论空压机的节能

应　用　技　术　暑　●——一蠢　论空压机的节能　付亚宁　２０　１２年０８月２１日，国务院印发了《节能减　排“十二五”规划》的通知，重点推进电　力、煤炭、钢铁等行业的节能减排，推进　节能技术应用　钢铁行业中有大量的空压机．而由于空压机　不排除在满负荷状态下长时间运行的可能性．所以．选型时　只能按最大需求来确定电机容量．造成空压机系统余量一般　偏大　同时空压机还存在以下几个问题：　１．气压超过上限压力时空压机卸载及卸载后电机空转浪　费大量的电能　２．气量无法保持恒压．当用气量不断变化时．供气压力　不可避免产生波动．使用气精度达不到工艺要求。影响生产　效率及产品质量　空压机是结构复杂的通用设备。运转时间长。配备电机　功率较大．因而降低空压机的功耗，提高空压机的经济运行，　对节能具有重要意义　虽然我们通过加强日常运行管理如减　少泄漏、定期维护可以节约能耗．但是空压机蕴藏的节能潜　力远未被挖掘出来　综上所述．若能采用ＰＬＣ控制变频器调　速技术．当空气压力减少时．就可以降低电动机的转速，从而　较大幅度减小电动机的运行功率．实现节能的目的。　空压机变频调速系统以输出压力作为控制对象．由操作　面板、ｐｌｃ３００、矢量变频器、压力传感器、笼型异步电机组成　闭环控制系统．工作压力值可由操作面板直接设置传到　ｐｌｃ３Ｏ０的模拟量输入模块．经ｐｌｃ３００控制器分析计算后由　模拟量输出模块输出４　ｍＡ～２０　ｍＡ到变频器．变频器通过内　置ＰＩＤ进行比较计算调节输出频率．空压机的出口压力安装　压力传感器检测并转换成４　ｍＡ　２０　ｍＡ电流信号反馈到　ｐｌｃ３００的模拟量输入模块．形成闭环控制，使空压机不再加　卸载电机不出现空转．空气压力恒定．从而达到空压机高效　节能的目的　变频器通过调整电机转速来调节空压机出口压力．使电　机的输出功率与空气压力需求成正比．保持电机高效率工　作，功率因数高，无功损耗小，节电效果明显。按严格的ＥＭＳ　标准设计．高速低耗的ＩＧＢＴ以及采用了高效的矢量控制算　法．使得变频器的谐波失真和电机的电能损耗最小化　另外　普通空压机还有０．２　ＭＤａ压差浪费　普通空压机启动电流较　大，启动后加载产气到设定值的＋０．２　Ｍｐａ卸载，压力降至设　定值一０．２　Ｍｐａ再次加载。因此产生两个浪费：卸载时的空载　损耗和０．２　Ｍｐａ的压差损耗。这是普通机组自身造成的。　一台３７　ｋＷ的普通机组．平均产气占额定排气量的　７Ｏ％，一年运行４０００小时，０．７元／度电．与变频空压机相比要　多耗电费：　１．空载耗电：３０％的卸载时间×卸载时所产生的空载损耗　１４０暖瓤圜２ｏ１４￣ｚｇ　ｓ　（４５％ｘ３７　ｋＷ／ｔｂ时）￣４０００小时，年×０．７元／度电＝１４０００元／年　２．压差耗电：７０％Ｊ］１１载时间Ｘ高出０．２　Ｍｐａ的压差损耗（１４％ｘ　３７　ｋＷ／小时）ｘ４０００小时／年×０．７元／度电＝１０１５０元／年　合计　多耗电费：４Ｏ０ｏ＋１０１５０＝２４１５０元／年。　我公司轧钢车间有２台２２０　ｋＷ的英格索兰螺杆式空气　压缩机．原采用人工启停，压力到达时空压机自动卸载，电机　空转运行。为了更好地满足工作要求、达到节能效果，我和同　事们改造了变频空压机系统．控制的方案如下：　２台机各配２３０　ｋＷ变频器一台．２台空压机的启动停止　均由ＰＬＣ集中控制　先启动一台机变频运行．将空压机的出　口压力变化由压力传感器传输到ｐｌｃ３００的模拟量输入模块，　经Ｄｌｃ３００控制器分析计算后由模拟量输出模块输出４　ｍＡ～　２０　ｍＡ到变频器．变频器再通过内置ＰＩＤ进行比较计算．调　节输出频率从而调节电机转速来保持供气压力　同时．由　ＰＬＣ计算该工作的空压机台数．如１　机不能达到用气量．再　启动　机；当用气量减小时．关闭２　机；当供气量再次不足　时．ＰＬＣ又自动启动２　机。　改造后机器运行效率大大提高．设定压力为７公斤．单　机工作．压力变化时．由变频通过ＰＩＤ运算以改变转速来维　持压力恒定．满足用气需求。用气量增加时，变频频率上升到　５０ＨＺ仍不能满足供气量．立即启动　空压机．此过程中．用　气量大。２＊机变频运行，１　机工频运行。２　机频率范围设定在　１８　ＨＺ～５０　ＨＺ。该系统投入后．经过一年多运行．系统工作稳　定。　改造后的空压机．不仅具有节能效果，而且整机发热减　小．机器损耗降低。在使用变频前油温很高（在７８℃以上），　用了变频之后油温仅４８℃　６４℃　经过改造前安装电度表和　累时器．和改造后相比每小时平均节电达到３５％　另外还要解决空压机泄漏问题。空压机所消耗的电能仅　有７０％转化成压缩空气。由此可见，压缩空气比电费还要贵　很多．但是往往我们都忽略了这一点。在我们公司。由于产　气的空压机和高压气体的使用车间不是一个车间．各顾各　的，虽然经常能听到漏气的声音，但使用车间意识淡泊、管理　不到位．没有采取有效的处理措施　在公司领导和机动部的　督查和检查下．使用车间解决了很多管道和电磁阀的漏气问　题．节省了大量的高压空气．相当于降低大量的电耗。因此，　当听到漏气时。要及时采取相应的措施．每个人都要有“高压　空气就如同电一样”懂得节约的意识　我厂还有炼钢、炼铁等很多车间的空压机没有实施节能　改造．如果也能实施像轧钢车间的空压机变频节能改造．肯　定会给厂里带来不小的经济效益　（作者单位：崇利制钢有限公司机动部）