一、活塞式空壓機(jī)工作原理
活塞式空壓機(jī)是由電動機(jī)帶動皮帶輪通過聯(lián)軸器直接驅(qū)動曲軸,帶動連桿與活塞桿,使活塞在壓縮機(jī)氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動,完成吸入、壓縮、排出等過程,將無壓或低壓氣體升壓,并輸出到儲壓罐內(nèi)。其中,活塞組件,活塞與汽缸內(nèi)壁及汽缸蓋構(gòu)成容積可變的工作腔,在曲柄連桿帶動下,在汽缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動以實(shí)現(xiàn)汽缸內(nèi)氣體的壓縮。
二、原工況系統(tǒng)存在問題 1、原系統(tǒng)采用直接啟動,啟動時(shí)電流對電網(wǎng)沖擊大,需要的電源(電網(wǎng))容量大,功率因素較低,且起動時(shí)機(jī)械沖擊大,設(shè)備使用壽命低;
2、由于空壓機(jī)不能排除在滿負(fù)荷狀態(tài)下長時(shí)間運(yùn)行的可能性,所以只能按最大需要來決定電動機(jī)的容量,設(shè)計(jì)余量一般偏大。由于一般空氣壓縮機(jī)的拖動電機(jī)本身不能調(diào)速,因此就不能直接使用壓力或流量的變動來實(shí)現(xiàn)降速調(diào)節(jié)輸出功率的匹配,電機(jī)不允許頻繁啟動,導(dǎo)致在用氣量少的時(shí)候電機(jī)仍然要空載運(yùn)行,電能浪費(fèi)巨大。經(jīng)常卸載和加載導(dǎo)致整個(gè)氣網(wǎng)壓力經(jīng)常變化,不能保持恒定的工作壓力延長壓縮機(jī)的使用壽命??諌簷C(jī)的有些調(diào)節(jié)方式(如調(diào)節(jié)閥門或調(diào)節(jié)卸載等方式)即使在需要流量較小的情況下,由于電機(jī)轉(zhuǎn)速不變,電機(jī)功率下降幅度比較小。
三、節(jié)能計(jì)算 空壓機(jī)為132KW,空壓機(jī)工作時(shí)加載和空載的時(shí)間大致是1:1,以加載時(shí)電流為240A、空載時(shí)電流為90A計(jì)算,則安裝變頻器后節(jié)電率為100/(240+100)=29.4%.
四、變頻改造方案設(shè)計(jì) 1、改造方案原理
由變頻器,壓力變送器、電機(jī)等組成壓力閉環(huán)控制系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速,使儲氣罐內(nèi)空氣壓力穩(wěn)定在設(shè)定范圍內(nèi),進(jìn)行恒壓控制。反饋壓力與設(shè)定壓力進(jìn)行比較運(yùn)算,實(shí)時(shí)控制變頻器的輸出同步,從而調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速,使儲氣罐內(nèi)空氣壓力穩(wěn)定在設(shè)定壓力上。由于空壓機(jī)屬于重負(fù)荷,132KW空壓機(jī)需采用G160KW變頻器控制。 ![]() 空壓機(jī)變頻改造原理圖 五、空壓機(jī)變頻改造后優(yōu)點(diǎn) a、變頻運(yùn)行狀態(tài)保持儲氣罐出口壓力穩(wěn)定,壓力波動范圍±0.02Mpa。
b、能進(jìn)行工/變頻切換。
C、節(jié)約能源,降低運(yùn)行成本降低
d、壓力可以無級設(shè)定,隨時(shí)可調(diào),提高壓力控制精度
e、電機(jī)實(shí)現(xiàn)軟啟動,壓縮機(jī)的使用壽命及檢修周期都將得到大大延長
f、降低空壓機(jī)的噪音 |
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