當(dāng)排氣度減少時(shí),電機(jī)運(yùn)行速度減慢,空壓機(jī)發(fā)出的噪聲比全速運(yùn)行時(shí)的噪聲大大減少,改良了操作工的工作環(huán)境,有利于環(huán)保。
一、改革前的設(shè)備狀況
青島啤酒四廠有2臺(tái)20m3/min螺桿空壓機(jī)跟2臺(tái)10m3/min螺桿空壓機(jī),其工作原理是由一對(duì)彼此平行嚙合的陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子在氣缸內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),使轉(zhuǎn)子齒槽之間的空氣一直地產(chǎn)生周期性的容積變更,空氣則沿著轉(zhuǎn)子軸線由吸入側(cè)輸送至輸出側(cè),實(shí)現(xiàn)螺桿空機(jī)的吸氣、空緊縮跟排氣的全進(jìn)程。
20m3/min螺桿空壓機(jī)的主電機(jī)額定功率為132kW,10m3/min螺桿空壓機(jī)的主電機(jī)額定功率為75kW,均為Y——△減壓?jiǎn)?dòng)。原體系存在以下問(wèn)題:
?、僦麟姍C(jī)誠(chéng)然采取Y——△減壓?jiǎn)?dòng),但啟動(dòng)電流仍很大,會(huì)影響電網(wǎng)的牢固及其余用電設(shè)備的運(yùn)行保險(xiǎn)。
?、诳諌簷C(jī)時(shí)??蛰d運(yùn)行,屬非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,電能揮霍重大。
③工頻運(yùn)行時(shí)噪聲很大。
④工頻啟動(dòng)對(duì)設(shè)備的沖擊較大,各部件如電磁閥的動(dòng)作頻率高,所以設(shè)備維護(hù)用度高。
二、變頻改革可行性剖析
1. 節(jié)能
因?yàn)槠【扑膹S用氣負(fù)荷穩(wěn)定較大,而變頻把持體系可能比較正確地依據(jù)用氣體系的須要來(lái)把持空壓機(jī)的輸出,達(dá)到節(jié)儉能源的目標(biāo)。
?、僮冾l器的軟啟動(dòng)功能,使空壓機(jī)的啟動(dòng)電流??;
?、诳諌簷C(jī)加載時(shí),因供氣度的變更而轉(zhuǎn)變電機(jī)轉(zhuǎn)速;
?、郛?dāng)用氣度極小時(shí),導(dǎo)致空壓機(jī)卸載運(yùn)行,變頻把持體系的空壓機(jī)在空載狀況時(shí)電機(jī)能耗也大大降落(20m3/min空壓機(jī)低于30kW)。
經(jīng)查變頻曲線表(由空壓機(jī)廠家供給變頻器的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表)得悉,利用變頻器把持時(shí),空壓機(jī)加載時(shí)的均勻功率約為80kW,空載時(shí)約為30kW,依據(jù)2001年運(yùn)行數(shù)據(jù),年運(yùn)行時(shí)光為8000多小時(shí),加載比例為45%,T頻加載時(shí)的均勻功率為113kW,空載時(shí)約為50k W,與工頻比較,變頻把持加載季節(jié)電量118800kWh,節(jié)儉電費(fèi)77220元(每kW?h以0.65元計(jì)),空載時(shí)的年節(jié)電量88000 kW?h,節(jié)儉電費(fèi)57200元,共計(jì)134420元。20m3/min螺桿空壓機(jī)變頻改革用度約為15萬(wàn)元,因此從實(shí)際上此改革是可行的。
2. 降落維護(hù)本錢
采取變頻把持體系,空壓機(jī)的軟啟動(dòng)減少了對(duì)局部電氣部件跟機(jī)械部件的沖擊。畸形運(yùn)行時(shí),轉(zhuǎn)速大局部時(shí)光低于額定轉(zhuǎn)速,降落了各類相干電磁閥跟氣動(dòng)元件的工作頻率,延長(zhǎng)了零部件的利用壽命,減少了空壓機(jī)的維護(hù)用度。
3. 降落噪聲
當(dāng)排氣度減少時(shí),電機(jī)運(yùn)行速度減慢,空壓機(jī)發(fā)出的噪聲比全速運(yùn)行時(shí)的噪聲大大減少,改良了操作工的工作環(huán)境,有利于環(huán)保。
三、改革辦法及運(yùn)行后果
依據(jù)原設(shè)備工況存在的問(wèn)題,空壓機(jī)經(jīng)變頻改革后應(yīng)滿意以下請(qǐng)求:
?、匐姍C(jī)變頻運(yùn)行狀況堅(jiān)持氣罐出口壓力牢固,高低穩(wěn)定0.1MPa;
?、跒榱梭w系運(yùn)行的堅(jiān)固性,體系應(yīng)存在變頻跟工頻兩套把持;
?、圩冾l把持體系應(yīng)采取閉環(huán)把持方法;
④為了體系的牢固性,一臺(tái)20m3/min螺桿空壓機(jī)運(yùn)行在變頻方法,但兩臺(tái)空壓機(jī)可能彼此進(jìn)行變頻切換。
?、菀罁?jù)空壓機(jī)的轉(zhuǎn)距特點(diǎn),應(yīng)選用恒轉(zhuǎn)矩變頻器;
⑥在用電氣度小的情況下,變頻器處于低頻運(yùn)行時(shí),應(yīng)保障設(shè)備的畸形潤(rùn)滑。
依據(jù)請(qǐng)求,采取一套變頻把持體系(ABB ASC600型通用變頻器),通過(guò)切換裝置轉(zhuǎn)換把持2臺(tái)20m3/min螺桿空壓機(jī)(一臺(tái)變頻運(yùn)行,另一臺(tái)可工頻運(yùn)行)。把持回路仍采取原空壓機(jī)體系中的西門子S7-200型PLC把持,并在緊縮空氣總管路上裝置一只壓力變送器,輸出4~20mA信號(hào)反饋至變頻器,與壓力設(shè)定值進(jìn)行比較,經(jīng)PID運(yùn)算輸出把持信號(hào)給變頻器的驅(qū)動(dòng)回路,調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速及幸壓機(jī)的加卸載,堅(jiān)持設(shè)定壓力的均衡,以達(dá)到恒壓供氣的目標(biāo)。
經(jīng)過(guò)多少個(gè)月的實(shí)際運(yùn)行跟參數(shù)的屢次修改,達(dá)到了滿意的把持后果。
連續(xù)對(duì)6個(gè)月的耗電數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)比較,節(jié)電率達(dá)28%以上,年節(jié)儉電費(fèi)20萬(wàn)元以上,在不到一年的時(shí)光內(nèi)即可收回投資。
四、問(wèn)題及處理
改革后的空壓機(jī),運(yùn)行兩年多曾呈現(xiàn)如下問(wèn)題:
1. 電機(jī)的冷卻風(fēng)翼經(jīng)常斷裂
因?yàn)榭諌簷C(jī)的電機(jī)功率為132kW,電機(jī)的冷卻風(fēng)翼采取金屬資料,空壓機(jī)經(jīng)變頻器改革后轉(zhuǎn)速經(jīng)常變更。
誠(chéng)然將變頻器的加減速時(shí)光在容許范疇內(nèi)進(jìn)行了延長(zhǎng),但仍經(jīng)常產(chǎn)生風(fēng)翼折斷的故障。為此,裝置一臺(tái) 獨(dú)破的風(fēng)扇對(duì)電機(jī)進(jìn)行冷卻后,運(yùn)行畸形,問(wèn)題得以解決。
2. 空壓機(jī)油路體系過(guò)早呈現(xiàn)積炭
改革后的空壓機(jī)均勻轉(zhuǎn)速降落,利用一定時(shí)光當(dāng)前,緊縮機(jī)的冷卻盤管及油分別器的內(nèi)壁上形成積炭,造成其換熱器換熱后果明顯降落,呈現(xiàn)排氣溫度高報(bào)警,造成頻繁停機(jī),影響畸形生產(chǎn)。于是選用空壓機(jī)廠家推薦的積炭蕩滌劑(每臺(tái)的蕩滌用度約600元),拆下冷卻盤管浸泡2h后(或通過(guò)專用泵輪回30min),用凈水沖凈,再用緊縮空氣吹干,調(diào)換新的油分別器芯,加入新的潤(rùn)滑油,開(kāi)機(jī)運(yùn)行后故障消除。