空压机的变频节能改造

求空压机的变频节能改造要求15000字... 谢谢！！！

2025-02-08 16:53:56

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回答1：

一、空压机工作大原理工况简述
工作原理是由一对相互平行齿合的阴阳转子（或称螺杆）在气缸内转动。使转子齿槽之间的空气不断地产生周期性的空积变化，空气则沿着转子轴线由吸入侧输送出侧，实现螺杆式空压机的吸气、压缩和排气的全过程。空压机的进气品和出气口分别位于壳体的两端，阴转子的槽，阴转子的槽也阳转子齿被主电机驱动而旋转。原空压机的主电机功率为45KW，共三台。运行方式为星一角减压起动于后全压运行体。具体操作程序为：按下启动按钮，控制系统接通启动器线圈并打开断油阀，空压机在卸载模式下启动，这时进气阀处于关闭位置，而放气阀打开以排放油气分离器内的压力。等降压2秒后空压机开始加载运行，系统压力开始上升。若一台气压不够启动第二台，再不够启动第三台。如果系统压力上升到压力开关上限值，即起跳压力，控制器使气阀关闭，油气分离放气，压缩机空载运行，直到系统压力跌到压力开关下限值后，即回跳压力下，控制器使进气阀打开，油气分离器放气阀关闭，压缩机打开，油气分离器放气阀关闭压关闭，压缩机满载运行。
二、原系统工况存在的问题
1.主电机虽然星一角减压起动，但起动时的电流仍然很大，会影响电网的稳定及其它用电设备的运行安全。
2.主电机时常空载运行，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.主电机工频起动设备的冲击大，电机轴承的磨损大，所以设备维护工作时对机械量大。
三、变频改造方案
1、改造方案原理由变频器，压力变送器、电机、螺旋转子组成压力闭环控制系统自动调节电机转速，使储气罐内空气压力稳定在设定范围内，进行恒压控制。反馈压力与设定压力进行比较运算，实时控制变频器的输出步，从而调节电机转速，使储气罐内空气压力稳定在设定压力上
2、变频改造方案设计原则根据原工况存在的问题并结合生产工艺要求，空压机变频改造后系统有如下功能：
（1.）电机变频运行状态保持储气罐出口稳定，压力波动范围不能超过±0.02Mpa；
（2.）系统应具有变频和工频两套控制回路；
（3.）系统具有开环和闭环两套控制回路；
（4.）一台变频器能控制三台空压机组；
（5.）根据空压机的工况要求，系统应保障电动机具有恒转矩运行特性一；
（6.）为了防止非正弦波干扰空压机控制器，变频器输入端应有抑制电磁干扰的有效措施；
（7.）在用电气量小的情况下，变频器处在低频运行时，应保障电机绕组温度和电机的噪音不超过允许的范围；
（8.）考虑到系统以后扩展问题，变频器选55KW以满足将来工况扩展的要求；
3、系统调试
调试工作分成两部分：
第一、先根据工艺要求、电机参数、负载特性预调变频器参数。
第二、系统联动调试。在完成变频器设定参数调数及空载运行后，进行系统联动调试。
调试的主要步骤：
（1.）将变频器接入系统。
（2.）进行工频旁路的运行。
（3.）进行变频回路的运行，其中包括开环与闭环控制两部分调试：
开环：些时主要观察变频器频率上升的情况，设备的运持声音是否正常，空压机的压力上升是否稳定，压力变器显示是否正常，设备停机是否正常等。如一切正常，则可进行闭环的调试。
闭环：主要依据变频器频率上升与下降的速度和空压机压力的升降相匹配，不要产生压力振荡，还要注意观察机械共振点，将共振点附近的频率跳过去。
四、空压机变频改造的效益
1.节约能源变频器控制压缩机与传统制的压缩机比较，能源节约是最有实际意义的，根据空气量需求来供给的压缩机工况是经济的运持状。
2.运行成本的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成本的70%。通过能源成本降低30%以上，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。由于变频控制机电速度的精度提高，所以它可以使管网的系统压力变化保持在要求范围内，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OHZ起动压缩机，它的起动加速时间可以调整，从而减少超导劝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起动电流的峰值减少到最低程度。
5.降低了空压机的噪音根据压缩机的工况要求，变频调整改造后，电机运转速度明显减慢，因此有效地降了空压机运行时的噪音，据以往现场经验测定表明，噪音与原系统比较下降约3至7分贝。
五、设备投资
序号设备名称规格型号产地单位数量单价（元）合价（元）
1 变频系统柜 2200*1200*600GGD 长沙台套 1 总计
特别说明：
1.该控制柜内有一台伟创AC60-T3-55KW变频器；
2.该控制系统为空压机的核心控制系统，其采用伟创AC60系列变频器一拖三控制大大节约一次投资成本，投资实惠、收效大。该系统在各类调速系统中使用时，是其节能效果可达20-50%，在未受到其他因素的影响下一般可取上限。
六、投资回收期
1.空压机节省电费 45KW的风机以运行频率40Hz为例，其工作转速的80%，电机消耗的轴功率为Pz=0.83Pn=0.512Pn每年按12月计，每月按30天计，每天按24小时计，考虑各种损耗后以节电30%计算： W=45×12×30×24×30%=116640千瓦时以每千瓦时0.5元电价计算，每年可省电费116640×0.5=58320元。
2.节约维修费用若干；
3.投资回报周期=12（月）*41500/58320=12÷152%=8.5（月）变频器的使用寿命可达10年以上，仅算电机节电部分，8个月左右可收回全部投资，一次投入，长期受益。变频调速技术是一项新的技术，在电机拖动方面有非常好的节能效果，采用变频调速技术，可以大力推动企业的技术进步，全方位地提高企业的综合效益。

回答2：

空压机采用变频器节能改造特点：

1. 省电

变频空压机一般采用矢量变频节能技术，具体原理参见变频空压机节能原理一节。

2. 供气压力恒定

普通空压机，通过设定“工作压力上限”和“工作压力下限”将气压稳定在一定的范围，这就导致，气压必定是不稳定的，而且有很大的浪费，降低生产效率，严重的会降低产品质量。而矢量变频空压机通过内部PI调节，可以产生恒定气压。

矢量变频器的高速响应对用气突变的应用场所特别的适合. 如工业控制用汽缸/袜机等等.

3. 噪音低

变频空压机启动、运行平稳，没有普通螺杆机的频繁加卸载声。如果采用双变频控制（主电机、风机双变频），则效果更好，而且空压机排气温度可以控制在±2度以内，避免散热器结露。

4. 对电网冲击小（自发电用户装机容量小）

变频空压机启动电流小，电磁阀加、卸载时电流平稳升、降，对电网冲击小，因此配电容量也比非变频空压机的要小。

5. 减少机械损耗、提高使用寿命

变频空压机减少了电磁阀的频繁加、卸载，提高电磁阀的使用寿命，避免长期高速运行对机组的损耗。而且电磁阀在初次上电后，几乎不再动作，既延长使用寿命，也延长了它的维护周期，节省运行费用。

6.休眠功能

在用气量很小,或是不用气的情况下,系统会进入休眠状态.实现最大限度的节能.在休眠中,实际压力达到休眠唤醒压力时,变频器高速响应,立即启动.

回答3：

空压机的变频节能改造是将传统的定频控制方式改为变频控制方式，通过变频器对空压机电机的转速进行精确控制，达到节能降耗的目的。其主要包括以下几个方面：
变频器控制电机转速：传统的空压机一般采用定频控制方式，转速不能自由调节。而采用变频器控制电机转速可以根据气量需求自由调节电机转速，降低空压机的能耗。
节省起动电流：空压机启动时，电机会产生很大的启动电流，造成电网电压的波动，甚至造成线路短路故障。采用变频器可以实现平滑启动，避免了起动电流过大的问题。
空气的流量自适应：采用变频器控制空压机，可以根据实际用气量调节空压机的输出流量，避免空压机的浪费运行。
实现多台机组的控制：采用变频器可以实现多台空压机的联动控制，根据实际气量需求调整机组数量，避免了机组闲置浪费的问题。
总之，通过空压机的变频节能改造，不仅可以降低空压机的能耗和运行成本，还可以实现更加精准和智能的控制方式。

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