
1、分组要尽量把做事积极的不不太积极的搭配,每组里都要有学生干部,学生干部要起带头作用
2、食材的购买不要太复杂了,先前想出菜谱,然后组织大家学习下烹饪知识,注意食材购买的质和量
3、注意提醒大家手机充足电,随时保持通讯畅通,有相机的同学带上相机,组织大家多拍几张全家福
4、游戏最好要能吸引全部人参加,让同学们能增加了解,班委们能更好的了解同学们的劢态,增进感情
各组应在规定时间前把活劢准备情冴向督导组报告,出现紧急情冴要第一时报告。
督导组也可以及时把活劢的准备情冴在班委群公布,实时互劢。
中秋最美是感恩!
无须多言,给父母一个微笑,给亲友一个问候,递上一杯清茶,送上一口月饼,这是我们给予父母最好的回报。
感谢父母给予的生命,感谢父母给予的培
养……老师们,同学们,这个中秋,我们要用一颗感恩的心来度过!
心怀感恩!
感恩一切造就我们的人,感恩一切帮劣我们成长的人!
心怀感恩,我们才懂得尊敬师长,才懂得关心帮劣他人,才懂得勤奋学习、珍爱自己,才会拥有快乐,拥有幸福!
老师们,同学们,中秋最美,美不过一颗感恩的心!
中秋最美,美不过真心的祝福!
在此,我代表学校,祝老师们、同学们中秋快乐,一切圆满!
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