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螺桿空壓機變頻節能的改造原理與應用

目錄:風能動態發布時間:2012-03-13 13:53:00點擊率:

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螺桿式空壓機廣泛地用于工業生產中,在其控制中采用加載-卸載閥來控制空壓機的供氣。由于用氣設備的工作周期或是生產工藝的差別,使得用氣量發生波動,有時會造成空壓機頻繁加載金祥彩票官方网址、卸載。

空壓機卸載后電機仍然工頻運轉,不僅浪費電能而且增加設備的機械磨損;空壓機加載過程是突然加載,也會對設備和電網造成較大的沖擊。因此對空壓機進行變頻改造具有改善電機的啟動和運行方式金祥彩票官方网址、減少設備的機械磨損、在一定范圍內節約電能等效果。

一、螺桿式空壓機的工作原理

以單螺桿空壓機為例說明空氣壓縮機工作原理,如下圖所示為單螺桿空氣壓縮機的結構原理圖。螺桿式空氣壓縮機的工作過程分為吸氣、密封及輸送金祥彩票官方网址、壓縮、排氣四個過程。當螺桿在殼體內轉動時,螺桿與殼體的齒溝相互嚙合,空氣由進氣口吸入,同時也吸入機油金祥彩票官方网址,由于齒溝嚙合面轉動將吸入的油氣密封并向排氣口輸送;在輸送過程中齒溝嚙合間隙逐漸變小,油氣受到壓縮;當齒溝嚙合面旋轉至殼體排氣口時,較高壓力的油氣混合氣體排出機體金祥彩票官方网址。

二金祥彩票官方网址、壓縮氣供氣系統組成及空壓機控制原理

1金祥彩票官方网址、壓縮氣供氣系統組成 工廠空氣壓縮氣供氣系統一般由空氣壓縮機金祥彩票官方网址、冷干機金祥彩票官方网址、過濾器、儲氣罐金祥彩票官方网址、管路金祥彩票官方网址、閥門和用氣設備組成。如下圖所示為壓縮氣供氣系統組成示意圖:

2、空氣壓縮機的控制原理 在工廠的空氣壓縮機控制系統中,普遍采用后端管道上安裝的壓力繼電器來控制空氣壓縮機的運行〗鹣椴势惫俜酵??諌簷C啟動時,加載閥處于不工作態,加載氣缸不動作金祥彩票官方网址,空壓機頭進氣口關閉,電機空載啟動。當空氣壓縮機啟動運行后,如果后端設備用氣量較大金祥彩票官方网址,儲氣罐和后端管路中壓縮氣壓力未達到壓力上限值,則控制器動作加載閥金祥彩票官方网址,打開進氣口,電機負載運行,不斷地向后端管路產生壓縮氣。如果后端用氣設備停止用氣,后端管路和儲氣罐中壓縮氣壓力漸漸升高金祥彩票官方网址,當達到壓力上限設定值時,壓力控制器發出卸載信號,加載閥停止工作金祥彩票官方网址,進氣口關閉金祥彩票官方网址,電機空載運行。

三、螺桿式空氣壓縮機變頻改造空壓機工頻運行和變頻運行的比較:

空壓機電機功率一般較大金祥彩票官方网址,啟動方式多采用空載(卸載)星-三角啟動,加載和卸載方式都為瞬時。這使得空壓機在啟動時會有較大的啟動電流金祥彩票官方网址,加載和卸載時對設備機械沖擊較大金祥彩票官方网址;不光引起電源電壓波動,也會使壓縮氣源產生較大的波動;同時這種運行方式還會加速設備的磨損金祥彩票官方网址,降低設備的使用年限。 對空壓機進行變頻改造,能夠使電機實現軟起軟停,減小啟動沖擊,延長設備使用年限;同時由于電機運行頻率可變,實現了空壓機根據用氣量的大小自動調節電機轉速,減少了電機頻繁的加載和卸載,使得供氣系統氣壓維持恒定,在一定程度上節約了電能金祥彩票官方网址。

空壓機主電路和控制電路的變頻改造: 以某品牌空壓機為例,該品牌型號的空壓機采用星-三角啟動方式,在主電路改造時,將變頻器串接進原有的電源進線中;斷開原加載閥控制回路,將原加載閥控制輸出改為一個時間繼電器JS,時間繼電器的線圈一端與220V控制電路零線接通,另一端連接到PLC的加載輸出點金祥彩票官方网址,將加載閥的一端直接和220V控制電路零線接通,另一端通過時間繼電器JS的一對常開觸點與220V控制電路火線接通,通過時間繼電器延長加載時間。變頻器的正轉信號端子FWD金祥彩票官方网址,通過電機主電路上的交流接觸器KM1的一對常開觸點,與變頻器公共控制端CM接通。變頻器的模擬量反饋信號C1和GND端子,與壓縮氣輸送管路上的壓力傳感器相連接。

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