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鑫钻小知识 | 空压机变频改造（上）

来源： | 发布日期：2023-09-14

空压机12.jpg

在工厂中空压机 “ 大马拉小车” 的现象十分普遍, 它主要由如下两个原因造成。

1) 在选型阶段,工程人员所选的空压机往往均高于现场的最大需求。

2) 空压机应用的负荷曲线

5) 本来就是变化的, 而选择的空压机大小必须能满足最大负荷, 实际上最大负荷只是间断出现, 而其他时间负荷要小得多。

螺杆式空压机加载、卸载供气控制方式存在的问题如下。

众所周知, 加载控制方式使得压缩气体的压力在 pmin ~ pmax之间来回变化。 pmin是最低压力值, 即能够保证用户正常工作的最低压力。一般情况下, pmin 、 pmax 之间的关系可以用 pmax = (1+δ) pmin表示, 它是一个百分数, 其数值大致在 10% ~ 25%之间。而若采用变频调速技术可连续调节供气量的话, 则可将管网压力始终维持在能满足供气压力上, 即 pmin附近。

由此可知, 在加载、卸载供气控制方式下的空压机较之变频系统控制下的空压机, 所浪费的能量主要有如下两部分。

1) 压缩空气压力超过 pmin所消耗的能量。

在压力达到 pmin后, 原控制方式决定其压力会继续上升 (直到 pmax ) 。这一过程同样是一个耗能过程。

2) 卸载时调节方法不合理所消耗的能量。

通常情况下, 当压力达到 pmax时, 空压机通过如下方法来降压卸载: 关闭进气阀使电动机处于空转状态, 同时将分离罐中多余的压缩空气通过放空阀放空。这种38 压缩空气系统节能技术实用手册调节方法要造成很大的能量浪费。

其他不足之处:

1) 靠机械方式调节进气阀, 使供气量无法连续调节。当用气量不断变化时,供气压力不可避免地产生较大幅度的波动, 用气精度达不到工艺要求。再加上频繁调节进气阀, 会加速进气阀的磨损, 增加维修量和维修成本。

2) 频繁采用打开和关闭放气阀, 放气阀的耐用性得不到保障。

从工作原理可知, 属于容积式空压机的螺杆式空压机的体积流量与转速成正比。

因此, 改变空压机的转速, 就可以达到调节空压机体积流量的目的。其基本做法是通过变频器来改变电源频率, 从而实现改变空压机转速的目的。按照电机学的基本原理, 电动机的转速满足如下的关系式。

式中 p———电动机极对数;

f———电动机运行频率;

s———转差率。

从式 (3-2) 中看出, 电动机的同步转速 n0正比于电动机的运行频率。由于转差率 s 一般情况下比较小 (0 ~ 0. 05) , 电动机的实际转速n 约等于电动机的同步转速 n0 , 所以调节了电动机的供电频率 f, 就能改变电动机的实际转速。

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