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      空氣壓縮機(jī)變頻改造的技術(shù)研究

      2016-02-09 15:36:43宋麗娟冀中能源邢礦集團(tuán)金牛鉀堿分公司河北邢臺(tái)061000
      中國(guó)氯堿 2016年2期
      關(guān)鍵詞:空氣壓縮機(jī)工頻變頻

      宋麗娟(冀中能源邢礦集團(tuán)金牛鉀堿分公司,河北邢臺(tái)061000)

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      空氣壓縮機(jī)變頻改造的技術(shù)研究

      宋麗娟
      (冀中能源邢礦集團(tuán)金牛鉀堿分公司,河北邢臺(tái)061000)

      摘要:介紹了空氣壓縮機(jī)變頻改造的具體方案及經(jīng)濟(jì)效益。

      關(guān)鍵詞:空氣壓縮機(jī);工頻;變頻

      經(jīng)變頻器改造后的空氣壓縮機(jī),可以節(jié)省卸載時(shí)的部分電能,在加載時(shí),空壓機(jī)的供氣壓力可以根據(jù)壓力設(shè)定進(jìn)行調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)基本穩(wěn)定。

      1 原空氣壓縮機(jī)存在問(wèn)題及改造依據(jù)

      1.1空壓機(jī)工頻運(yùn)行存在的主要問(wèn)題

      (1)主電機(jī)雖然采用星-角減壓?jiǎn)?dòng),但啟動(dòng)時(shí)的電流仍然很大,會(huì)影響電網(wǎng)的穩(wěn)定及其他用電設(shè)備的運(yùn)行安全;

      (2)主電機(jī)時(shí)??蛰d運(yùn)行,屬非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,電能浪費(fèi)嚴(yán)重;

      (3)主電機(jī)工頻運(yùn)行致使空壓機(jī)運(yùn)行時(shí)噪音很大;

      (4)主電機(jī)工頻起動(dòng)設(shè)備的沖擊大,電機(jī)軸承的磨損大。

      1.2空壓機(jī)改造依據(jù)

      當(dāng)空氣壓縮機(jī)的儲(chǔ)氣罐達(dá)不到設(shè)備運(yùn)行氣壓時(shí),進(jìn)行加載運(yùn)行(進(jìn)氣閥打開),對(duì)管道供氣;當(dāng)管道壓力達(dá)到設(shè)定氣壓時(shí)后,為保護(hù)設(shè)備進(jìn)行卸載運(yùn)行(進(jìn)氣閥關(guān)閉)但不停機(jī)??諝鈮嚎s機(jī)的高壓加載的電流比低壓時(shí)加載的電流高,使設(shè)備處于高負(fù)荷運(yùn)行,對(duì)設(shè)備的使用壽命不利。

      對(duì)空壓機(jī)進(jìn)行變頻改造,只需改變空壓機(jī)電機(jī)的供電方式,不用更改原來(lái)的線路;在變頻柜出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),還可以采用原來(lái)的工頻控制,在變頻器出現(xiàn)故障的情況下也不影響使用。

      2 空壓機(jī)變頻改造的具體方法

      空壓機(jī)的改造主要是電路改造,通過(guò)替代原來(lái)工頻的供電方式,同時(shí)備用工頻供電方式。

      (1)主電路??諌簷C(jī)大多采用Y-D啟動(dòng),大的空壓機(jī)有的采用軟啟動(dòng)。將變頻輸出直接接電機(jī)端,即空壓機(jī)的接觸器下口,Y-D啟動(dòng)需注意端子的相序。

      (2)控制電路。主要的控制電路為工頻與變頻互鎖,否則變頻器會(huì)燒毀;互鎖的方法采用通過(guò)將接觸器動(dòng)作的電路進(jìn)行互鎖;另外通過(guò)壓力傳感器采集空壓機(jī)加載和卸載的控制信號(hào),讓加載和卸載的動(dòng)作信號(hào)控制變頻器的恒速運(yùn)行。

      (3)傳感器安裝。傳感器安裝在供氣管道上,有的供氣系統(tǒng)在空壓機(jī)的出氣口采用了止回閥,安裝傳感器的位置應(yīng)該在止回閥后,即遠(yuǎn)離出氣口一端。否則造成空壓機(jī)卸載時(shí)壓力驟降,頻繁的加載和卸載時(shí),變頻器容易出現(xiàn)頻率震蕩。

      3 空壓機(jī)變頻改造應(yīng)用優(yōu)化分析

      電機(jī)變頻運(yùn)行狀態(tài)保持儲(chǔ)氣罐壓力穩(wěn)定,壓力波動(dòng)范圍不能超過(guò)±0.2 bar。系統(tǒng)具有變頻和工頻2套控制回路。根據(jù)空壓機(jī)的工控要求,該系統(tǒng)保障電動(dòng)機(jī)具有恒轉(zhuǎn)矩運(yùn)行特性。在用氣量小的情況下,變頻器處于低頻運(yùn)行時(shí),能夠保障電機(jī)繞組溫度和電機(jī)的噪音不超過(guò)允許的范圍。根據(jù)空壓機(jī)的工控要求,該系統(tǒng)保障電動(dòng)機(jī)具有可控制的電流運(yùn)行特性??諌簷C(jī)啟動(dòng)時(shí),需要的功率降低。根據(jù)空壓機(jī)的工控要求,該系統(tǒng)保障電動(dòng)機(jī)具有可控的加速特性和可調(diào)的運(yùn)行速度特性。

      4 空壓機(jī)變頻改造的經(jīng)濟(jì)效益分析

      (1)與改造前的空壓機(jī)比較,能源節(jié)約是最有實(shí)際意義的。根據(jù)空氣需求量來(lái)供給的空壓機(jī)最經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行狀態(tài),節(jié)約電費(fèi)約20%,約一年半即可收回投入的資金。

      未節(jié)電的情況下,110 kW電動(dòng)機(jī)以電價(jià)平均0.6元/kW·h計(jì)算每年的電費(fèi)為285 120元;以節(jié)電率20%計(jì)算,每年節(jié)約的電費(fèi)為57 024元。

      (2)空壓機(jī)的運(yùn)行成本降低。

      (3)提高了壓力的控制精度。

      (4)延長(zhǎng)了空壓機(jī)的使用壽命。

      (5)降低了空壓機(jī)的噪音。由于穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)運(yùn)行頻率小于工頻,機(jī)械噪音下降,機(jī)械磨損大大減小,進(jìn)而提高空壓機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

      5 結(jié)論

      通過(guò)對(duì)空壓機(jī)的變頻改造,大大提高了空壓機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性和空壓機(jī)的運(yùn)行效率,降低了空壓機(jī)的運(yùn)行成本,延長(zhǎng)了空壓機(jī)的使用壽命,減少了因空壓機(jī)出現(xiàn)故障給金牛鉀堿分公司帶來(lái)停車的機(jī)率,為全廠設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行奠定了基礎(chǔ)。

      Research on frequency technology of air compressor

      SONG Li-juan
      (Jizhong Energy Xingtai Mining Group Jinniu Potash Branch.,Xingtai 054000,China)

      Abstract:The concrete method and of modification effect of frequency conversion transformation of air compressor were introduced.

      Key words:air compressor;working frequency;frequency

      中圖分類號(hào):TQ051.21

      文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

      文章編號(hào):1009-1785(2016)02-0046-01

      收稿日期:2015-09-14

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