空壓機(jī)綜合節(jié)能技術(shù)解決方案，高效電機(jī)企業(yè)需要了解

 

空壓機(jī)是工業(yè)企業(yè)普遍使用的能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，主要功能是把電能轉(zhuǎn)換為氣壓能，利用壓縮空氣的能量驅(qū)動(dòng)控制閥和汽缸完成相關(guān)的工藝動(dòng)作，它既可作為控制動(dòng)力源，又可作為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源，一般驅(qū)動(dòng)壓力在1Mpa以下的自動(dòng)化系統(tǒng)均采用氣壓驅(qū)動(dòng)。所以廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化控制系統(tǒng)。空壓機(jī)產(chǎn)生氣壓的過程是一個(gè)電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，機(jī)械轉(zhuǎn)化為氣壓的過程。所以空壓機(jī)系統(tǒng)的節(jié)能主要有三個(gè)方面，一是提升運(yùn)行效率，二是提高輸送使用效率，三是回收和利用電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能時(shí)產(chǎn)生的熱能，三個(gè)層次的節(jié)能形成了空壓機(jī)系統(tǒng)高效低耗的節(jié)能運(yùn)行體系。

1、空壓機(jī)節(jié)能策略

 

2、空壓機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

 

3、空壓機(jī)變頻節(jié)能

（1）空壓機(jī)的可行性分析

為了保障系統(tǒng)供氣壓力，在空壓機(jī)設(shè)計(jì)安裝時(shí)都會(huì)增大裝機(jī)容量，并處于常年連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)供氣壓力達(dá)到設(shè)定最高值時(shí)，空壓機(jī)卸載，關(guān)閉吸氣閥門或停機(jī)，當(dāng)系統(tǒng)壓力降到設(shè)定最低值時(shí)，空壓機(jī)啟動(dòng)加載，滿負(fù)荷運(yùn)行，由于頻繁的加載、卸載對(duì)電路產(chǎn)生了較大的沖擊電流，造成了電能浪費(fèi)，增大了機(jī)械損耗。如果采用變頻調(diào)速技術(shù)，在滿足用戶壓力負(fù)載需求的前提下，通過調(diào)節(jié)空壓機(jī)電機(jī)的輸出功率，有效調(diào)整壓力流量的技術(shù)參數(shù)，使空壓機(jī)運(yùn)行在無頻繁加載、卸載的平穩(wěn)狀態(tài)下，可減少啟動(dòng)電流和沖擊電流，提高運(yùn)行性能，降低機(jī)械損耗，保護(hù)電路安全，節(jié)約電能資源。

（2）技術(shù)原理

采用動(dòng)態(tài)跟蹤控制和模糊控制技術(shù)，經(jīng)壓力傳感器采樣和數(shù)值反饋，通過PID控制器的分析、對(duì)比、判斷、運(yùn)算后，輸出適合系統(tǒng)負(fù)載需要的軸功率，使氣壓系統(tǒng)保持在壓力恒定狀態(tài)，并大大減少機(jī)組頻繁加載和卸載，優(yōu)化了運(yùn)行狀態(tài)，提高了工作效率，實(shí)現(xiàn)了最大限度的節(jié)能。

 

（3）性能特點(diǎn)

節(jié)電率高，節(jié)電率可達(dá)15%以上。

實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，對(duì)電網(wǎng)無沖擊，降低對(duì)變壓器容量的要求。

功率因數(shù)提高，減少無功損耗，使功率因率達(dá)到1。

恒壓供氣，運(yùn)行平穩(wěn)，可靠性高。

無頻繁加載、卸載。壓縮機(jī)的使用壽命及檢修周期都將得到大大延長。

空壓機(jī)排氣量由空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速來控制，氣缸內(nèi)氣閥片不再反復(fù)地開啟和關(guān)閉，閥座、彈簧等工作條件大大改善，避免了高溫、高壓氣體急劇的流動(dòng)和沖擊，維修工作量減少。

設(shè)置故障報(bào)警及自動(dòng)切換，提高了系統(tǒng)的安全可靠性。

4、空壓機(jī)系統(tǒng)管理節(jié)能

（1）節(jié)能分析

根據(jù)空壓機(jī)電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能項(xiàng)目的多年實(shí)施經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，大多數(shù)壓縮空氣系統(tǒng)所消耗的能源明顯高于其實(shí)際消耗的能源量,高送低用、系統(tǒng)泄漏、人為虛假用氣和不正確使用大約消耗了約40％的壓縮空氣量，導(dǎo)致了大量氣能損失，通過壓縮空氣系統(tǒng)的優(yōu)化控制可以達(dá)到15～35%的節(jié)能效果。

 

（2）技術(shù)原理

系統(tǒng)采集各支路的供氣壓力、用氣流量和末端氣壓等技術(shù)參數(shù)，并根據(jù)各支路的用氣需求所設(shè)定的目標(biāo)值，經(jīng)計(jì)算機(jī)的分析、比較、判斷和運(yùn)算后，實(shí)時(shí)調(diào)整各支路的流量執(zhí)行機(jī)構(gòu)的開度，達(dá)到供氣壓力、供氣流量與實(shí)際負(fù)載需求量的一致，減少輸送能量損耗，同時(shí)根據(jù)系統(tǒng)壓力的變化檢測(cè)系統(tǒng)漏氣損耗，并及時(shí)進(jìn)行報(bào)警。徹底解決了高送低用、系統(tǒng)漏氣、人為虛假用氣等造成的能量損失問題。

 

（3）性能特點(diǎn)

穩(wěn)定恒壓用氣區(qū)間（模糊控制），線形運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定下游系統(tǒng)的空氣壓力，控制精度±0.05bar；

壓力顯示及指定壓力設(shè)定功能：消除壓力波動(dòng)導(dǎo)致的錯(cuò)覺需求；

掉電自我保護(hù)功能，可在掉電后保證系統(tǒng)閥門處于全開狀態(tài)，保障系統(tǒng)安全運(yùn)行；

提高系統(tǒng)儲(chǔ)氣能力，減少泄漏及人為造成的錯(cuò)覺需求浪費(fèi)；

具備遠(yuǎn)程監(jiān)控通訊及遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)定功能；

低壓力損失無縫鋼管設(shè)計(jì)，整體裝置的壓降不超過0.5psig(0.03bar)；

實(shí)際調(diào)節(jié)輸出壓力范圍1.5-10bar;

使用環(huán)境溫度-20°C～80°C，適用于各種工藝需求的壓縮空氣恒壓輸送。

5、空壓機(jī)熱能回收

（1）節(jié)能分析

空氣壓縮機(jī)長期連續(xù)有運(yùn)行過程中，把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，機(jī)械能轉(zhuǎn)換為風(fēng)能，在機(jī)械能轉(zhuǎn)換為風(fēng)能過程中，空氣得到強(qiáng)烈的高壓壓縮，使之溫度驟升，這是普通的物理學(xué)機(jī)械能量轉(zhuǎn)換，機(jī)械螺桿的高速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)也產(chǎn)生摩擦熱，這些產(chǎn)生的高熱由空壓機(jī)潤滑油的加入混合成油氣蒸汽排出機(jī)體，這部分高溫油氣流的熱量相當(dāng)于空壓機(jī)功率的60%，它的溫度通常在80℃（冬季）100℃（夏秋季），這些熱能都由于機(jī)器運(yùn)行溫度的要求，都被無端地廢棄排往大氣之中，即空壓機(jī)的散熱系統(tǒng)來完成機(jī)器運(yùn)行的溫度要求?？諌簷C(jī)熱回收就是利用熱能轉(zhuǎn)換原理，把空壓機(jī)散發(fā)的熱量回收轉(zhuǎn)換到水里，水吸收了熱量后，水溫就會(huì)升高空壓機(jī)運(yùn)溫度就會(huì)降低。

科學(xué)技術(shù)支持：空壓機(jī)有40%的電能轉(zhuǎn)化為空氣能，有60%轉(zhuǎn)化為熱能，我們利用物理學(xué)的（相變理論），使空壓機(jī)熱能回收得以突破達(dá)到空壓機(jī)總功率的93%以上，是傳統(tǒng)熱回收的200%以上。

（2）空壓機(jī)熱回收技術(shù)原理

 

（3）空壓機(jī)回收熱能應(yīng)用