福建某服裝公司空壓機(jī)節(jié)電改造可行性分析報告
一、福建某服裝公司空壓機(jī)工作原理簡述：
福建某服裝公司有一臺空壓機(jī)使用復(fù)盛螺桿空壓機(jī)，電機(jī)功率37KW，工作原理是由螺桿在氣缸內(nèi)轉(zhuǎn)動，使轉(zhuǎn)子齒槽之間的空氣不斷地產(chǎn)生周期性的容積變化，空氣則沿著轉(zhuǎn)子軸線由吸入側(cè)輸送至輸出側(cè)，實現(xiàn)螺桿式空壓機(jī)的吸氣、壓縮和排氣的全過程?？諌簷C(jī)的進(jìn)氣口和出氣口分別位于殼體的兩端，陰轉(zhuǎn)子的槽與陽轉(zhuǎn)子齒被主電機(jī)驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)。
原空壓機(jī)的主電機(jī)運(yùn)行方式為星三角降壓起動。具體操作程序為：輸入啟動信號，控制系統(tǒng)接通啟動器線圈并打開斷油閥，空壓機(jī)在卸載模式下啟動，這時進(jìn)氣閥處于關(guān)閉位置，而放氣閥打開以排放油氣分離器內(nèi)的壓力。等降壓數(shù)秒后空壓機(jī)開始加載運(yùn)行，系統(tǒng)壓力開始上升。如果系統(tǒng)壓力上升到壓力開關(guān)上限值0.8Mpa，即起跳壓力，控制器使進(jìn)氣閥關(guān)閉，油氣分離器放氣，壓縮機(jī)空載運(yùn)行，直到系統(tǒng)壓力跌到壓力開關(guān)下限值0.6Mpa后，即回跳壓力下，控制器使進(jìn)氣閥打開，油氣分離器放氣閥關(guān)閉，壓縮機(jī)打開，油氣分離器放氣閥關(guān)閉，壓縮機(jī)滿載運(yùn)行。
二、原系統(tǒng)工況存在的問題
1、主電機(jī)雖然星三角降壓起動，但起動時的電流仍然很大，會影響電網(wǎng)的穩(wěn)定及其它用電設(shè)備的運(yùn)行安全。
2、浪費(fèi)電能達(dá)25%以上
主電機(jī)時常卸載運(yùn)行，屬非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，電能浪費(fèi)嚴(yán)重。我們對空壓機(jī)的主機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行抄錄：運(yùn)行總時間為20000小時，其中加載時間11000小時，卸載時間為9000個小時，主機(jī)的功率為75KW，加載電流為65A，卸載電流為30A（實際消耗功率為 15KW），根據(jù)我們經(jīng)驗與初步計算，此臺空壓機(jī)浪費(fèi)電能達(dá)25%以上，現(xiàn)在我們以20%浪費(fèi)計算，37ＫＷ × 8０％（負(fù)荷率）×25％（浪費(fèi)）×24小時×３０天＝5328度電可見一臺空壓機(jī)每月大約浪費(fèi) 5328 度電。
3、主電機(jī)工頻運(yùn)行致使空壓機(jī)運(yùn)行時噪音很大。
4、主電機(jī)工頻起動設(shè)備的沖擊大，電機(jī)軸承的磨損大，所以設(shè)備維護(hù)工作時機(jī)械量大。
三、節(jié)電改造方案：
1、 節(jié)能原理及效果
我們知道，用調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速的方法同樣可以調(diào)整供氣量。由于空壓機(jī)基本上屬于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，用調(diào)整電機(jī)速速的方法調(diào)整供氣量能使電機(jī)的輸出功率基本與轉(zhuǎn)速（供氣量）成正比關(guān)系，達(dá)到很好的節(jié)電效果。
復(fù)盛空壓機(jī)節(jié)電器具有矢量控制功能，可使電機(jī)在低速時也能提供滿足負(fù)載需要的轉(zhuǎn)矩。同時，復(fù)盛空壓機(jī)節(jié)電器的自動節(jié)能模式，可使電機(jī)在滿足負(fù)載轉(zhuǎn)矩要求下以最小電流運(yùn)行，達(dá)到更好的節(jié)電效果：
（1）、出氣口釋放閥全部關(guān)閉，取消用出氣口釋放閥調(diào)節(jié)供氣量方式，以避免由此導(dǎo)致的電能浪費(fèi)。代之以復(fù)盛空壓機(jī)節(jié)電器轉(zhuǎn)速來調(diào)整氣體流量，使電機(jī)輸出的功率與流量需求基本上成正比關(guān)系，始終使電機(jī)高效率工作，以達(dá)到明顯的節(jié)電效果。
（2）、利用復(fù)盛空壓機(jī)節(jié)電器的節(jié)能模式，可使電機(jī)在輕載時以最高效率運(yùn)行，減少不必要的電能損耗；
（3）、根據(jù)嚴(yán)格的EMS標(biāo)準(zhǔn)，高效的PWM復(fù)盛空壓機(jī)節(jié)電器使用高速低耗的IGBT，降低諧波失真和電機(jī)的電能損失?！ ?/span>
（4）、可使電機(jī)起動、加載時的電流平緩上升，沒有任何沖擊；可使電機(jī)實現(xiàn)軟停，避免反生電流造成的危害，有利于延長設(shè)備的使用壽命；避免因電流峰值帶來的電力公司的罰款；
（5）、采用復(fù)盛空壓機(jī)節(jié)電器控制系統(tǒng)后，可以實時監(jiān)測供氣管路中氣體的壓力，使供氣管路中的氣體的壓力保持恒定，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量；
（6）、由于電機(jī)在高效率狀態(tài)下運(yùn)行，功率因數(shù)較高，降低了無功損耗，節(jié)約了大量電能。
（7）、保存原釋放閥系統(tǒng)，在必要時可參加調(diào)節(jié)，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性?？傊捎煤銐汗庵悄芸刂葡到y(tǒng)后，不但可節(jié)約電力費(fèi)用，延長壓縮機(jī)的使用壽命，并可實現(xiàn)"恒壓供氣"的目的，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
四、空壓機(jī)節(jié)能改造方案設(shè)計原則
根據(jù)原工況存在的問題并結(jié)合生產(chǎn)工藝要求，空壓機(jī)改造后系統(tǒng)應(yīng)滿足以下要求：
電機(jī)變頻運(yùn)行狀態(tài)保持儲氣罐出口壓力穩(wěn)定，壓力波動范圍不能超過±0.02Mpa
系統(tǒng)應(yīng)具有節(jié)電和市電兩套控制回路。
系統(tǒng)具有開環(huán)和閉環(huán)兩套控制回路。
根據(jù)空壓機(jī)的工況要求，系統(tǒng)應(yīng)保障電動機(jī)具有恒轉(zhuǎn)矩運(yùn)行特性一。
為了防止非正弦波干擾空壓機(jī)控制器，節(jié)電器輸入端應(yīng)有抑制電磁干擾的有效措施。
在用氣量小的情況下，節(jié)電器處在低頻運(yùn)行時，應(yīng)保障電機(jī)繞組溫度和電機(jī)的噪音不超過允許的范圍。
四、改造方案原理
由節(jié)電器，壓力變送器、電機(jī)、螺旋轉(zhuǎn)子組成壓力閉環(huán)控制系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，使儲氣罐內(nèi)空氣壓力穩(wěn)定在設(shè)定范圍內(nèi)，進(jìn)行恒壓控制。
反饋壓力與設(shè)定壓力進(jìn)行比較運(yùn)算，實時控制節(jié)電器的輸出，從而調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，使儲氣罐內(nèi)空氣壓力穩(wěn)定在設(shè)定壓力上。