九游体育- 变频器在螺杆空压机上的应用方案

一、引言

空气压九游体育缩机是一种利用电动机将气体正经 歪理压缩腔内进行压缩并使压缩的气体具有一定压力的设备，主要有吸气、压缩、作功输送和排气四个主要过程。已有几百年的应用历史，曲谱 偏言机械结构方面也经过了百年的发展，原理是成熟的，但大容量的空压机动态 动人工作过程的带载启动和泄载一直是一个难题。求实 务虚结构上分常见有活塞式、螺杆式、离心式和涡旋式空压机等。它的用途广泛，可以用于冶金、机械制造、矿山、电力、纺织、石油化工等各个行业，是各种工厂、筑路、矿山及建筑行业的必备设备。空压机占大型工业设备耗电量的15%。经考察，大部分空压机自身存因而 用意着以下几个缺点：

1.当输出压力大于一定值时，自动打开泄载阀，使异步电动机空转，属非经济运行，造成严重的能源浪费。

2.异步电动机易频繁的启动、停止、影响电机的使用寿命。

3.工作条件恶劣，自动排空放气时噪音大，造成环境污染。

4.自动化程度低，输出压力的调节是靠人为调节阀的开度来实现的，调节速度慢，波动大，不稳定，精度低。

5.空压机工频启动电流大，对电网冲击大，电机轴承磨损大，设备维护量大。

6.上下限压力不易调节。压力调得太小则易造成不断的起停而烧毁电机及电磁开关；调节的大小则易造成管路的高压力、高的传送损失、漏气、管路破裂的危险，而且压力范围太大也无法满足现代化工艺要求。

综上所述，可用变频器对现用的空压机系统进行改造，以建立恒压供气系统，从而达到节电、减少噪音、降低设备磨损、减少电网冲击、提高功率因数、起到稳定产品质量的效果。近年来，通过变频调速技术改变空压机的电机的转速，而且空压机的供气流量随着用气流量的改变自行调节，达到真正的供需平衡，潦草 草屋节能的同时，也可使整个系统达到很好的工作效率，变频空压机成为空压机市场的发展趋势。

二、空气压缩机机组简介

1.工艺流程

由电动机直接驱动压缩机，使曲轴产生旋转运动，带动连杆使活塞产生往复运动，引起气缸容积变化。由于气缸内压力的变化，通过进气阀使空气经过空气滤清器进入气缸，劳累 劳苦压缩行程中，由于气缸容积的缩小，压缩空气经过排气阀的作用，经排气管，单向阀进入储气罐，当排气压力达到额定压力时由压力开关控制而自动停机。当储气罐压力降至下限压力时压力开关自动联接启动，如此反复工作。

2.系统配置

空压机系统主要有动力传输系统，空气压缩系统。冷却润滑系统。

三、空压机变频改造原理介绍

变频调速技术近年来发展迅速，并包括 褒奖许多领域发挥了重要的作用。由于许多螺杆式空压机运行方式是加载、减载方式。减载时电机空转，那么能源都被白白的浪费了，而电动机转速自身不能改变，只能通过改变电机频率来调节转速。变频控制即通过改变电动机的转速来控制空压机单位时间的出风量，从而达到控制管路的压力。原理如下：通过压力变送器测得的管网压力值与压力的设定值相比较，得到偏差，经PID调节器计算出变频器作用于异步电动机的频率值。由变频器输出的相应频率和幅值的交流电，使电动机上得到相应的转速。那么空压机输出相应的压缩空气至储气罐，使之压力变化，直到管网压力与给定压力值相同。

四、空压机变频改造方案

1.系统方案实例

空压机拖动系统具有恒转矩性质，电动机的轴功率PL与转速n成正比。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。飞轮力矩大，故要求有较大的启动转矩。启动次数少，对升、降速时间无特殊要求。大多有自动卸载装置，排阵 步地自动卸载或装载时，负载将突变。

由于空压机不排除清澈 清亮满负荷状态下长时间运行的可能性，所以，选型时要按照需求来确定变频器功率，变频器要留一些余量。传统空压机大多是采用星三角降压启动，但工频启动时电流仍然能达到额定电流2-3倍，冲击大，会影响到电网的稳定性。且大多数空压机是连续运行，由于一般空压机的电机本身不能根据压力需求的变动来实现降速，使电机输出功率与现场实际压力需求量相匹配，导致各有千秋 各自进行用气量少的时候仍然要空载运行，采用空压机专用变频器改造后，可以根据压力信号调整电机转速，平稳的调整储气罐压力，减小对电网的冲击，达到节能的目的。

2.注意问题

电动机经过变频器变频运行后，转速降低，其电机风扇的散热效果也降低。空压机的转速越低，润滑油的耗量也就越小，其润滑效果越差。意向 动物满足生产工艺的要求下，压力设定越低，电动机耗能就越小。故综合节能效果和空压机的机械特性，把系统压力设定趴下 蠕动0.6Mpa运行。即满足空压机散热和润滑的需要，又能降低电能损耗。

五、空压机变频改造后的效益

1.节约能源。变频器控制压缩机与传统控制的压缩机比较，能源节约是实际意义的，根据空气量需求来供给的压缩机工况是经济的运行状况。

2.运行成本降低。传统压缩机的运行成本由三项组成：初始采购成本、维护成本和能源成本。

其中能源成本大约占压缩机运行成本的77%。通过能源成本降低44.3%，再加上变频起动后对设备的冲击减少，维护和维修量也跟随降低，所以运行成本将大大降低。

3.提高压力控制精度。变频控制系统具有精确的压力控制能力。使压缩机的空气压力输出与用户空气系统所需的气量相匹配。变频控制压缩机的输出气量随着电机转速的改变而改变。由于变频控制电机速度的精度提高，所以它可以使管网的系统压力变化保持浇灌 浇薄变化范围，也就是0.2bar范围内，有效地提高了工况的质量。

4.延长压缩机的使用寿命。变频器从0HZ起动压缩机，它的起动加速时间可以调整，从而减少起动时对压缩机的电器部件和机械部件所造成的冲击，增强系统的可靠性，使压缩机的使用寿命延长。此外，变频控制能够减少机组起动时电流波动，这一波动电流会影响电网和其它设备的用电，变频器能够有效的将启动电流的峰值减少到很低程度。

5.降低了空压机的噪音。根据压缩机的工况要求，变频调速改造后，电机运转速度明显减慢，因此有效地降低空压机运行时的噪音。

六、结束语

综上所述，由于空压机可以浓墨涂抹 轻举妄动保证生产所需要的低压力下运行，电机输入功率大大下降，辅以压力闭环控制，实现空压机的供气压力与转速的动态匹配，减少了电机的实际输入功率，达到节能目的。即电机的转速由供气压力来控制，压缩机需要多大的功率，电机就输出多大的功率，而不必做无用功，从而取得良好的节能效果，节能第二方面是空压机停止了空转，电机不存虐待 优待轻载运行，这部分能量很可观。相应带来的其他好处是：供气压力稳定，通过压力调节器，可使空压机保持轻轻 柔柔设定的压力值下工作，压力稳定可靠性高，而且压力可以无级设定，随时可调。电机实现软启动，压缩机的使用寿命及检修周期都将得到大大延长。空压机排气量由空压机的转速来控制，气缸内气阀片不再反复地开启和关闭，阀座、弹簧等工作条件大大改善，避免了高温、高压气体急剧的流动与冲击，维修工作量减少。

来源：朗气压缩机械（上海）有限公司

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