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空压机节能改造案例分析

2016-07-12 10:44:18    来源:   评论:0 点击:
让大家来看一个空压机节能改造案例,大家也来算算,这样改造行不行?真的能节省那么多钱吗? 空压机自身存在以下缺点:当输出压力大
    让大家来看一个空压机节能改造案例,大家也来算算,这样改造行不行?真的能节省那么多钱吗?
 
    空压机自身存在以下缺点:
    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,浪费电能;
 
    异步电动机易频繁启动、停止,影响电机的使用寿命;工作条件恶劣,噪音大;
 
    空压机工频启动电流大,对电网冲击大。
 
  一、空压机变频改造原理
 
    螺杆式空压机的工作原理是空气经空气过滤器和吸气调节阀而吸入。高效的注油系统能够确保压缩机良好的冷却及润滑,在气缸壁上形成一层薄薄的油膜,可以防止金属之间的磨损。经压缩后的空气温度较高,其中混有一定的油气,经过油气分离器进行分离,油气经油过滤器流回储油罐,空气经过冷却器进入管道。
 
    由于许多螺杆式空压机运行方式是加载,卸载时电动机空转,造成电能浪费。使用变频器改变电机转速来控制空压机出风量,达到控制气压的目的,通过储气罐上安装的压力变送器,将实际压力与设定压力相比较,经PID 调节器改变变频器的输出频率,使气体的压力保持恒定。
 
    二、变频改造注意事项
 
    空压机是大转动惯量设备,启动特点很容易引起变频器在启动时出现过流跳闸保护;空压机不允许长时间低速运行,低频运行会使空压机缸体润滑变差,加快磨损。通常低频率为25HZ。
 
    选用变频器的功率比空压机要大一等级,以免启动时出现频繁过流跳闸。系统压力设定在满足生产工艺的条件下,压力不要设定得太高,这样节能效果会更明显。
 
    三、矢量变频控制技术原理
 
    空压机变频机组采用矢量技术,从而使得机组可以在极其宽广的转速范围内确保在电机升温小的条件下得到合适的扭矩去平稳地驱动空压机运转。矢量控制技术将定子电流含有励磁和转矩两个矢量分离,分别进行控制,然后合成并转换成对变频器参数的控制信号,实现对电磁转矩的有效控制。
 
    这样即使在低速工况下,也能保持电机在较低温度下运行。这套高效的转换技术使得一般的变频器不可避免要产生噪音和有害谐波被抑制在低水平。运用新一代专制矢量变频控制将直流转换为交流,提高了抗高温能力拥有更加高的转换效率,节省能耗,并提高可靠性。
 
    四、一体轴式结构
 
    永磁电机与压缩机主机采用内嵌式一体轴直连结构,结构更加紧凑,不需要采用皮带,齿轮联轴等传动元件,完全无传动损失,传动效率近似100%,比普通机近省7%。
 
    五、永磁变频压缩机第一大节能
 
    可变流量,避免加卸载控制的浪费。
 
    变频机组通过变转速控制技术,完全根据工厂实际需求气量产气,既降低了高负载运行电流,同时完全避免了卸载浪费额定功率45%的损耗。
 
    六、永磁变频压缩机第二大节能
 
    恒压供气,避免2bat压差产生的浪费。
 
    变频机组能始终恒压在6bar状态产气,既保证了稳定的供气压力又避免了2bat压差所带来的高负荷电流损耗。
 
    七、省电计算
 
    一台22KW的普通机组,平均产气只占额定排气量的70%,一年运行8000小时,0.7元/度电,与变频机机组比要多耗电费:
 
    A空载耗电:30%卸载时间*卸载时所产生的空载电流损耗(45%X22KW/小时)X8000小时/年X0.7元/度=16632元/年
 
    B压差耗电:70%加载时间*高出2bar压差所带来的损耗(14%X37KW/小时)X8000小时/年X0.7元/度=12073元/年
 
    C永磁电机和普通电机效率比为7%。
 
    终省电:(A+B)+(A+B)x7%
 
    (16632+12073)+(16632+12073)X7%=30700元/年

    【第一方案】
 
    以X企业现有4台×30HP(22kw)普通空压机替换成4台×30HP永磁空压机计算:
    1台30HP永磁空压机一年省电:30700元/年;
 
    白班开4台生产,晚班开3台生产,省电数据如下:
 
    ①3台×30700元/台/年=92100元/年;(白、晚班开)
 
    ②1台×30700元/台/年÷2=15350元/年;(白班开)
 
    全年省电:①+②=92100元+15350元=107450元/年。

    【第二方案】

 
    以X企业现有4台×30HP普通空压机替换成2台×30HP(22kw)永磁空压机和1台50HP(37kw)永磁空压机计算:
    白班开4台生产,晚班开3台生产,
 
    4台×30HP普通空压机用电数据如下:
 
    ①3台×22kw/小时×8000小时/年×0.7元/度=369600元/年;
 
    ②1台×22kw/小时×4000小时/年×0.7元/度=61600元/年;
 
    ③普通空压机全年用电合计:①+②=369600元+61600元=431200元/年。

    改造后

    2台×30HP(22kw)永磁空压机和1台50HP(37kw)永磁空压机用电数据如下:
    ④1台×22kw/小时×75%(节能25%)×8000小时/年×0.7元/度=92400元/年;(白、晚班开)
 
    ⑤1台×37kw/小时×75%(节能25%)×8000小时/年×0.7元/度=155400元/年;(白、晚班开)
 
    ⑥1台×22kw/小时×75%(节能25%)×4000小时/年×0.7元/度=46200元/年;(白班开)
 
    ⑦永磁空压机全年用电合计:④+⑤+⑥=92400元+155400元+46200元=294000元/年。

    全年省电:③-⑦=431200元-294000元=137200元。

 
    改造前可以在普通空压机上分别挂上电表测试一周时间,然后购买一台30HP永磁空压机也挂上电表测试一周时间,这样就很容易比较出来节能效果。

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