瑞其斯变频空压机节能介绍
一、普通空压机
空气压缩机的供气量是随用气量的变化而不同,故供气量始终处于动态的变化之中。以瑞其斯RC37A空压机为例,空压机通过自动检测压力值H1和H2(例如:Hl=0.59MPa;H2=0.7MPa),当空压机出口压力低于H1时,系统启动加载,当压力值高于H2时,系统卸载,电机空转。整个系统的一个工作周期如下表所示。
工作过程 加载运行 卸载运行 备 注
时间(%) 70 30 加载与卸载时间根据工况的不同而不同。
电流(A) 182 110
运行时间、压力、加载与卸载图
由此可知,普通空压机系统就是由若干周期性地频繁加载与卸载运行实现供气,其主要的弊端表现在:
1、强启动电流对设备的冲击和其较频繁启动不利于设备使用寿命的延长。
2、供气压力(供气量)时大时小,不均匀(在H1至H2之间波动),不利于生产工艺的提高。
3、运行方式不经济。首先,压力值恒定在H1与H2之间任意一点(如:Hn=0.65 Mpa)均可保证生产工作的需要,那么超过Hn至H2,压力就消耗在输气管道旁侧,造成电能的极大浪费。其次,当供气压力达到上限压力值H2后,电机卸载空转运行,这部份电能就白白地浪费掉。
二、变频空压机节能分析
空压机变频调速节能的核心是实现恒压供气。通过改变电机电源供电频率,使电机的转速任意可调,实现空压机的排气压力和排气量与实际所需供气压力的高度匹配。整个工作过程实行压力自动检测与反馈,闭环控制、自动调节运行,从而达到节能的目的。
1、空压机的驱动轴上所需要的轴功率,与排气压力、空压机转速有直接的关系。也就是说,在实际运行中,由于压缩空气的使用随时在变化,空压机并不经常在额定工况下运行,而空压机排气压力的高低则直接影响到实际轴功率的大小,排气压力越高,所需轴功率也越大。其运行电流和消耗的轴功率与排气压力关系如下图所示:
变频机的运行时间、压力与电流图
2、对于空压机排气气量正好满足生产用气量要求时,储气压力应保持在一个恒定值不变。若能维持这种状态当然*佳,但实际上用气量是随时变化的,而设计冗量较大,故空压机排气量都要大于实际用气量,若空压机仍要恒速运转则造成部分电能被白白地浪费掉。
综上所述,由于空压机可以在保证生产所需的*低压力下运行,电机的输入功率大大下降,辅以压力闭环控制,实现空压机的供气压力??转速的动态匹配,减少了电机的实际输入功率,达到节能目的,即电机的转速由供气压力来控制,用户需要多少气量,压缩机就产生多少排气量,电机就输出多大的功率(转速),电机没有无用功,从而达到节能效果,这部分能量是很可观的。
相应带来的其他好处是:供气压力较稳定,通过压力传感器,可使空压机保持在预设的压力值下工作,压力的稳定可靠性提高,而且压力是无级设定,随时可调(如图2)。电机实现平滑软启动,压缩机的使用寿命及检修周期都将大大延长。空压机排气量由电机的转速控制,气缸内气阀片不再反复地开启和关闭,阀座、弹簧等工作条件大大改善,避免了高温、高压气体急剧的流动与冲击,维修工作量大大减少。
三、变频与普通空压机比较
1、起动
普通空压机的起动方式为星三角起动,起动时的瞬间电流很高。变频空压机起动消除了起动时的波峰电流,起动平稳,可以降低电源、设备成本,减少对电网的冲击。
2、压力的精确控制与节能
用*经济合理的动力提供必要的空气,彻底控制能耗。无论在什么样负荷的条件下,瑞其斯变频空压机都不做任何多余浪费的工作,轻松实现节能效果。
快速响应压力变化,将压力变动范围控制在 +-0.01Mpa以内,精确控制*合适的动力,稳定管网压力,提供真正所需的空气量。
四、节能效果及经济效益分析
1、节能估算:(以目标压力值=0.72MPA为例)
根据现有设备运行状况可知,其平均每小时消耗的有功功率(因对贵厂空压机实际工作情况不了解,故以37KW(放大一个规格)举例摸拟计算)
P工=1.732 x (60Ax 380Vx 70%+40A x 380V x 30%)≈35.54KW
而变频运行后,空压机并不在额定转速(功率)下恒速运行,其消耗的有功轴功率是变频器输出频率的降低而呈平方比递减。
设其变频工作时运行频率为42HZ左右,频率范围是(34HZ—50HZ),那么其每小时消耗的有功轴功率为:
P变 =1.732 x 60A x 380V x (42/50)2 ≈ 27.86KW
节电比例为:
(P工-P变 )/P工 = (35.54—27.86)/35. 54≈21.6%
2、月节约电费:(35.54—27.86)x12小时x 30天x 0.6元/度=1658元
五、变频机的优点
1)节能降耗。
2)电动机从低速起动,冲击电流小,电动机和空压机运行平稳。
3)由于变频器具备较强的保护功能,降低了设备故障率。
4)系统压力更加稳定,提高了产品质量。
变频式空压机