空壓機的品種有許多，但其供氣操控辦法簡直都是選用加、卸載操控辦法。該供氣辦法雖然原理簡略、操作方便，但存在耗電量高、進(jìn)氣閥易損壞、供氣壓力不安穩(wěn)等問題。

傳統(tǒng)空壓機供氣體系電能糟蹋剖析

1、傳統(tǒng)空壓機的作業(yè)狀況主要有兩種：一種是加載狀況，另一種是空載狀況。

(1)加載時的電能耗費

加載狀況時，在壓力到達(dá)小值后，原操控辦法決定其壓力會持續(xù)上升直到大壓力值。在加壓進(jìn)程中,必定要向外界開釋更多的熱量，然后導(dǎo)致電能丟失。另一方面，高于壓力大值的氣體在進(jìn)入氣動元件前，其壓力需要經(jīng)過減壓閥減壓,這一進(jìn)程同樣是一個耗能進(jìn)程。

(2)卸載時電能的耗費

空載狀況時，當(dāng)壓力到達(dá)壓力大值時，空壓機經(jīng)過如下辦法來降壓卸載:關(guān)閉進(jìn)氣閥使電機處于空轉(zhuǎn)狀況，一起將別離罐中多余的壓縮空氣經(jīng)過放空閥放空。這種調(diào)理辦法要造成很大的能量糟蹋。據(jù)測算，空壓機卸載時的能耗約占空壓機滿載運轉(zhuǎn)時的10%～25%,這還是在卸載時刻所占份額不大的情況下。換言之，該空壓機20%左右的時刻處于空載狀況，在作無用功。很明顯在加卸載供氣操控辦法下，空壓機電機存在很大的節(jié)能空間。

2、傳統(tǒng)空壓機壓力操控是上下限操控，首要依據(jù)出產(chǎn)設(shè)備的低壓力要求，設(shè)定空壓機輸出壓力的下限，也就是空壓機開端加載的壓力；再在低壓力上加1帕左右，作為空壓機輸出壓力的上限，即開端卸載的壓力?？諌簷C的輸出作業(yè)壓力將在上下限之間動搖。空壓機的功率耗費和輸出壓力成正比，輸出的壓力越高耗費的功率也越大。從輸出壓力的下限到上限的1帕的壓差將多耗費總功率的7-10%。

3、傳統(tǒng)供氣空壓機體系中，如果有多臺空壓機一起運轉(zhuǎn)，每臺空壓機的輸出壓力都將跟著管網(wǎng)的壓力動搖在上下限間動搖，所以每臺機都多耗費7-10%的額定功率。

4、傳統(tǒng)空壓機供氣體系中運轉(zhuǎn)參數(shù)的設(shè)定不同也會造成空壓機用電量的不同，有必要依據(jù)用氣工況進(jìn)行設(shè)定，才干到達(dá)經(jīng)濟的運轉(zhuǎn)作用。

5、傳統(tǒng)空壓機供氣體系因為電機不允許頻頻發(fā)動，導(dǎo)致在用氣量少的時分電機依然要空載運轉(zhuǎn)，糟蹋電能。常常卸載和加載導(dǎo)致整個氣網(wǎng)壓力常常改動，不能堅持恒定的作業(yè)壓力。

空壓機恒壓供氣體系改造事例剖析

1、原供氣體系介紹

以咱們10月改造過某廠的二臺空壓機為例，原空壓機供氣體系選用兩臺空壓機工頻供電運轉(zhuǎn)。下限壓力為0.5MPa，上限壓力為0.7MPa。跟據(jù)出產(chǎn)情況白天兩臺一起運轉(zhuǎn)，晚上一臺運轉(zhuǎn)。一般作業(yè)情況為作業(yè)20分鐘后壓力到達(dá)上限0.7MPa，停機5-7分鐘后壓力下降到下限0.5MPa。然后又重新發(fā)動，如此循環(huán)作業(yè)。存在問題是因為作業(yè)空壓機是用工頻供電運轉(zhuǎn)，電機的頻頻起停，對電機危害特別大，簡單加快電機的老化。

別的，長期大氣壓供應(yīng)很簡單造成氣管爆裂，后來客戶為了不讓電機常常發(fā)動停止直接把卸壓排空閥壓力調(diào)至0.5MPa，這樣電機一直處于滿負(fù)荷運轉(zhuǎn)，一起也糟蹋了很大一部分電能，下降了設(shè)備使用壽命。依據(jù)實地調(diào)查，空壓機上限設(shè)定壓力為0.7MPa，下限為0.5MPa，而咱們實際滿意作業(yè)用氣壓力為0.5MPa，因而有必要實行恒壓供氣，均衡空壓機作業(yè)運轉(zhuǎn)，以到達(dá)節(jié)能目的。

2、變頻恒壓供氣體系框圖

變頻空壓機作業(yè)流程如圖所示：

針對空壓機體系供氣操控辦法存在的許多問題，咱們對二臺空壓機一起添加兩臺變頻調(diào)速器進(jìn)行恒壓供氣操控。使用一臺160kW通用型變頻器和一臺110kW通用型變頻器，添加一臺PLC、一個觸摸屏，一個A/D轉(zhuǎn)換模塊，對該供氣體系進(jìn)行節(jié)能改造。

依據(jù)要求，咱們規(guī)劃了一套實用性很強的計劃，咱們把空壓機供氣體系的儲氣罐壓力作為操控對象，用壓力變送器SP采集儲氣罐的壓力P轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘査徒oPLC自整定操控儀，與觸摸屏的壓力設(shè)定值SV作比較，并依據(jù)差值的大小按既定的PID操控模式進(jìn)行運算，產(chǎn)生操控信號送變頻器，經(jīng)過變頻設(shè)備來操控電機的作業(yè)頻率與轉(zhuǎn)速，然后使實際壓力P一直接近設(shè)定壓力值SV。經(jīng)過變頻器、壓力傳感器與PID自整定操控儀的有機結(jié)合，構(gòu)成供氣閉環(huán)主動操控體系，主動調(diào)理空壓機的輸出壓力。使每臺空壓機的利用率均等，添加體系、管道壓力的安穩(wěn)性和可靠性，方便技術(shù)員操控和保護(hù)設(shè)備。

該恒壓供氣操控體系添加了手動主動功用，白天和夜間運轉(zhuǎn)模式主動切換，并保留原有的操控和保護(hù)體系。別的，選用該計劃后，空壓機電機從停止到旋轉(zhuǎn)作業(yè)可由變頻設(shè)備來發(fā)動，完成了軟發(fā)動，避免了發(fā)動沖擊電流和發(fā)動給空壓機帶來的機械沖擊。

3、體系配置

（1）硬件選用國內(nèi)頂尖品牌英威騰公司產(chǎn)品：

1）觸摸屏：VT070-N0CX-N 1臺

2）PLC：IVC1-1410 1臺

3）A/D模塊：IVC1-2AD 1臺

4）變頻器：CHF100A-160G/185P-4 1臺

5）變頻器：CHF100A-110G/132P-4 1臺

（2）變頻器參數(shù)

P0-01=1：設(shè)定為1，運轉(zhuǎn)指令由外部端子操控

P0-03=50：大輸出頻率

P0-04=50：運轉(zhuǎn)頻率上限

P0-05=25：下限頻率設(shè)定為25Hz

P0-07=7：頻率指令來源

P0-11=30：加快時刻設(shè)定為30S，詳細(xì)數(shù)值依據(jù)工況及出產(chǎn)要求

P0-12=30：減速時刻設(shè)定為30S，詳細(xì)數(shù)值依據(jù)工況及出產(chǎn)要求

注：請按實際工況設(shè)置參數(shù),以上參數(shù)只能供參閱。

空壓機體系節(jié)能剖析

1、節(jié)電率剖析

1）空壓機歸于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，即轉(zhuǎn)矩在不同速度下是相同的，但所需功率和速度成正比關(guān)系，所以當(dāng)轉(zhuǎn)速下降時所需功率也隨之下降，然后到達(dá)節(jié)能的目的。

2）變頻空壓機的壓力設(shè)定可所以一點，即能夠?qū)M意出產(chǎn)設(shè)備要求的低壓力作為設(shè)定壓力，變頻空壓機將依據(jù)管網(wǎng)壓力上下動搖的趨勢，調(diào)理空壓機轉(zhuǎn)速的快慢，乃至消除了空壓機的卸載運轉(zhuǎn)，節(jié)省了電能。

3）因為變頻空壓機使得管網(wǎng)上下壓力安穩(wěn)，能夠下降乃至消除壓力的動搖，然后使體系中所有運轉(zhuǎn)的空壓機都在一個滿意出產(chǎn)要求的較低的壓力下運轉(zhuǎn)，削減了壓力向上動搖造成的功率丟失。

4）因為壓縮機不能排除在滿負(fù)載狀況下長時刻運轉(zhuǎn)的可能性，所以，只能按大需求來決定電動機的容量，故規(guī)劃容量一般偏大。在實際運轉(zhuǎn)中，輕載運轉(zhuǎn)的時刻所占的份額是非常高的。如選用變頻調(diào)速，可大大進(jìn)步運轉(zhuǎn)時的作業(yè)效率。因而，節(jié)能潛力很大。

5）調(diào)理辦法（如調(diào)理閥門開度和改動葉片的角度等），即使在需求量較小的情況下，也不能減小電動機的運轉(zhuǎn)功率。選用了變頻調(diào)速后，當(dāng)需求量較小的情況下，可下降電動機的轉(zhuǎn)速，減小電動機的運轉(zhuǎn)功率，然后進(jìn)一步完成節(jié)能。

6）單電動機拖動體系大多不能依據(jù)負(fù)載的輕重連續(xù)地調(diào)理。而選用了變頻調(diào)速后，則能夠十分方便地進(jìn)行連續(xù)調(diào)理，能堅持壓力、流量、溫度等參數(shù)的安穩(wěn)，然后大大進(jìn)步壓縮機的作業(yè)功用。

依據(jù)統(tǒng)計剖析所把握的一手?jǐn)?shù)據(jù)，初步預(yù)算節(jié)電率為20%左右。

2、改造后其它各方面優(yōu)越性

1）能夠很多節(jié)省電能；

2）選用獨特的空間矢量（SVPWM）調(diào)制辦法；

3）操作簡略，具有鍵盤鎖定功用，避免誤操作；

4）電機運轉(zhuǎn)噪聲大大下降；

5）供氣壓力平穩(wěn)，進(jìn)步了壓力操控精度；

6）空壓機的加卸載次數(shù)大大削減，下降進(jìn)氣閥運轉(zhuǎn)部件的磨損；

7）具有過載、過壓、過流、欠壓、電源缺相等主動保護(hù)功用；

8）在確保潤滑的前提下，對機械方面也是大有益處，因為滾動速度。

大部分時刻在低于原規(guī)劃轉(zhuǎn)速的情況下運轉(zhuǎn)，各滾動部件的磨損大下降，空壓機的使用壽命得以延伸。

綜上所述，選用PID自整定操控儀與變頻器為核心部件構(gòu)成的變頻恒壓供氣體系，具有很強的實用性，為供氣領(lǐng)域的技術(shù)革新，為企業(yè)節(jié)省開支、下降出產(chǎn)成本、進(jìn)步出產(chǎn)效率、削減設(shè)備保護(hù)維修，進(jìn)步企業(yè)形象等各方面開辟了切實有效的途徑。

1）節(jié)電：

160kW電機，運轉(zhuǎn)時刻按每天運轉(zhuǎn)20小時，一個月30天，電機作業(yè)效率按80%核算，電費為0.6元/度，節(jié)電率按剖析所得為30%。

每月節(jié)省電費=電機功率×運轉(zhuǎn)時刻×電機作業(yè)效率×電費×節(jié)電率=160×20×30×80%×0.6×20%=9216元

2）收回期：投資÷月節(jié)電=63000÷9216 =6.83個月（約7個月），故按上述工況核算剖析，成本投資收回期約為7個月，投資周期短，回報高。如果每天使用更長的時刻收回周期會縮短。

3）直接經(jīng)濟效益

減輕了主送電變壓器的負(fù)擔(dān)、增大了變壓器的寬余度，因而添加了用戶的負(fù)荷使用容量；延伸設(shè)備的使用壽命20%—30%；進(jìn)步使用的安全保證，可削減設(shè)備保護(hù)開銷25%—50%；可節(jié)省工時25%—50%。