空压机改造方案【合集】(4)

紫日电气杭州销售公司浙江永艺家具有限公司

节

电

改

造

方

案

紫日电气杭州销售公司

前言

节能与环保是当代关注的永恒主题，我国是现今世界最大的发展中国家，按人口平均计算也是能源最匮乏的国家之一。为此，节约能源可有效缓解国民经济可持续发展过程中所承受的能源需求增长和环境污染加剧的双重压力，采用一切先进的科技手段节约能源并为后代保护资源，创造一个让我们人类共同拥有的生存环境已迫不及待。

据我国能源研究所的一项研究报告指出，中国目前的电力缺口是9.93%,到2010年将剧增到16%。同时，随着全球经验一体化进程的日益加剧，中国的企业也不断地感受到国际竞争的压力，如何加强成本控制也成为不得不面对的问题。在大多企业的成本结构中，电缆一向高居第三位，成为了企业未被控制的最大成本。

近几年来国家为了贯彻国家节能法律法规，推行新的节能降耗目标，我公司待向贵公司推荐使用变频器来实现节约电耗、缩减成本和保护生产设备（延长设备奉命）的目标。

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22KW空压机节能说明

1、概述

空压机在工业生产中有着广泛地应用，在各种行业中，它担负着为工厂所有气动元件，包括各种气动阀门，提供的职

责。因此它运行的好坏直接影响工厂生产工艺。空压机的各类

有很多，但其供气控制方式几乎都采用加、卸载控制方式。例

如台湾复盛空压机、德国螺霸螺杆式空压机中和尚爱高压活塞

式空压机都采用了这种控制方式。该供气方式虽然原理简单、操作方便，但存在耗电量高、进气阀易损坏、供气压力不稳定

等问题。

随着我国经济的飞快发展，国家起来越关注高效低耗的技术，而这种技术已受到人们的关注。在空压机供气领域能否应

用变频调速技术、节省电能的同时也能改善空压机性能、提高

供气品质就成为我们关心的一个话题。

根据测试我们发现具有很大的节电空间，宕机供气长期处于0.7MPa，而一般压力在0.6MPa就能满足要求。

2、传统空压机供气系统电能浪费分析

传统空压机供气系统的工作状态主要有两种：一种是加载状

态，另一种是空载状态。

（1）加载时的电能消耗

加载状态是在压力达到最小值后，原控制方式决定其压力会继续上升直到最大压力值。在加压过程中，一定要向外界释放更多的热量，从而导致电能损失。另一方面，高于压力最大值的气体在进入气动元件前，其压力需要经过减压阀减压，这一过程同样是个耗能过程。

（2）卸载时电能的消耗

空载状态时，当压力达到压力最大值时，空压机通过如下方法来降压卸载：关闭进气阀便电机处于空转状态，在作无用功。很明显在加、卸载供气控制方式下，空压机电机存在很大的节能空间。

传统空压机供气系统的压力控制是上下限控制，首先根据生产设备的最低压力要求，设定空压机输出压力的下限，也就是空压机开始加载的压力；再在最低压力上加1帕左右，作为空压机输出压力的上限，即开始卸载的压力。空压机的输出工作压力将在上下限之间波动。空压机的功率消耗和输出压力成正比。输出的压力越高消耗的功率也越大，从输出压力的下限到上限的1帕压差将多消耗总功率的7~10%。

在传统供气空压机系统中，如果有多台空压机同时运行，每台空压机的输出压力都将随着管网的压力波动而上下限之间，所以每台机都多消耗7~10%的额定功率。

传统宕机供气系统中运行参数的设定不同也会造成空压机用

电量的不同，必须根据用气工况进行设定，才能达到最经济的运行效果。

传统空压机供气系统由于电机不允许频繁启动，导致在用气量少的时候电机仍然要空载运行，浪费电能。经常卸载和加载导致整个气网压力经常变化，不能保持恒定的工作压力。

3、空压机工作原理

螺杆压缩机的工作原理可分为进行、压缩和排气三个过程。随着转子旋转，每对相互啮合相继完成相同的工作循环。

（1）进气过程：转子转动时，阴阳转子的齿沟空间在转到进气端壁开口时，其空间最大，此时转子齿沟空间与进气口的

相通，因在排气时齿沟的气体被完全排出，排气完成时，

齿沟处于真空状态，当转到进气口时，外界气体即被吸入，

沿轴向进入阴阳转子的齿沟内。当气体充满了整个齿沟时，

转子进气侧端面转离机壳进气口，。在齿沟的气体即被封

闭。

（2）压缩过程：阴阳转子在吸气结束时，其阴阳转子齿尖与机壳封闭，此时气体在齿沟内不再外流。其啮合面逐渐向排

气端移动。啮合面与排气口之间的齿沟空间渐渐变小，齿

沟内的气体被压缩压力提高。

（3）排气过程：当转子的啮合端面转到与机壳排气口相通时，被压缩的气体开始排出，直至齿尖与齿沟的啮合面移至排

气端面，此时阴阳转子的啮合面与机壳排气口的齿沟空间

为0，即完成排气过程，在此同时转子的啮合面与机壳进

气口之间的齿沟长度又达到最大，进气过程又再进行。

从上述工作原理可以看出，螺杆压缩机是一种工作容积作回转运动的容积式气体压缩机械。气体的压缩依靠容积的变化来实现，而容积的变化又是借助压缩机的一对转子在机壳内作回转运动来达到。

4.1、原供气系统介绍

我们需要改造的供气系统共有1台空压机对1个储气罐供气，原空压机供气系统采用1台空压机工频供电运行。下限压力为0.6MPa，上限压力为0.8MPa，一般工作情况为工作55秒后压力达到上限0.8MPa停机60秒后压力下降到下限0.6MPa，然后又重复启动，如此循环工作。

存在问题是由于工作空压机是用工频供电运行，始终处于满负荷运行，电机的频繁起停，对电机损害特别大，容易加速电机的老化，另外长期大气压供给很容易造成气管爆裂，同时也浪费了很大一部分电能，降低了设备使用寿命。根据观察，空压机上限设定压力为0.8MPa，下限为0.6MPa而我们实际满足工作用气压力为0.6MPa，因而必须实行恒压供气，均衡空压机工作运行，已达到节能目的。

4.2、变频恒压供气系统

针对空压机系统供气控制方式存在的诸多问题，我们对1台空

压机采用1台变频器进行恒压供气控制。使用变频节电装置实