空压机变频改造技术方案.doc

空压机变频改造技术方案一、概述空气压缩机是利用电能将空气压缩使之作为一种动力源的设备, 在工矿企业中应用十分普遍, 配套电动机的容量一般较大, 且大多是常年连续运行的,故节能的潜力很大。目前常见的压缩机有活塞式、螺杆式、离心式,不论哪一种工作方式, 压缩机单位时间内产气量是一定的, 目前压缩机都采用上下限控制或启停式控制,也就是说,当气缸内的压力达到设定值的上限时,空压机通过本身的压力或油压开关闭进气阀, 这种工作方式频繁出现加载卸载, 而且对电网、螺杆空压机本身都有极大的破坏性。二、系统原工频运行概况 1 、空压机工作原理简述: 原空压机的运行方式为工频状态。压力采用两点式控制(上、下限控制), 也就是当空压机气缸内压力达到设定值上限时,空压机通过本身的油压关闭进气阀, 当压力下降到设定值下限时,空压机打开进气阀。生产的工作状况决定了用气量的时常变化, 这样就导致了空压机在半载或轻载下运行,或者经常是加载几分钟,卸载几分钟,频繁的卸载和加载, 对电动机、空压机和电网造成很大的冲击。再说, 空压机卸荷运行时,不产生压缩空气, 电动机处于空载状态, 其用电量为满负载的 60% 左右, 这部分电能被白白的浪费。系统在设计时是针对全厂满负荷用气量来设计的, 并考虑了富余, 是按最大量来设计的的,而现在的工况是用气量经常变化,且经常在半载下运行, 在整个系统运行时存在着严重的“大马拉小车”的现象。为了解决这种现象, 节约能源, 提高经济效益, 有必要对现有系统进行变频改造。 2 、原系统工况存在的问题 1)主电机全压起动,起动时的电流很大,会影响电网的稳定及其它用电设备的运行安全, 对机械设备的冲击大, 电机轴承的磨损大, 所以设备维护工作量大。 2 )主电机时常轻载运行, 属非经济运行, 电能浪费严重。 3 )主电机工频运行致使空压机运行时噪音很大。 4)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。 3 、拖动系统的特点: 1 )机械特性具有恒转矩性质,电机的轴功率 PL 与转速n 成正比。 2) 大多处于长时间连续运行状态,但负载大小常有变动, 为连续变动负载。 3) 飞轮力矩大,故要求有较大的启动转矩; 4 )有自动卸载与装载装置,在自动卸载或装载时, 负载将突变。 4、压缩机的主要控制对象是空气的压力,常见的控制方式有: 1 )手动调节输入或输出口的阀门开度; 2 )用机械方式进行自动卸载与装载控制; 3 )通过改变叶片的角度来调节压力或流量。三、采用变频调速拖动系统必要性随着电力电子技术的发展, 变频器在调速领域中的应用越来越广泛。它具有性能稳定, 操作方便,节能效果明显等优点。它是一种较为成熟的高科技产品,越来越受到国内外工程技术人员和管理人员的关注和重视。因此,对空压机进行变频改造具有很高的经济效应和社会效益。 1、从节能的角度看: 由于压缩机不能排除在满负载状态下长时间运行的可能性,所以,只能按最大需求来决定电动机的容量,故设计容量一般偏大。在实际运行中, 轻载运行的时间所占的比例是非常高的。如采用变频调速,可大大提高运行时的工作效率。因此, 节能潜力很大。有些调节方式(如调节阀门开度和改变叶片的角度等), 即使在需求量较小的情况下, 也不能减小电动机的运行功率。采用了变频调速后, 当需求量较小的情况下, 可降低电动机的转