一、引言

1．編寫(xiě)目的

它用于準(zhǔn)確、清晰、完整地描述貴公司空壓機(jī)采用變頻調(diào)速運(yùn)行的可行性、經(jīng)濟(jì)性，并給出項(xiàng)目的技改方案，以便與貴公司及相關(guān)部門共同討論和技術(shù)交流，共同做好節(jié)能降耗工作。

2．背景

本技改方案為我公司根據(jù)貴公司對(duì)空壓機(jī)采用變頻調(diào)速控制的要求，進(jìn)行全面的論證后編寫(xiě)而成的。

3．參考資料

在本方案中所引用的參考資料：

（1）匯川變頻器應(yīng)用手冊(cè)

（2）空壓機(jī)工作原理

二、概述

4．產(chǎn)品概述

本系統(tǒng)采用匯川MD320系列變頻器，它以絕對(duì)領(lǐng)先的技術(shù)，各種功能完善，無(wú)需附加多余的控制設(shè)備，使更多的用戶既方便又經(jīng)濟(jì)的將變頻器應(yīng)用在風(fēng)機(jī)、水泵等節(jié)能領(lǐng)域。是國(guó)家重點(diǎn)推廣應(yīng)用的節(jié)能新技術(shù)產(chǎn)品。

5．主要功能

匯川變頻器特別針對(duì)中國(guó)國(guó)情，設(shè)計(jì)出較寬的輸入電壓（U ±20%； Hz±5%），以及中文顯示操作面板。內(nèi)置防雷擊過(guò)流保護(hù)裝置，采用工業(yè)級(jí)防雷設(shè)計(jì)，對(duì)感應(yīng)雷有自保護(hù)能力

全數(shù)字智能化控制，各運(yùn)行參數(shù)可有數(shù)字設(shè)定。控制過(guò)程中的變化參數(shù)有數(shù)字實(shí)時(shí)顯示。可根據(jù)用戶要求提供適應(yīng)各種方式控制。控制精度<±1%。

自動(dòng)節(jié)能運(yùn)行模式，可使風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載獲得最大節(jié)能效果。

三、系統(tǒng)方案說(shuō)明

3.1 現(xiàn)運(yùn)行狀況

貴公司供氣系統(tǒng)空壓機(jī)現(xiàn)有132Kw 空壓機(jī)二臺(tái)、一用一備，24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行。壓力不能恒定控制，波動(dòng)范圍大，不能及時(shí)根據(jù)生產(chǎn)用氣量的大小調(diào)節(jié)壓力，這勢(shì)必造成電能的浪費(fèi)，空壓機(jī)壽命的減少。為了節(jié)約能源，降低成本，該電機(jī)實(shí)施變頻技術(shù)改造很有必要也切實(shí)可行。

3.2 系統(tǒng)構(gòu)成

為了滿足生產(chǎn)要求，本著節(jié)約及盡量不改動(dòng)原有設(shè)備的目的，以及生產(chǎn)的需要。我們對(duì)132KW空壓機(jī)進(jìn)行變頻控制。根據(jù)供氣要求，變頻與工頻有電氣聯(lián)鎖，為使系統(tǒng)安全可靠，變頻裝置與原系統(tǒng)有聯(lián)鎖及切換功能。新系統(tǒng)具有過(guò)流、過(guò)壓、欠壓、過(guò)載等保護(hù)功能。下圖為系統(tǒng)構(gòu)成圖，該系統(tǒng)由一臺(tái)空壓機(jī)，一臺(tái)變頻器，一只壓力變送器。通過(guò)變頻電控柜上的面板可顯示運(yùn)行參數(shù)和故障報(bào)警等。

3.3 工作原理：

根據(jù)用戶需要，先設(shè)定“給定壓力值”，系統(tǒng)運(yùn)行后則壓力變送器檢測(cè)管網(wǎng)的“實(shí)際壓力值”送往變頻器，變頻器經(jīng)過(guò)PID運(yùn)算控制變頻器的輸出電壓及頻率，當(dāng)用氣量增加，輸出頻率升高，電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)升高，供氣量增加；當(dāng)用氣量減少時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速降低，供氣量減少，從而使管網(wǎng)供氣壓力恒定。控制原理圖如下所示：

3.4 節(jié)能原理

由于空壓機(jī)不能排除在滿負(fù)荷狀態(tài)下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的可能性，所以，只能按最大需求來(lái)決定電動(dòng)機(jī)的容量，故設(shè)計(jì)裕量一般偏大。在實(shí)際運(yùn)行中，輕載運(yùn)行的時(shí)間所占的比例是非常高的。如采用變頻調(diào)速，可大大提高輕載運(yùn)行時(shí)的工作效率，可十分方便地進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)，保持壓力的穩(wěn)定，從而大大提高空壓機(jī)的工作性能。

供氣系統(tǒng)在恒定壓力的供氣方式下，若空壓機(jī)在變頻狀態(tài)下運(yùn)行，一旦用氣量減少，管道壓力就有升高趨勢(shì)，由于設(shè)定了恒壓值，其實(shí)際壓力通過(guò)壓力變送器傳到變頻器，使變頻器輸出頻率及電壓降低，空壓機(jī)轉(zhuǎn)速降低，供氣量減少，從而維持管網(wǎng)壓力恒定，由于轉(zhuǎn)速降低，電機(jī)功率隨之變小，從而達(dá)到節(jié)電的目的，相反，用氣量增大，電動(dòng)機(jī)功率也隨之變大。電機(jī)轉(zhuǎn)速和功率的關(guān)系如下： （n1/n2）=P1/P2 ?

四、經(jīng)濟(jì)效益

據(jù)國(guó)家有關(guān)部門調(diào)查統(tǒng)計(jì)，我國(guó)工業(yè)部門使用的空壓機(jī)效率在20%~50%，效率相當(dāng)?shù)汀?/p>

目前空壓機(jī)功率132kW 。

P = 132 Kw×85% = 112.2 KW

理論上空壓機(jī)節(jié)電率能達(dá) 20%~50% ，實(shí)際按 30% 來(lái)計(jì)算，年節(jié)約電費(fèi)為：

功率*節(jié)電率*運(yùn)行時(shí)間*電費(fèi)=效益 ? ? 即：

112.2（kW）*30%（節(jié)電率）*24（小時(shí)）*25（天）*12（月）*0.75（電費(fèi)） ≈ 18. 2萬(wàn)元

五、設(shè)備投資 ??

預(yù)計(jì)工程總投資約 11 萬(wàn)元。

按目前的情況，投資回收期為

11/ 18.2 ＝0.6，即 7 個(gè)多月。

六、其它輔助效果

1．1避免電機(jī)直接工頻啟動(dòng)的損害，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟啟軟停，延長(zhǎng)電機(jī)及空壓機(jī)的使用壽命。

1．2供氣壓力更加穩(wěn)定。

1．3減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少設(shè)備的維修費(fèi)用。