【壓縮機網(wǎng)】當排氣量減少時(shí)，電機運轉速度減慢，空壓機發(fā)出的噪聲比全速運行時(shí)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。

 

　　一、改造前的設備狀況

 

　　青島啤酒四廠(chǎng)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(yáng)轉子在氣缸內轉動(dòng)，使轉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(zhù)轉子軸線(xiàn)由吸入側輸送至輸出側，實(shí)現螺桿空機的吸氣、空壓縮和排氣的全過(guò)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?jiǎn)?dòng)。原系統存在以下問(wèn)題：①主電機雖然采用Y——△減壓?jiǎn)?dòng)，但啟動(dòng)電流仍很大，會(huì )影響電網(wǎng)的穩定及其他用電設備的運行安全。②空壓機時(shí)?？蛰d運行，屬非經(jīng)濟運行，電能浪費嚴重。③工頻運行時(shí)噪聲很大。④工頻啟動(dòng)對設備的沖擊較大，各部件如電磁閥的動(dòng)作頻率高，所以設備維護費用相對高。

 

　　二、變頻改造可行性分析

 

　　1. 節能

 

　　由于啤酒四廠(chǎng)用氣負荷波動(dòng)較大，而變頻控制系統可以比較準確地根據用氣系統的需求來(lái)控制空壓機的輸出，達到節約能源的目的。①變頻器的軟啟動(dòng)功能，使空壓機的啟動(dòng)電流??；②空壓機加載時(shí)，因供氣量的變化而改變電機轉速；③當用氣量極小時(shí)，導致空壓機卸載運行，變頻控制系統的空壓機在空載狀態(tài)時(shí)電機能耗也大大降低（20m3/min空壓機低于30kW）。

 

　　經(jīng)查變頻曲線(xiàn)表（由空壓機廠(chǎng)家提供變頻器的試驗數據表）得知，使用變頻器控制時(shí)，空壓機加載時(shí)的平均功率約為80kW，空載時(shí)約為30kW，根據2001年運行數據，年運行時(shí)間為8000多小時(shí)，加載比例為45%，T頻加載時(shí)的平均功率為113kW，空載時(shí)約為50k W，與工頻相比，變頻控制加載時(shí)節電量118800kW?h，節約電費77220元（每kW?h以0.65元計），空載時(shí)的年節電量88000 kW?h，節約電費57200元，共計134420元。20m3/min螺桿空壓機變頻改造費用約為15萬(wàn)元，因此從理論上此改造是可行的。

 

　　2. 降低維護成本

 

　　采用變頻控制系統，空壓機的軟啟動(dòng)減少了對部分電氣部件和機械部件的沖擊。正常運轉時(shí)，轉速大部分時(shí)間低于額定轉速，降低了各類(lèi)相關(guān)電磁閥和氣動(dòng)元件的工作頻率，延長(cháng)了零部件的使用壽命，減少了空壓機的維護費用。

 

　　3. 降低噪聲

 

　　當排氣量減少時(shí)，電機運轉速度減慢，空壓機發(fā)出的噪聲比全速運行時(shí)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。

 

　　三、改造措施及運行效果

 

　　根據原設備工況存在的問(wèn)題，空壓機經(jīng)變頻改造后應滿(mǎn)足以下要求：

 

　?、匐姍C變頻運行狀態(tài)保持氣罐出口壓力相對穩定，上下波動(dòng)0.1MPa；

 

　?、跒榱讼到y運行的可靠性，系統應具有變頻和工頻兩套控制；

 

　?、圩冾l控制系統應采取閉環(huán)控制方式；

 

　?、転榱讼到y的穩定性，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。

 

　?、莞鶕諌簷C的轉距特性，應選用恒轉矩變頻器；

 

　?、拊谟秒姎饬啃〉那闆r下，變頻器處于低頻運行時(shí)，應保證設備的正常潤滑。

 

　　根據要求，采用一套變頻控制系統（ABB ASC600型通用變頻器），通過(guò)切換裝置轉換控制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諌簷C系統中的西門(mén)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，與壓力設定值進(jìn)行比較，經(jīng)PID運算輸出控制信號給變頻器的驅動(dòng)回路，調節電機的轉速及幸壓機的加卸載，維持設定壓力的平衡，以達到恒壓供氣的目的（圖1）。

 

 

　　經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的實(shí)際運行和參數的多次修改，z*終達到了滿(mǎn)意的控制效果。

 

　　連續對6個(gè)月的耗電數據進(jìn)行統計比較，節電率達28%以上，年節約電費20萬(wàn)元以上，在不到一年的時(shí)間內即可收回投資。

 

　　四、問(wèn)題及處理

 

　　改造后的空壓機，運行兩年多曾出現如下問(wèn)題：

 

　　1. 電機的冷卻風(fēng)翼經(jīng)常斷裂

 

　　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)變頻器改造后轉速經(jīng)常變化。

 

　　雖然將變頻器的加減速時(shí)間在允許范圍內進(jìn)行了延長(cháng)，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，運轉正常，問(wèn)題得以解決。

 

　　2. 空壓機油路系統過(guò)早出現積炭

 

　　改造后的空壓機平均轉速降低，使用一定時(shí)間以后，壓縮機的冷卻盤(pán)管及油分離器的內壁上形成積炭，造成其換熱器換熱效果明顯下降，出現排氣溫度高報警，造成頻繁停機，影響正常生產(chǎn)。于是選用空壓機廠(chǎng)家推薦的積炭清洗劑（每臺的清洗費用約600元），拆下冷卻盤(pán)管浸泡2h后（或通過(guò)專(zhuān)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(kāi)機運轉后故障消除。