空壓機的節(jié)能及運行維護

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空壓機的節(jié)能及運行維護[轉(zhuǎn)載]
+ S6 p  b/ P& ~% q* W一,、改造前的設(shè)備狀況
) Q. \* H  J0 p+ W      青島啤酒四廠有2臺20m3/min螺桿空壓機和2臺10m3/min螺桿空壓機,，其工作原理是由一對相互平行嚙合的陰陽轉(zhuǎn)子在氣缸內(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),，實現(xiàn)螺桿空機的吸氣,、空壓縮和排氣的全過程,。
      20m3/min螺桿空壓機的主電機額定功率為132kW,，10m3/min螺桿空壓機的主電機額定功率為75kW，均為Y——△減壓啟動,。原系統(tǒng)存在以下問題：①主電機雖然采用Y——△減壓啟動,，但啟動電流仍很大，會影響電網(wǎng)的穩(wěn)定及其他用電設(shè)備的運行安全,。②空壓機時�,？蛰d運行，屬非經(jīng)濟運行,，電能浪費嚴(yán)重,。③工頻運行時噪聲很大。④工頻啟動對設(shè)備的沖擊較大,，各部件如電磁閥的動作頻率高,，所以設(shè)備維護費用相對高,。

' U, X0 _$ W8 D, U2 l: N      二、變頻改造可行性分析
7 c& x) R# E% V  N+ a+ B      1．節(jié)能
: G# j6 t; G* O1 h; r8 }      由于啤酒四廠用氣負(fù)荷波動較大,，而變頻控制系統(tǒng)可以比較準(zhǔn)確地根據(jù)用氣系統(tǒng)的需求來控制空壓機的輸出,，達(dá)到節(jié)約能源的目的。①變頻器的軟啟動功能,，使空壓機的啟動電流�,。虎诳諌簷C加載時,，因供氣量的變化而改變電機轉(zhuǎn)速,；③當(dāng)用氣量極小時，導(dǎo)致空壓機卸載運行,，變頻控制統(tǒng)的空壓機在空載狀態(tài)時電機能耗也大大降低（20m3/min空壓機低于30kW）,。
# i& h- ?% v' [: \      經(jīng)查變頻曲線表（由空壓機廠家提供變頻器的試驗數(shù)據(jù)表）得知，使用變頻器控制時,，空壓機加載時的平均功率約為80kW,，空載時約為30kW，根據(jù)2001年運行數(shù)據(jù),，年運行時間為8000多小時,，加載比例為45%，T頻加載時的平均功率為113kW,，空載時約為50k W,，與工頻相比，變頻控制加載時節(jié)電量118800kW•h,，節(jié)約電費77220元（每kW•h以0.65元計）,，空載時的年節(jié)電量88000 kW•h，節(jié)約電費57200元,，共計134420元,。20m3/min螺桿空壓機變頻改造費用約為15萬元，因此從理論上此改造是可行的,。
9 j$ H6 G( i& D) v% T5 t# {      2．降低維護成本
      采用變頻控制系統(tǒng),，空壓機的軟啟動減少了對部分電氣部件和機械部件的沖擊。正常運轉(zhuǎn)時,，轉(zhuǎn)速大部分時間低于額定轉(zhuǎn)速,，降低了各類相關(guān)電磁閥和氣動元件的工作頻率，延長了零部件的使用壽命,，減少了空壓機的維護費用,。
: c# f. O/ h/ m. B      3．降低噪聲
+ U* @$ h$ P; F2 d: c: P# o      當(dāng)排氣量減少時。電機運轉(zhuǎn)速度減慢，空壓機發(fā)出的噪聲比全速運行時的噪聲大大減少,，改善了操作工的工作環(huán)境,，有利于環(huán)保。
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      三,、改造措施及運行效果
      根據(jù)原設(shè)備工況存在的問題,，空壓機經(jīng)變頻改造后應(yīng)滿足以下要求：①電機變頻運行狀態(tài)保持氣罐出口壓力相對穩(wěn)定，上下波動0.1MPa,；②為了系統(tǒng)運行的可靠性,，系統(tǒng)應(yīng)具有變頻和工頻兩套控制；③變頻控制系統(tǒng)應(yīng)采取閉環(huán)控制方式,；④為了系統(tǒng)的穩(wěn)定性,，一臺20m3/min螺桿空壓機運行在變頻方式，但兩臺空壓機可以相互進(jìn)行變頻切換,。⑤根據(jù)空壓機的轉(zhuǎn)距特性,，應(yīng)選用恒轉(zhuǎn)矩變頻器；⑥在用電氣量小的情況下,，變頻器處于低頻運行時,，應(yīng)保證設(shè)備的正常潤滑。
      根據(jù)要求,，采用一套變頻控制系統(tǒng)（ABB ASC600型通用變頻器）,，通過切換裝置轉(zhuǎn)換控制2臺20m3/min螺桿空壓機（一臺變頻運行，另一臺可工頻運行）,�,？刂苹芈啡圆捎迷�空壓機系統(tǒng)中的西門子S7-200型PLC控制，并在壓縮空氣總管路上安裝一只壓力變送器,，輸出4～20mA信號反饋至變頻器,，與壓力設(shè)定值進(jìn)行比較，經(jīng)PID運算輸出控制信號給變頻器的驅(qū)動回路,，調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速及幸壓機的加卸載，維持設(shè)定壓力的平衡,，以達(dá)到恒壓供氣的目的,。
      經(jīng)過幾個月的實際運行和參數(shù)的多次修改，最終達(dá)到了滿意的控制效果,。
: M% K$ T4 k$ Q" z+ e  o      連續(xù)對6個月的耗電數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計比較,，節(jié)電率達(dá)28%以上，年節(jié)約電費20萬元以上,，在不到一年的時間內(nèi)即可收回投資,。

      四、問題及處理
- P3 P% E- ?) q. `/ z( O      改造后的空壓機,，運行兩年多曾出現(xiàn)如下問題,。
/ N/ P/ b6 J! e' F  T  r      1．電機的冷卻風(fēng)翼經(jīng)常斷裂
' y7 W( O6 Z  r* s9 F" }2 g' |      由于空壓機的電機功率為132kW,，電機的冷卻風(fēng)翼采用金屬材料，空壓機經(jīng)變頻器改造后轉(zhuǎn)速經(jīng)常變化,。
      雖然將變頻器的加減速時間在允許范圍內(nèi)進(jìn)行了延長,，但仍經(jīng)常發(fā)生風(fēng)翼折斷的故障。為此,，安裝一臺獨立的風(fēng)扇對電機進(jìn)行冷卻后,，運轉(zhuǎn)正常，問題得以解決,。
      2．空壓機油路系統(tǒng)過早出現(xiàn)積炭
      改造后的空壓機平均轉(zhuǎn)速降低,，使用一定時間以后，壓縮機的冷卻盤管及油分離器的內(nèi)壁上形成積炭,，造成其換熱器換熱效果明顯下降,，出現(xiàn)排氣溫度高報警，造成頻繁停機,，影響正常生產(chǎn),。于是選用空壓機廠家推薦的積炭清洗劑（每臺的清洗費用約600元），拆下冷卻盤管浸泡2h后（或通過專用泵循環(huán)30min）,，用清水沖凈,，再用壓縮空氣吹干，更換新的油分離器芯,，加入新的潤滑油,，開機運轉(zhuǎn)后故障消除。

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