空压机变频改造技术方案参考资料

空空 压压 机机 变变 频频 改改 造造 技技 术术 方方 案案 一、一、概概述述 空空气压缩气压缩机是利用机是利用电电能能将将空空气压缩气压缩使之作使之作为为一一种动种动力源的力源的设备设备, , 在工在工矿矿企企业业中中应应用十分普遍用十分普遍, , 配套配套电动电动机的容量一般机的容量一般较较大，且大多是大，且大多是 常年常年连续运连续运行的，故行的，故节节能的潜力很大。能的潜力很大。 目目 前常前常见见的的压缩压缩机有活塞式、螺杆式、离心式，不机有活塞式、螺杆式、离心式，不 论哪论哪一一种种工作工作 方式，方式，压缩压缩机机单单位位时间内产气时间内产气量是一定的，目前量是一定的，目前压缩压缩机都采用上下限机都采用上下限 控制或控制或启启停式控制，也就是停式控制，也就是说说，，当当 气气缸缸内内的的压压力力达达到到设设定定值值的上限的上限 时时，空，空压压机通机通过过本身的本身的压压力或油力或油压开关闭进气阀压开关闭进气阀，，这种这种工作方式工作方式频频繁繁 出出现现加加载载卸卸载载，而且，而且对电网对电网、螺杆空、螺杆空压压机本身都有机本身都有极极大的破坏大的破坏 性。性。 二、系二、系统统原工原工频运频运行行概况概况 1 1、空、空压压机工作原理机工作原理简简述：述： 原空原空压压机的机的运运行方式行方式为为工工 频状态频状态。。压压力采用力采用两两点式控制点式控制 （上、（上、 下限控下限控 制），也就是制），也就是当当空空压压机机气气缸缸内压内压力力达达到到设设定定值值上限上限时时，空，空压压机通机通过过本本 身的油身的油压关闭进气阀压关闭进气阀，，当压当压力下降到力下降到设设定定值值下限下限时时，， 空空压压机打机打开进开进 气阀气阀。生。生产产的工作的工作状况决状况决定了用定了用气气量的量的时时常常变变化，化，这样这样就就导导致了空致了空压压 机在半机在半载载或或轻载轻载下下运运行，或者行，或者经经常是加常是加载载几分几分钟钟，卸，卸载载几分几分钟钟，，频频繁繁 的卸的卸载载和加和加 载载，，对电动对电动机、空机、空压压机和机和电网电网造成很大的冲造成很大的冲击击。再。再说说，， 空空压压机卸荷机卸荷运运行行时时，不，不产产生生压缩压缩空空气气，，电动电动机机处处于空于空载状态载状态，其用，其用电电 量量为满负载为满负载的的 60%60% 左右，左右，这这部分部分电电能被白白的浪能被白白的浪费费。。 系系统统在在设计时设计时是是针对针对全全厂满负厂满负荷用荷用气气量量来设计来设计的，的， 并并考考虑虑了富余，了富余， 是按最大量是按最大量来设计来设计的的，而的的，而现现在的工在的工况况是用是用气气量量经经常常变变化，且化，且经经常在常在 半半载载下下运运行，在整行，在整个个系系统运统运行行时时存在着存在着严严重的“大重的“大 马马拉小拉小车车”的”的 现现象。象。 为为了解了解决这种现决这种现象，象，节约节约能源，提高能源，提高经济经济效益，有必要效益，有必要对现对现有系有系统进统进 行行变频变频改造。改造。 2 2、原系、原系统统工工况况存在的存在的问题问题 1 1）主）主电电机全机全压压起起动动，起，起动时动时的的电电流很大流很大, ,会会影影响电网响电网的的稳稳定及其定及其它它用用 电设备电设备的的运运行行安全，安全，对对机械机械设备设备的冲的冲击击大，大，电电机机轴轴承的磨承的磨损损大，大， 所以所以设备维护设备维护工作量大。工作量大。 2 2）主）主电电机机时时常常轻载运轻载运行，行，属属非非经济运经济运行，行，电电能浪能浪费严费严重。重。 3 3）主）主电电机工机工频运频运行致使空行致使空压压机机运运行行时时噪音很大。噪音很大。 4 4））经经常卸常卸载载和加和加载导载导致整致整个气网压个气网压力力经经常常变变化，化，不能保持恒定的不能保持恒定的 工作工作压压力。力。 3 3、拖、拖动动系系统统的特点：的特点： 1 1）机械特性具有恒）机械特性具有恒转转矩性矩性质质，，电电机的机的轴轴功率功率 PLPL 与转与转速速 n n 成正比。成正比。 2 2）大多）大多处处于于长时间连续运长时间连续运行行状态状态，但，但负载负载大小常有大小常有变动变动，，为连续变为连续变 动负载动负载。。 3 3））飞轮飞轮力矩大，故要求有力矩大，故要求有较较大的大的启动转启动转矩；矩； 4 4）有自）有自动动卸卸载与载与装装载载装置，在自装置，在自动动卸卸载载或装或装载时载时，，负载将负载将突突变变。。 4 4、、压缩压缩机的主要控制机的主要控制对对象是空象是空气气的的压压力力, ,常常见见的控制方式有：的控制方式有： 1 1）手）手动调节输动调节输入或入或输输出口的出口的阀门开阀门开度；度； 2 2）用机械方式）用机械方式进进行自行自动动卸卸载与载与装装载载控制；控制； 3 3）通）通过过改改变变叶片的角度叶片的角度来调节压来调节压力或流量。力或流量。 三、采用三、采用变频调变频调速拖速拖动动系系统统必要性必要性 随随着着电电力力电电子技子技术术的的发发展，展，变频变频器在器在调调速速领领域中的域中的应应用越用越来来越广越广 泛。泛。它它具有性能具有性能稳稳定，操作方便，定，操作方便，节节能效果明能效果明显显等等优优点。点。它它是一是一种较种较 为为成熟的高科技成熟的高科技产产品，越品，越来来越受到越受到国内国内外工程技外工程技术术人人员员和管理人和管理人员员的的 关关注和重注和重视视。。 因此因此, ,对对空空压压机机进进行行变频变频改造具有很高的改造具有很高的经济经济效效应应和社和社会会 效益。效益。 1 1、、从节从节能的角度看：能的角度看： 由于由于压缩压缩机不能排除在机不能排除在满负载状态满负载状态下下长时间运长时间运行的可能性，行的可能性， 所以，所以， 只能按最大需求只能按最大需求来决来决定定电动电动机的容量，故机的容量，故设计设计容量一般偏大。在容量一般偏大。在实际实际 运运行中，行中，轻载运轻载运行的行的时间时间所占的比例是非常高的。如采用所占的比例是非常高的。如采用 变频调变频调速，速， 可大大提高可大大提高运运行行时时的工作效率。因此，的工作效率。因此，节节能潜力很大。能潜力很大。 有些有些调节调节方式（如方式（如调节阀门开调节阀门开度和改度和改变变叶片的角度等），即使在需求叶片的角度等），即使在需求 量量较较小的情小的情况况下，下， 也不能也不能减减小小电动电动机的机的运运行功率。行功率。 采用了采用了变频调变频调速后，速后， 当当需求量需求量较较小的情小的情况况下，可降低下，可降低电动电动机的机的转转速，速，减减小小电动电动机的机的运运行功行功 率，率，从从而而进进一步一步实现节实现节能。能。 2 2、、从运从运行行质质量的角度看：量的角度看： 单电动单电动机拖机拖动动系系统统大多不能根据大多不能根据负载负载的的轻轻重重连续连续地地调节调节。而采用。而采用 了了变频调变频调速后，速后，则则可以十分方便地可以十分方便地进进行行连续调节连续调节，能保持，能保持压压力、流量力、流量 等等参数参数的的稳稳定，定，从从而大大提高而大大提高压缩压缩机的工作性能。机