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常州空压机-空压机变频改造
产品详细说明
空压机在工业生产中有着广泛地应用。随着社会的发展和进步,高效低耗的技术已愈来愈受到人们的关注。在空压机供气领域能否应用变频调速技术,节省电能同时改善空压机性能、提高供气品质随着变频器应用普及时代的来临,将变频器的应用扩展到传统空压机改造的领域,不仅扩大了变频器的应用市场,而且为空压机的制造业也提出了新的课题。预计在不远的将来,由于变频调速技术的介入,空压机将真正地进入经济运行时代,我们希望对于同仁们的传统的电气传动设备技术改造和推进高新技术产品有普及应用工作中能有所启示和借鉴。
一、空压机工作原理简述
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容积变化,空气则沿着转子轴线由吸入侧输送至输出侧,实现螺杆式空压机的吸气、压缩和排气的全过程。空压机的进气口和出气口分别位于壳体的两端,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75KW,运行方式为星-角减压起动重于后全压运行。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。如果系统压力上升到压力开关上限值,即起跳压力,控制器使进气阀关闭,油气分离器放气,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,压缩机满载运行。
二、空压机变频调速的实现方案
根据现场情况,目前控制滤池气动阀共有四台(两用两备)空压机,型号相同。选用一台TP变频器轮换去驱动两台空压机,这样在运行两台时,一台调速一台定速;再辅以适当的控制功能,实现整个空压站的恒压自动控制,该系统可以根据储气罐压力的变化,自动调节空压机的转速和空压机的运转台数。
该系统自动化程度高,运行方式合理,不到一年时间就能收回投资。当然,空压机采用了变频调速后,对空压机正常运行有无影响应该注意,首先是润滑问题,其实空压机转速越低,吸、排气压力差越小,润滑油耗量也就越小,即所谓“低转速,低润滑”。
三、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应满足以下要求:1、 电机变频运行状态保持储气罐出口压力稳定,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、 一台变频器能控制两台空压机组,可用转换开关切换。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,变频器应满足将来工况扩展的要求。
四、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。
五、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整及空载运行后,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:此时主要观察变频器频率上升的情况,设备的运行声音是否正常,空压机的压力上升是否稳定,压力变送器显示是否正常,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。
六、空压机变频改造后的效益
1、节约能源。变频器控制压缩机与传统控制的压缩机比较,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行状。
2、运行成本降低。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运行成本的77%。通过能源成本降低44.3%,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。由于变频控制电机速度的精度提高,所以它可以使管网的系统压力变化保持在3pisg变化范围,也就是0.2bar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0HZ起动压缩机,它的起动加速时间可以调整,从而减少起动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、低了空压机的噪音。根据压缩机的工况要求,变频调速改造后,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。现场测定表明,噪音与原系统比较下降约3至7分贝。
七、空压机的维护
为了使空压机能够正常可靠地运行,保证机组的使用寿命,需要制定详细的维护计划,执行定人操作、定期维护、定期检查保养,使空压机组保持清洁、无油、无污垢。
1、主要部件维护:空压机系统内的压力都已释放,与其它压力源已隔开,主电路上的开关已经断开,且已做好不准合闸的安全标识。压缩机冷却润滑油的更换时间取决于使用环境、温度、尘埃和空气中是否有酸碱性的气体。按正常换油周期每4000小时更换一次,年运行不足4000小时的机器应每年更换一次。油过滤器在第一次开机运行300-500小时必须更换,第二次使用2000小时更换,以后则按正常时间每2000小时更换。维修及更换空气过滤器或进气阀时切记防止任何杂物落入压缩机的主体腔内。操作时将主机入口封闭,操作完毕后,要用手按主机转动方向旋转数圈,确保无任何阻碍,才能开机。在机器每运行2000小时后左右须检查皮带的松紧度,如果皮带偏松,须调整,直至皮带张紧为止:为了保护皮带在整个过程中需防止皮带因受油污染而报废。每次换油时,须同时更换油过滤器。更换部件尽量采用原装公司部件,否则出现匹配问题,供应商不会负责。
2、压缩机补油。在运行状态下,压缩机的油位应保持在最低与最高油位之间,油多会影响分离效果,油少会影响机器润滑及冷却性能,在换油周期内,如果油面低于最低油位,应及时补充润滑油,方法是:停机等内压释放完毕(确认系统无压力),拉下电源总开关。打开油气分离罐上的加油口,补充适量的冷却润滑油。空压机正常运行后的换油时间参见定期维护保养表。
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