空壓機節能改造方案

一、前言

目前，在玩具廠，發泡廠，注塑廠等廠礦企業空壓機用量很大，一般從幾千瓦到上百千瓦不等。而隨著產品生產進入微利時代，在競爭日趨激烈的今天，由於諸多不利因素導致產品**居高不下，利潤降低，廠家急需有一種新的方法，在同業中保持質量與**均佔優勢，以維持收益，那就是節能增效，降低產品的消耗，提高裝置的效率。

二、節能原理

一般廠家在設計空壓機的裝機容量時，都是按照廠裡的最大生產工況來考慮的，而普通情況下，由於各種原因，只能用到產能的50%—80%。在此種狀況，空壓機一直都是全速執行，正常情況空壓機設計時將這部分多餘的能量通過溢壓閥放掉了，溢壓閥放的能量越多，那麼浪費的電能就越多；新型的空壓機雖已採用自動控制，當氣壓到達設定值時通過調節進氣量來調整做功量，當到達最大設定值時關閉進氣閥讓電機空轉，這樣雖可節約一部分電能，但據我們實測，空轉時的電流只是降到打壓時的一半電流（如一台55kw空壓機，打壓時電流為100a到120a，空轉時電流也有70a左右），都存在電能的浪費。

既然有浪費那麼就有節能空間，就有個如何來節能的問題。我公司生產的空壓機專用變頻器就解決了這個問題，它採用先進的pid調節功能，通過壓力感測器，採集空壓機執行壓力，給出訊號給變頻器，調節空壓機的轉速和輸出功率，形成一閉環反饋系統，自動依實際需要調節空壓機供氣量，並保持壓力的恆定，以達到節能的目的。一般經過改造以後，節電率可達到15%—50%。

三、示意圖如下：

四、應用案例：

某化纖****有一套義大利馬可公司生產的螺桿式空氣壓縮機系統，該系統包含三套132kw的螺桿式空壓機。原採用人工啟停，壓力到達時空轉的模式運作。為了滿足工作要求，達到好的節能效果，我公司設計了用變頻器驅動電機，用壓力作反饋，用plc自動控制的方案如下：

3台機各配160kw海利普hlp-a系列變頻器一台，三颱機的啟動停止均由plc集中控制。先啟動一台機變頻執行，將氣壓的變化由遠傳壓力表採集到變頻器，通過pid運算適時調整變頻器執行頻率，以維持供氣量。同時，由plc計算該工作的空壓機台數，如1＃機不能達到用氣量，再啟動2＃機（或3＃機）；當用氣量減小時，關閉1＃機；當供氣量再次不足時，plc又自動啟動3＃機（或2＃機），實現三颱機的均勻使用。

當某一台機需要檢修時，通過plc選擇退出執行，如變頻故障，系統可自動將1#機或2#機投入工頻，使供氣連續進行，不至於影響裝置生產。

改造後運**況如下：

設定壓力為8公斤，單機工作，壓力變化時，由變頻通過pid運算以改變轉速來維持壓力恆定，滿足用氣需求。用氣量增加時，變頻頻率上公升到50hz仍不能滿足供氣量，一分鐘後啟動1＃機，此過程中，用氣量大，3＃機變頻執行，1＃機工頻執行。3＃機頻率範圍設定在15-50hz，該系統裝上去後，經一年多每天24小時的執行，系統工作穩定。

改造後的空壓機，不僅具有節能效果，而且整機發熱減小，機器損耗降低。在使用變頻前油溫很高（在84度以上），用了變頻之後油溫僅60-70c。實測節能效果達到40％。

五、通過對現有空壓機系統的實地檢視，75kw 1臺、45kw 2臺，白天用氣量大時，開75、45各一台，氣壓只能打到4.8kg；如再開一台則電網容量不夠引起跳閘。夜間用氣量小，只需開兩台機則氣壓會超過5kg。

針對這種工況，我司提出如下改造方案：

配75kw 1臺、45kw 2臺變頻器，一台plc，通過檢測氣壓的變化來判斷用氣量的多少，由plc自動開啟幾台機，通過變頻器的pid運算來實時調整供氣量。可設定為以下兩種執行模式：

模式a：目標壓力設定在5kg，白天三颱機全開，通過變頻器依次軟啟動三颱機，其中兩台機執行在工頻狀態，另一台通過檢測壓力的變化實時調整變頻器的轉速，在保證供氣量的前提下實現節能的目的。因空壓機從5kg打壓到7kg比從3kg打壓到5kg所耗電量要大得多，所以將壓力穩定在5kg，不讓空壓機產生超壓空轉的情況，可比原來同時開三颱機時節能。

而且由於採用變頻軟啟動，啟動電流變小，不會再出現電網容量不足引起跳閘的情況。夜間用氣量小時，由plc自動減少一台機執行，即一台工頻執行，一台變頻執行。由以前空壓機改造的經驗，與原來同時開三颱機的用電量比較，該機節能效率應在15％以上。

模式b：目標壓力設定在4.5kg，全天只開兩台機，其中一台工頻執行，一台變頻執行。4小時輪換一次，使三颱機平均使用。這樣會比原來開兩台機的狀態省電10%左右。

廣州市驅源機電裝置****

聯絡人：尹國華

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