一、變頻改造原理
空壓機(jī)工作原理目前空壓機(jī)上都采用兩點式控制(上、下限控制)或啟停式控制(小型空氣壓縮機(jī)),也就是當(dāng)壓縮氣體氣缸內(nèi)壓力達(dá)到設(shè)定值上限時,空壓機(jī)通過本身氣壓或油壓關(guān)閉進(jìn)氣閥,小型空氣壓縮機(jī)則停機(jī)。
當(dāng)壓力下降到設(shè)定值下限時,空壓機(jī)打開進(jìn)氣閥,小型空壓機(jī)則又啟動。傳統(tǒng)的控制方式容易對電網(wǎng)造成沖擊,對空壓機(jī)本身也有一定的損害,當(dāng)用氣量頻繁波動時,尤其明顯。
正常工作情況下,空氣被壓縮到儲氣罐??諌簷C(jī)各點的檢測(包括壓縮空氣溫度、壓力,鏍桿溫度、冷卻水壓力、溫度和油壓、油溫等等)和整體控制由主控制單板機(jī)控制。
當(dāng)空壓機(jī)出口壓力達(dá)到設(shè)定值上限時,通過油壓分路閥關(guān)閉進(jìn)氣口,同時打開內(nèi)循環(huán)管路,作自循環(huán)運行。此時用氣單位繼續(xù)用氣。
當(dāng)壓力下降到設(shè)定值下限時,油壓分路閥關(guān)閉循環(huán)管路,打開空氣進(jìn)口,空氣又由過濾器經(jīng)壓縮到儲氣罐中。在靜態(tài),原起動方式(Y-△),及加載、卸載時對電網(wǎng)供配電設(shè)備及鏍桿都會造成極大的沖擊。尤其是能源的嚴(yán)重浪費。
主電機(jī)轉(zhuǎn)速下降,軸功率將下降很多。節(jié)能潛力相當(dāng)大。變頻節(jié)能的效果是十分顯著的,特別是調(diào)節(jié)范圍大的系統(tǒng)及設(shè)備,通過實際應(yīng)用可以直觀的看出在流量變化時只要對轉(zhuǎn)速(頻率)稍作改變就會使軸功率有更大程度上的改變,就因有此特點使得變頻調(diào)速(節(jié)能)方式成為一種趨勢并且不斷深入的應(yīng)用于各行業(yè)及其各種調(diào)整領(lǐng)域。
二、 變頻改造設(shè)計
針對原有供氣控制方式存在的諸多問題,經(jīng)過上述分析,應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)進(jìn)行恒壓供氣。通過壓力變送器采集實際壓力P送給PID智能調(diào)速器,與壓力設(shè)定值P0作比較,并根據(jù)差值的大小按既定的PID控制模式進(jìn)行運算,產(chǎn)生控制信號送變頻調(diào)速器VVVF,通過變頻器控制電機(jī)的工作頻率與轉(zhuǎn)速,從而使實際壓力P始終接近設(shè)定壓力P0。
同時,該方案可增加工頻與變頻切換功能,并保留原有的控制和保護(hù)系統(tǒng),另外,采用該方案后,空壓機(jī)電機(jī)從靜止到旋轉(zhuǎn)工作可由變頻器來啟動,實現(xiàn)了軟啟動,避免了啟動沖擊電流和啟動給空壓機(jī)帶來的機(jī)械沖擊。
三、改造效果
(1)整套改造裝置并不改變空壓機(jī)原有控制原理,也就是說原空壓機(jī)系統(tǒng)保護(hù)裝置依然有效。并且工頻/變頻切換采用了電氣及機(jī)械雙重聯(lián)鎖,從而大大的提高了系統(tǒng)的安全、可靠性。
(2)空壓機(jī)改造工程安裝完畢后,一次試車成功,運行穩(wěn)定,
(3)除緩沖缸壓力在部分頻率時增大0.2公斤外,油壓、油溫及各點的檢測數(shù)據(jù)均在安全數(shù)值內(nèi)被優(yōu)化。
(4)變頻改造后,起動為軟起動,運行時無卸載和加載沖擊電流現(xiàn)象,空壓機(jī)本身的機(jī)械性沖擊大大減小。
(5)在保證管網(wǎng)供氣的情況下,電流大大降低,基本不出現(xiàn)滿載現(xiàn)象,一般在40Hz左右,和以前相比,節(jié)電率在20%以上,約18個月可以收回投資。
(6)空壓機(jī)、供配電設(shè)備及機(jī)械設(shè)備因供氣穩(wěn)定,維修量大大減小,綜合效益明顯。
(7)改造后空壓機(jī)的運行安全、可靠,同時達(dá)到了用氣的工藝要求。 |