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：
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　?、?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。