孫經(jīng)理
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概述
長子螺桿空壓機(jī)工程螺桿空壓機(jī),電機(jī)功率37KW,工作原理是由螺桿在氣缸內(nèi)轉(zhuǎn)動,使轉(zhuǎn)子齒槽之間的空氣不斷地產(chǎn)生周期性的容積變化,空氣則沿著轉(zhuǎn)子軸線由吸入側(cè)輸送至輸出側(cè),實(shí)現(xiàn)螺桿式空壓機(jī)的吸氣、壓縮和排氣的全過程。空壓機(jī)的進(jìn)氣口和出氣口分別位于殼體的兩端,陰轉(zhuǎn)子的槽與陽轉(zhuǎn)子齒被主電機(jī)驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)。原空壓機(jī)的主電機(jī)運(yùn)行方式為星三角降壓起動。作程序?yàn)椋狠斎雴有盘?,控制系統(tǒng)接通啟動器線圈并打開斷油閥,空壓機(jī)在卸載模式下啟動,這時(shí)進(jìn)氣閥處于關(guān)閉位置,而放氣閥打開以排放油氣分離器內(nèi)的壓力。等降壓數(shù)秒后空壓機(jī)開始加載運(yùn)行,系統(tǒng)壓力開始上升。如果系統(tǒng)壓力上升到壓力開關(guān)上限值0.8Mpa,即起跳壓力,控制器使進(jìn)氣閥關(guān)閉,油氣分離器放氣,壓縮機(jī)空載運(yùn)行,直到系統(tǒng)壓力跌到壓力開關(guān)下限值0.6Mpa后,即回跳壓力下,控制器使進(jìn)氣閥打開,油氣分離器放氣閥關(guān)閉,壓縮機(jī)打開,油氣分離器放氣閥關(guān)閉,壓縮機(jī)滿載運(yùn)行。
原理:
長子螺桿空壓機(jī)工程螺桿式壓縮機(jī)由兩個(gè)轉(zhuǎn)子組成(“凸形轉(zhuǎn)子”和“凹形轉(zhuǎn)子”),它們都是以螺紋狀為主的圓裂片(葉片),并且在密封的罩殼中,兩個(gè)轉(zhuǎn)子是互相平行嚙合的。 在外殼的兩端,都各有軸承支撐著這兩個(gè)轉(zhuǎn)子,這樣它們在旋轉(zhuǎn)時(shí)就不會互相碰撞了。而且它們互相之間、以及它們和外殼之間都保持了一個(gè)小間隙。
軸承和轉(zhuǎn)子內(nèi)艙之間分別配備了油罩和軸密封設(shè)備,這樣可防止?jié)櫥瓦M(jìn)入內(nèi)艙或者進(jìn)入壓縮氣體的泄漏氣體中而流到外面。
為了保持轉(zhuǎn)子的相關(guān)位置在確切的點(diǎn)上,必須在轉(zhuǎn)軸末端安裝一個(gè)精密*的定時(shí)齒輪。按照以上所述,轉(zhuǎn)子之間、以及轉(zhuǎn)子和外殼之間要保持一定的間隙,為避免金屬與金屬碰撞,所以不要向壓縮艙供給潤滑油。
因此,這種螺桿式壓縮機(jī)的重要特征,就是它的氣體是*無油的。 現(xiàn)在的轉(zhuǎn)子輪廓還使用了不對稱型,且都有凸面。
凸形轉(zhuǎn)子和凹形轉(zhuǎn)子具有相同的外徑,但是它們的葉片分別是4片和6片,而且凸形轉(zhuǎn)子的節(jié)距圓是在葉片的根部,而凹形轉(zhuǎn)子的節(jié)距圓是在葉片的頂部。因此,由此可斷定,凸形轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度比凹形轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度快1.5倍。凸形轉(zhuǎn)子和凹形轉(zhuǎn)子是互相嚙合的。
對凸形轉(zhuǎn)子而言,分別與轉(zhuǎn)子中心線相對的三個(gè)未嚙合葉片之間的空間幾乎是對稱的。 因此,由氣壓產(chǎn)生的力幾乎是直接朝者中心點(diǎn)的。
另一方面,在嚙合部分的密封點(diǎn)的兩側(cè),會產(chǎn)生不同的壓力,同時(shí)由于氣壓還會產(chǎn)生阻力。而這個(gè)阻力的工作方向與旋轉(zhuǎn)方向相反,這就必須使用轉(zhuǎn)矩力來轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子以抵抗這個(gè)阻力。
在凹形轉(zhuǎn)子這邊,嚙合點(diǎn)是在葉片的頂部,同時(shí)所有的氣壓幾乎都直接朝著轉(zhuǎn)子的中心。所以對凹形轉(zhuǎn)子而言,由氣壓產(chǎn)生的抗轉(zhuǎn)矩力是非常小的。
換句話說,凹形轉(zhuǎn)子好像是凸形轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動密封,而且由壓縮氣體產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩力幾乎全都施加到了凸形轉(zhuǎn)子上。 可以說,作用在凹形轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)矩力僅與轉(zhuǎn)子的軸承損耗和旋轉(zhuǎn)損耗。
因此,當(dāng)凸形轉(zhuǎn)子驅(qū)動轉(zhuǎn)軸時(shí),使用定時(shí)齒輪僅僅是為了決定凸形轉(zhuǎn)子和凹形轉(zhuǎn)子的位置。通過定時(shí)齒輪,從凸形轉(zhuǎn)子向凹形轉(zhuǎn)子傳送的動力大約為總輸入的1/10,這樣定時(shí)齒輪就是在輕負(fù)載下進(jìn)行工作的。因此,定時(shí)齒輪的耐用性就增加了。
故障分析及解決辦法 1.陰陽轉(zhuǎn)子咬死的分析及對策 從故障現(xiàn)象分析,陰陽轉(zhuǎn)子全部在嚙入和嚙出的zui小點(diǎn)及在A-A點(diǎn)出現(xiàn)了問題(見圖),這個(gè)總間隙的設(shè)計(jì)出廠值是0.18mm。首先懷疑轉(zhuǎn)子內(nèi)是否進(jìn)入雜質(zhì),并沒有認(rèn)識到轉(zhuǎn)子之間的嚙合間隙是否過小,但是,解體后發(fā)現(xiàn)在螺桿間隙的zui小處A-A點(diǎn)有磨損跡象。根據(jù)廠家檢修規(guī)范,陰陽轉(zhuǎn)子在嚙入、嚙出點(diǎn)的實(shí)際間隙c上間隙和下間隙總共0.18mm,實(shí)行運(yùn)行中間隙小于1/2總間隙,因而很容易使陰陽螺桿接觸而咬死。
(1)溫高升高所引起的轉(zhuǎn)子的熱膨脹,陰陽轉(zhuǎn)子的直徑為400mm,材質(zhì)為 SUS405,材料熱膨脹系數(shù)11,在運(yùn)行中轉(zhuǎn)子溫升大約升高50—60°,轉(zhuǎn)子本身由于運(yùn)行時(shí)溫度升高,會產(chǎn)生熱膨脹,因而造成轉(zhuǎn)子之間的間隙 A-A和B-B的減少。
(2)轉(zhuǎn)子在運(yùn)行過程中的臨時(shí)性彎曲,轉(zhuǎn)子直徑為400mm,而支撐軸承部位的軸徑只有100mm, 而軸承之間的跨距有2000mm,這樣轉(zhuǎn)子在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,由于受到徑向氣體力的作用,產(chǎn)生一個(gè)很小的臨時(shí)性彎曲,也會使轉(zhuǎn)子之間的間隙進(jìn)一步減少,而且也會引起轉(zhuǎn)子的震動,當(dāng)轉(zhuǎn)子的震動達(dá)到一定幅值時(shí),轉(zhuǎn)子碰擦,使設(shè)備出現(xiàn)問題。
上述兩種原因,轉(zhuǎn)子在運(yùn)行時(shí)陰陽螺桿的實(shí)際總間隙比設(shè)計(jì)值要小,這樣使設(shè)備處于一個(gè)不穩(wěn)定的狀態(tài),很容易造成轉(zhuǎn)子接觸而咬死,這就是說制造商在陰陽轉(zhuǎn)子之間的間隙設(shè)計(jì)值偏小。為了保證設(shè)備能夠平穩(wěn)運(yùn)行,*的辦法就是放大陰陽螺桿的嚙合間隙,于是我參照國產(chǎn)MLG386螺桿壓縮機(jī),把間隙從0.18放大到0.25mm(A-A),放大陰陽螺桿總間隙,不會使壓縮的焦?fàn)t氣的內(nèi)泄量增加,因?yàn)閮?nèi)泄漏是靠陰陽螺桿上的密封筋起作用,所以,放大間隙不會影響整個(gè)壓縮機(jī)功效的負(fù)面影響,對螺桿的陰陽轉(zhuǎn)子的A-A面進(jìn)行修磨,在修磨時(shí)充分保證嚙合面的型線和表面粗糙度,zui后測定陰陽轉(zhuǎn)子zui大總間隙為0.27mm.
工作原理
螺桿壓縮機(jī)的工作循環(huán)可分為吸氣過程(包括吸氣和封閉過程)、壓縮過程和排氣過程。隨著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)每對相互嚙合的齒相繼完成相同的工作循環(huán),為簡單起見我們只對其中的一對齒進(jìn)行研究。
螺桿空壓機(jī)的構(gòu)成
一臺噴油螺桿空壓機(jī)組主要由主機(jī)和輔機(jī)兩大部分組成,主機(jī)包括螺桿空壓機(jī)主機(jī)和主電機(jī),輔機(jī)包括進(jìn)排氣系統(tǒng)、噴油及油氣分離系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)等。
在進(jìn)排氣系統(tǒng)中,自由空氣經(jīng)過進(jìn)氣過濾器濾去塵埃、雜質(zhì)之后,進(jìn)入空壓機(jī)的吸氣口,并在壓縮過程中與噴入的潤滑油混合。經(jīng)壓縮后的油氣混合物被排入油氣分離桶中,經(jīng)一、二次油氣分離,再經(jīng)過zui小壓力閥、后部冷卻器和氣水分離器被送入使用系統(tǒng)。
在噴油及油氣分離系統(tǒng)中,當(dāng)空壓機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),油氣分離桶中的潤滑油依靠空壓機(jī)的排氣壓力和噴油口處的壓差,來維持在回路中流動。潤滑油在此壓差的作用下,經(jīng)過溫控閥進(jìn)入油冷卻器,再經(jīng)過油過濾器除去雜質(zhì)微粒后,大多數(shù)的潤滑油被噴入空壓機(jī)的壓縮腔,起到潤滑、密封、冷卻和降噪的作用;其余潤滑油分別噴入軸承室和增速齒輪箱。噴入壓縮腔中的那一部分油隨著壓縮空氣一起被排入油氣分離桶中,經(jīng)過離心分離絕大多數(shù)的潤滑油被分離出來,還有少量的潤滑油經(jīng)過濾芯進(jìn)行二次分離,被二次分離出來的潤滑油經(jīng)過回油管返回到空壓機(jī)的吸氣口等低壓端。
①潤滑油的作用:
冷卻作用 作為冷卻劑,它可有效控制壓縮放熱引起的溫升; 潤滑作用 作為潤滑劑,它可在轉(zhuǎn)子間形成潤滑油膜;密封作用 作為密封劑,它可填補(bǔ)轉(zhuǎn)子與殼體以及轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子之間的泄漏間隙。 降噪作用 噴入的油是粘性流體,對聲能和聲波有吸收和阻尼作用,一般噴油后噪聲可降低10~20dB(A)。
②zui小壓力閥的作用 保證zui低的潤滑油循環(huán)壓力; 作為止回閥,以避免在空壓機(jī)停機(jī)或無負(fù)荷情況下,供氣管線內(nèi)的壓縮空氣回流到機(jī)組內(nèi);
保證油氣分離器濾芯前后有一定的壓差,以免剛開機(jī)時(shí)濾芯前后壓差過大造成擠破的現(xiàn)象。
③溫控閥的作用 維持潤滑油溫高于壓力露點(diǎn)溫度以上,以免空氣中的水份析出。
④油氣分離桶的作用 作為初級油氣分離的裝置,它可將直徑大于1μm的油滴采用機(jī)械碰撞法被有效地分離出來; 作為空壓機(jī)潤滑油的儲油器;
作為油氣分離器濾芯的支撐體,該濾芯可將直徑1μm以下的油滴先聚結(jié)為直徑更大的油滴,然后再分離出來。
滑片式壓縮機(jī)開機(jī)調(diào)試方法
一.檢查壓縮機(jī)安裝就位是否平整牢固,整個(gè)壓縮空氣系統(tǒng)布置是否合理
注意:
1. 壓縮機(jī)排氣口處需裝一個(gè)截止閥,但禁止安裝止回閥;
2. 壓縮機(jī)排氣口處接管禁止縮小口徑;
3. 壓縮機(jī)冷卻空氣排風(fēng)管禁止縮小口徑,且盡量縮短排風(fēng)管長度;
4. 建議壓縮機(jī)排氣口接管的zui低處安裝自動疏水器;
5. 盡量將儲氣罐安裝在壓縮機(jī)與后處理設(shè)備之間;
6. 干燥機(jī)和管道過濾器應(yīng)加裝旁通管路,以利于檢修。
二. 檢查壓縮機(jī)外觀和內(nèi)部零件是否有明顯損壞,油位是否正常;
三.檢查壓縮機(jī)電源進(jìn)線的線徑和自動空氣開關(guān)是否符合該型號壓縮機(jī)的要求, 電源進(jìn)線接線端子是否緊固(如有必要請重新緊固接線端子);
注意: 客戶如果選用熔斷器,則其必須加裝斷相保護(hù)器!
四.打開壓縮機(jī)排氣口處的截止閥;
五.合閘送電,檢查進(jìn)線電壓是否符合壓縮機(jī)的要求,三相電源是否正常,壓縮 機(jī)內(nèi)部控制變壓器設(shè)定是否符合進(jìn)線電壓(如果需要,請斷電重新設(shè)定);
六.檢查電子定時(shí)器設(shè)定值是否與該壓縮機(jī)相符;
七.啟動壓縮機(jī),檢查主電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向,如果轉(zhuǎn)向錯(cuò)誤,必須立即用緊急停 機(jī)按鈕關(guān)停壓縮機(jī);
注意: 若轉(zhuǎn)向錯(cuò)誤,則即使運(yùn)行時(shí)間很短(約2秒)也會使壓縮機(jī)受到嚴(yán)重?fù)p壞或間接損壞。
八.正式啟機(jī),檢查壓縮機(jī)的溫度和壓力顯示狀態(tài);按客戶要求重新設(shè)定伺服閥 和壓力開關(guān)的動作值,運(yùn)行30分鐘后停機(jī),檢查是否有油、氣漏泄,油位是否正常; 九.重新啟動壓縮機(jī),調(diào)整運(yùn)行壓力在工作壓力附近,運(yùn)行一小時(shí),檢查運(yùn)行溫 度是否正常,同時(shí)培訓(xùn)客戶有關(guān)壓縮機(jī)運(yùn)行保養(yǎng)的基本常識
螺桿空壓機(jī)的油氣分離器元件有多種稱呼,如油氣分離 器、油細(xì)分離器、油精分離器等,業(yè)內(nèi)一般簡稱其為油分。油分都是有壽命的,因?yàn)樵谒蛛x機(jī)油和壓縮空氣的同時(shí),雜質(zhì)也滯留在它的過濾材料上,堵塞過濾微孔,致使阻力過大,空壓機(jī)耗電量增加,不利于節(jié)能減排,所以當(dāng)油分堵塞到一定壓差值后需要更換。
一體機(jī)設(shè)計(jì)中的電機(jī)溫升問題
目前的一體式螺桿主機(jī),電機(jī)直接安裝在螺桿機(jī)頭的吸氣伸軸端。業(yè)內(nèi)很多人,提出了一體機(jī)電機(jī)溫升的質(zhì)疑,認(rèn)為電機(jī)直接與螺桿機(jī)頭做成一體,螺桿機(jī)頭的溫度會傳遞到電機(jī)側(cè),導(dǎo)致電機(jī)散熱差、溫升高。對于此類觀點(diǎn),依據(jù)本公司實(shí)際的設(shè)計(jì)與應(yīng)用狀況,做如下幾點(diǎn)說明:
首先,電機(jī)溫升主要依賴于特定工況下的電機(jī)設(shè)計(jì),筆者所在公司的一體式螺桿主機(jī)用永磁電機(jī),是針對一體式結(jié)構(gòu)和空壓行業(yè)的運(yùn)行工況進(jìn)行的特殊設(shè)計(jì),如充裕的服務(wù)系數(shù)考慮,并經(jīng)過了詳細(xì)的測試確認(rèn),不同于市場上運(yùn)用的通用型永磁電機(jī)設(shè)計(jì),實(shí)際運(yùn)行時(shí)電機(jī)溫升狀況良好。對于直接將市場上通用型永磁電機(jī)的定、轉(zhuǎn)子直接安裝在螺桿機(jī)頭端部的組裝方式,建議進(jìn)行比較詳盡的測試,以確認(rèn)該永磁電機(jī)是否適合空壓機(jī)特定的結(jié)構(gòu)和工況。圖1為一臺一體式螺桿主機(jī)在溫升平衡情況下的溫度分布。由圖可見,即使在溫度平衡條件下,電機(jī)端的外殼溫度也不過在40℃左右。其次,對于螺桿主機(jī)本身,其壓縮空氣從吸氣端到排氣端,是一個(gè)壓力逐步增大的過程,相應(yīng)的溫度也是一個(gè)逐步遞增的過程。通常狀況下,吸氣口的溫度接近氣溫,而控制排氣溫度的風(fēng)機(jī)一般設(shè)定在大約85℃,所以排氣端的油氣混合物溫度限定在85℃左右,所以電機(jī)端的溫度不應(yīng)超過此值。一臺螺桿單機(jī)頭產(chǎn)品在溫升平衡情況下的溫度分布情況,排氣端zui高溫度74.8℃,而電機(jī)端的zui高溫度也僅有60℃左右。
綜合以上分析可以看出,永磁電機(jī)直接安裝在螺桿機(jī)器的吸氣伸軸端,螺桿自身的溫升對電機(jī)的溫度影響并不大。所以,業(yè)內(nèi)某些電機(jī)公司對該結(jié)構(gòu)提出溫升高及永磁體的退磁問題,只是自己的臆斷
防護(hù)等級問題
螺桿壓縮機(jī)應(yīng)用于比較廣泛的場合,有些應(yīng)用場合環(huán)境比較差,環(huán)境中粉塵、雜質(zhì)比較多。如果螺桿空壓機(jī)自身的防護(hù)做的不到位,對于IP23防護(hù)等級的一體式螺桿主機(jī),在吸風(fēng)冷卻時(shí),粉塵、雜質(zhì)等容易隨著冷卻風(fēng)進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部,帶磁性的粉塵或雜質(zhì)會吸附在永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子表面,累積到一定程度,會堵塞氣隙,zui終導(dǎo)致電機(jī)無法運(yùn)行。所以,針對特定的使用場合,本公司也設(shè)計(jì)了相應(yīng)的產(chǎn)品,推出IP54防護(hù)等級的一體式螺桿主機(jī),
該結(jié)構(gòu)*將冷卻風(fēng)道移至電機(jī)外部,與市場上的IP54電機(jī)冷卻方式類同,但同時(shí)又秉承了本公司一體式螺桿主機(jī)無軸承結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)優(yōu)勢。
永磁一體機(jī)與控制的匹配問題
永磁驅(qū)動一體式螺桿主機(jī),在使用過程中,與控制的匹配經(jīng)歷了選擇、磨合及相互調(diào)整,zui終達(dá)到了比較理想的匹配。當(dāng)前的市場是一個(gè)性能與成本同等競爭的環(huán)境,單一的追求性能或單一的追求低價(jià),是無法俘獲用戶的青睞?;诠P者所在公司的使用經(jīng)驗(yàn),做以下兩方面的話題探討。其一是轉(zhuǎn)速的選擇:對于一體式螺桿主機(jī),基于其調(diào)頻的控制因素、電機(jī)的無軸承結(jié)構(gòu)因素,在電機(jī)轉(zhuǎn)速的設(shè)計(jì)上具備了更寬的選擇,各大廠家對于設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速高和設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速低,各執(zhí)一詞。復(fù)盛空壓機(jī)設(shè)計(jì)高轉(zhuǎn)速,從電機(jī)設(shè)計(jì)角度,可以獲得更高的電機(jī)效率,從使用角度,采用直驅(qū)聯(lián)接替代目前市場上的皮帶機(jī),避免了皮帶結(jié)構(gòu)帶來的一系列缺陷,如效率損失,節(jié)能約1-2%、皮帶壽命差,皮帶結(jié)構(gòu)帶來的軸向力等。雖然螺桿一體機(jī)運(yùn)行噪音相對于低速略高,但只要空壓機(jī)系統(tǒng)能做良好的隔音措施,影響并不大。設(shè)計(jì)低轉(zhuǎn)速,從電機(jī)的震動與噪音角度,應(yīng)該比較低,但其缺陷主要是需要較大的機(jī)頭實(shí)現(xiàn)同等排氣量;
其二是控制系統(tǒng)的選擇:目前空壓機(jī)行業(yè)競爭日趨激烈,對于永磁電機(jī)用變頻器功率選擇,希望也能實(shí)現(xiàn)與電機(jī)同檔。對于這樣的要求,變頻器廠家也在努力調(diào)整應(yīng)對,但就這樣的要求,我們認(rèn)為存在以下問題需要考慮。假設(shè),一臺37kW的永磁電機(jī)驅(qū)動的空壓機(jī),依據(jù)如下公式分析。在設(shè)計(jì)時(shí),假設(shè)電壓取值為340V,設(shè)計(jì)的額定電流為74A,小于37kW變頻器的電流允許值,實(shí)現(xiàn)了同檔匹配的目的,但該機(jī)器安裝到客戶使用現(xiàn)場后,可能會出現(xiàn)如下情況。一種狀況:如該使用企業(yè)在用電高峰期,電網(wǎng)出現(xiàn)下差浮動,電機(jī)輸入電壓降低,要繼續(xù)維持37kW的輸出,只能采用提升電流來滿足,電流的長時(shí)間增加,zui終導(dǎo)致變頻器保護(hù),空壓機(jī)不能正常工作;另外一種狀況:當(dāng)該空壓機(jī)使用了較長時(shí)間后,濾網(wǎng)壓差變大,提供同等空氣用量的情況下,電機(jī)功率增大,由于電壓沒有上升空間,只能通過電流的增加來實(shí)現(xiàn),也會出現(xiàn)變頻器保護(hù)情況。在這里需要說明的一點(diǎn),空壓機(jī)的使用是壓力恒定,而壓力體現(xiàn)在電機(jī)驅(qū)動上,為恒轉(zhuǎn)矩輸出。對于永磁電機(jī),轉(zhuǎn)矩大致可以線性地對應(yīng)到電流,所以當(dāng)出現(xiàn)濾網(wǎng)的壓差過高時(shí),對于同檔配置變頻器的情況,可能會出現(xiàn)因電流過高出現(xiàn)變頻器保護(hù),而該故障是無法通過降低轉(zhuǎn)速來解決的。
原系統(tǒng)工況存在的問題
1、主電機(jī)雖然星三角降壓起動,但起動時(shí)的電流仍然很大,會影響電網(wǎng)的穩(wěn)定及其它用電設(shè)備的運(yùn)行安全。
2、浪費(fèi)電能達(dá)25%以上
主電機(jī)時(shí)常卸載運(yùn)行,屬非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,電能浪費(fèi)嚴(yán)重。我們對空壓機(jī)的主機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行抄錄:運(yùn)行總時(shí)間為20000小時(shí),其中加載時(shí)間11000小時(shí),卸載時(shí)間為9000個(gè)小時(shí),主機(jī)的功率為75KW,加載電流為65A,卸載電流為30A(實(shí)際消耗功率為 15KW),根據(jù)我們經(jīng)驗(yàn)與初步計(jì)算,此臺空壓機(jī)浪費(fèi)電能達(dá)25%以上,現(xiàn)在我們以20%浪費(fèi)計(jì)算,37KW × 80%(負(fù)荷率)×25%(浪費(fèi))×24小時(shí)×30天=5328度電節(jié)電改造方案:
1、節(jié)能原理及效果我們知道,用調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速的方法同樣可以調(diào)整供氣量。由于空壓機(jī)基本上屬于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載,用調(diào)整電機(jī)速速的方法調(diào)整供氣量能使電機(jī)的輸出功率基本與轉(zhuǎn)速(供氣量)成正比關(guān)系,達(dá)到很好的節(jié)電效果。
復(fù)盛空壓機(jī)節(jié)電器具有矢量控制功能,可使電機(jī)在低速時(shí)也能提供滿足負(fù)載需要的轉(zhuǎn)矩。同時(shí),復(fù)盛空壓機(jī)節(jié)電器的自動節(jié)能模式,可使電機(jī)在滿足負(fù)載轉(zhuǎn)矩要求下以zui小電流運(yùn)行,達(dá)到更好的節(jié)電效果:
(1)、出氣口釋放閥全部關(guān)閉,取消用出氣口釋放閥調(diào)節(jié)供氣量方式,以避免由此導(dǎo)致的電能浪費(fèi)。代之以復(fù)盛空壓機(jī)節(jié)電器轉(zhuǎn)速來調(diào)整氣體流量,使電機(jī)輸出的功率與流量需求基本上成正比關(guān)系,始終使電機(jī)高效率工作,以達(dá)到明顯的節(jié)電效果。
(2)、利用復(fù)盛空壓機(jī)節(jié)電器的節(jié)能模式,可使電機(jī)在輕載時(shí)以率運(yùn)行,減少不必要的電能損耗;
(3)、根據(jù)嚴(yán)格的EMS標(biāo)準(zhǔn),高效的PWM復(fù)盛空壓機(jī)節(jié)電器使用高速低耗的IGBT,降低諧波失真和電機(jī)的電能損失。
(4)、可使電機(jī)起動、加載時(shí)的電流平緩上升,沒有任何沖擊;可使電機(jī)實(shí)現(xiàn)軟停,避免反生電流造成的危害,有利于延長設(shè)備的使用壽命;避免因電流峰值帶來的電力公司的罰款;
(5)、采用復(fù)盛空壓機(jī)節(jié)電器控制系統(tǒng)后,可以實(shí)時(shí)監(jiān)測供氣管路中氣體的壓力,使供氣管路中的氣體的壓力保持恒定,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量;
(6)、由于電機(jī)在高效率狀態(tài)下運(yùn)行,功率因數(shù)較高,降低了無功損耗,節(jié)約了大量電能。
(7)、保存原釋放閥系統(tǒng),在必要時(shí)可參加調(diào)節(jié),增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性。總之,采用恒壓供氣智能控制系統(tǒng)后,不但可節(jié)約電力費(fèi)用,延長壓縮機(jī)的使用壽命,并可實(shí)現(xiàn)"恒壓供氣"的目的,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
四、空壓機(jī)節(jié)能改造方案設(shè)計(jì)原則
根據(jù)原工況存在的問題并結(jié)合生產(chǎn)工藝要求,空壓機(jī)改造后系統(tǒng)應(yīng)滿足以下要求:
電機(jī)變頻運(yùn)行狀態(tài)保持儲氣罐出口壓力穩(wěn)定,壓力波動范圍不能超過±0.02Mpa
系統(tǒng)應(yīng)具有節(jié)電和市電兩套控制回路。
系統(tǒng)具有開環(huán)和閉環(huán)兩套控制回路。
根據(jù)空壓機(jī)的工況要求,系統(tǒng)應(yīng)保障電動機(jī)具有恒轉(zhuǎn)矩運(yùn)行特性一。
為了防止非正弦波干擾空壓機(jī)控制器,節(jié)電器輸入端應(yīng)有抑制電磁干擾的有效措施。
在用氣量小的情況下,節(jié)電器處在低頻運(yùn)行時(shí),應(yīng)保障電機(jī)繞組溫度和電機(jī)的噪音不超過允許的范圍。
四、改造方案原理
由節(jié)電器,壓力變送器、電機(jī)、螺旋轉(zhuǎn)子組成壓力閉環(huán)控制系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速,使儲氣罐內(nèi)空氣壓力穩(wěn)定在設(shè)定范圍內(nèi),進(jìn)行恒壓控制。
反饋壓力與設(shè)定壓力進(jìn)行比較運(yùn)算,實(shí)時(shí)控制節(jié)電器的輸出,從而調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速,使儲氣罐內(nèi)空氣壓力穩(wěn)定在設(shè)定壓力上。