浅谈螺杆压缩机耗电量计算方法Word文档格式.docx
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二、部分负荷条件下二级能效的机器比三级能效的节电量
大部分情况下压缩机的产气量不同于用气量,压缩机通过加载、卸载调节产气量,假定压缩机每天运行10小时,每天累计卸载2小时,卸载功率为额定的30%,一年360个工作日。
(0.0167×
8+55×
2×
0.3)×
360=32080.32(KWh)。
既一年节电32080.32度,可见即使在部分负荷条件下不同能效等级的螺杆压缩机运行费用差距也很大。
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变频式空压机简介及发展
随着我国经济的飞快发展,国家越来越关注高效低耗的技术,而这种技术已受到人们的关注。
在空压机供气领域能否应用变频调速技术,节省电能的同时也能改善空压机性能、提高供气品质就成为我们关心的一个话题。
变频式空压机工作流程
变频式空压机的工作原理
由于空压机马达的转速与空压机的实际消耗功率成一次方关系,降低马达转速将减少实际消耗功率变频式空压机是用压力感测器即时感应系统中实际气压和用气量。
通过电器控制和变频控制的精确配合,在不改变空压机马达转矩(即拖动负载的能力)的前提下来即时控制马达转速(即输出功率),经由改变压缩机转速,来响应系统压力的变化,并保持稳定的系统压力(设定值),以实现高品质压空气的按需输出。
当系统消耗风量降低时,此时压缩机提供的压缩空气大于系统消耗量,变频式压缩机会降低转速,同时减少输出压缩空气风量;
反之则提高马达运转速增加压缩空气风量,以保持稳定的系统压力值。
它和风机电机水泵节电一样,根据负载变化,控制输入的电压频率,跟变频器原理相同
其节能效果如下:
1、变频空压机[1]的压力设定可以是一点,即可以将满足生产设备要求的最低压力作为设定压力,变频空压机将根据管网压力上下波动的趋势,调节空压机转速的快慢,甚至消除了空压机的卸载运行,节约了电能。
2、由于变频空压机使得管网上下压力稳定,可以降低甚至消除压力的波动,从而使系统中所有运行的空压机都在一个满足生产要求的较低的压力下运行,减少了压力向上波动造成的功率损失。
3、由于压缩机不能排除在满负载状态下长时间运行的可能性,所以,只能按最大需求来决定电动机的容量,故设计容量一般偏大。
在实际运行中,轻载运行的时间所占的比例是非常高的。
如采用变频调速,可大大提高运行时的工作效率。
因此,节能潜力很大。
4、有些调节方式(如调节阀门开度和改变叶片的角度等),即使在需求量较小的情况下,也不能减小电动机的运行功率。
采用了变频调速后,当需求量较小的情况下,可降低电动机的转速,减小电动机的运行功率,从而进一步实现节能。
5、单电动机拖动系统大多不能根据负载的轻重连续地调节。
而采用了变频调速后,则可以十分方便地进行连续调节,能保持压力、流量、温度等参数的稳定,从而大大提高压缩机的工作性能。
变频式空压机设备之磁阻变频式空气压缩机
全球最节能的螺杆式空气压缩机(空压机)。
其由直流磁阻电机驱动,与加装交流变频器的空压机有着本质的区别。
变频式空压机工作原理
变频分两种。
一种是普通电机配上变频器。
变频器可以改变电机转速。
但是,调节范围有限,一般可以使电机输出在百分之七十五到百分之百之间调节。
还有一种是变频式电机并配备变频器。
目前,空压机领域,能使用真正变频电机的厂家不多。
伯格、阿特拉斯、英格索兰空压机有一款是永不磨损,无须更换轴承的变频空压机,应该可以实现零到百分之百的输出调节。
一般变频手段,都可以做到抑制设备频繁加卸载,而且还可以节省大量电能,提高可靠性,降低噪音。
空气压缩机用变频的话,还可以稳定系统气压。
变频式空压机设备之螺旋式调式压缩机
康普艾LSR系列压缩机装有效率卓著的变速磁阻开关驱动系统。
在任何需量水平下实现最高效率,降低能源费用,节省资金。
输出与需量精确匹配的能力令压缩机的作业能耗量恰如其分。
通过改变驱动电机的速度即可实现这一目的,尤其是LSR系列压缩机,其效率绝非其它传统变速驱动系统可比。
选择空压机的基本准则
选择空压机的基本准则是经济性、可靠性与安全性。
一是应考虑排气压力的高低和排气量大小。
一般用途空压机排气压力为0.7MPa,以前标准为0.8MPa。
目前行业内也有一种排气压力为0.5MPa的空压机,从使用角度看是不合理的,因为对风动工具而言其压力余量太小,输气距离稍远一些就不能使用。
另外,从设计角度看,这种压缩机设计为一级压缩,压比太大,易引起排气温度过高,造成气缸积炭,导致事故发生。
如果用户所用的空压机大于0.8MPa,一般要特别制造,不能采取强行增压的办法,以免造成事故。
排气量是空压机的主要参数之一,选择空压机的气量要和所需的排气量相匹配,并留有10%—20%的余量。
如果用气量大而空压机排气量小,风动工具开启后,会造成空压机排气压力的大大降低,而不能驱动风动工具。
当然盲目追求大排气量也是错误的,因为排气量越大压缩机配的电机越大,不但价格高,而且浪费购置资金,使用时也会浪费电力能源。
另外,在选排气量时还要考虑高峰用量和通常用量及低谷用量。
如果低谷用量较大,而通常用量和高峰用量都不大,国外通常的办法是以较小排气量的空压机并联取得较大的排气量,随着用气量增大而逐一开机,这样不但对电网有好处,而且能节约能源。
二是要考虑用气场合和条件。
如用气场地狭小(船用、车用),应选立式;
如用气场合有长距离的变化(超过500米),则应考虑移动式;
如果使用场合不能供电,则应选择柴油机驱动式;
如果使用场合没有自来水,就必须选择风冷式。
在风冷、水冷两种冷却方式上,用户常有错误的认识,认为水冷好,国内外小型压缩机中风冷式大约占到90%以上,这是因为在设计上风冷简便,使用时无需水源。
而水冷式空压机的致命缺点有四:
必须有完备的上下水系统,投资大;
水冷式冷却器寿命短;
在北方冬季还容易冻坏气缸;
在正常的运转中会浪费大量的水。
三是要考虑压缩空气质量。
一般空压机产生的压缩空气均含有一定量润滑油,并有一定量的水,有些场合是禁油和禁水的,这时不但对空压机选型要注意,必要时要增加附属装置。
解决的办法:
一是选用无润滑空压机。
这种空压机气缸中基本上不含油,其活塞环和填料一般为聚四氟乙烯。
但这种机器也有缺点,润滑不良,故障率高;
聚四氟乙烯也是一种有害物质,食品、制药行业不能使用;
无润滑空压机只能做到输气不含油,不能做到不含水。
第二种也是常用的方法,是将空压机(无论哪种)再加一级或二级净化装置或干燥器。
这种装置可使空压机空气既不含油又不含水,使压缩空气中的含油水量在5ppm以下,可满足工艺要求。
四是要考虑空压机运行的安全性。
空压机是一种带压工作的机器,工作时伴有温升和压力,其运行的安全性要放在首位。
国家对压缩机的生产实行规范化的“两证”制度,即压缩机生产许可证和压力容器生产许可证(储气罐)。
因此,在选购压缩机产品时,要严格审查“两证”。
通常有证厂家的产品质量保证系统是完善的,不会出现大的质量问题,即使出现一些问题,也会由厂家负责三包。
空压机节能改造
空压机节能不但可以为国家、社会做贡献,而且还可给企业带来可观的经济效益。
空压机作为制造厂最常用的设备之一,其所产生的廉价适用的压缩空气能源倍受企业家青睐。
可据权威机构调查,空气压缩系统在五年的总成本中,运转能源消耗费用占约86%,压缩系统初期购置费用仅占总成本的约8%,其高额的运转能源消耗费用无形中增加了企业的运营成本。
根据美国能源部的统计,在美国,空压机是工业中耗电最多的设备之一,通过改进压缩空气系统的设计和运行可节能20-50%。
让我们先了解下定频空压机的能源浪费是如何形成的:
空压机“大马拉小车”的现象十分普遍。
其一,在选型阶段,工程人员所选的空压机往往均高于驱动负载的最大需求。
其二,空压机应用的负荷本来就是变化的,而选择的空压机大小必须满足最大负荷,实际上最大负荷只是间断出现,而其他时间负荷要小得多。
2.
定频空压机的工作原理是机能源浪费的根结所在。
目前容积型空压机的控制方式多为双位控制,即空压机使用中设置有加载压力A作为压力下限,其等于或略高于需求压力;
卸载压力B作为压力上限,为了避免空压机运行中频繁出现加卸载,压力上下限带宽一般设置为1bar~1.5bar。
当空压机排气压力大于上限时,空压机停止排气处于待机状态,此时电机空载运行。
当压缩空气被使用,压力下降到压力下限时,空压机开始加载运行并排气。
从上述容积型空压机的控制方式可以看出,双位控制方式存不必要的能耗,A点由于高于实际需求压力排气,电机负荷增加;
同时由于排气压力提高管路中的泄漏增加。
B点卸载时电机处于待机运行状态,电机待机能耗大。
空压机变频节能系统是如何节电的呢?
加装变频系统后,空压机的电机运行频率可变,实现了空压机根据用气量的大小自动调节电机转速,减少了电机频繁的加载和卸载,从而较大幅度减小电动机的运行功率,使得供气系统气压维持恒定,即达到了节能的目的。
同时,对空压机进行变频改造,能够使电机实现软起软停,减小启动冲击,延长设备使用年限。
空压机热能回收
空压机在生产压缩空气时,产生的大量热能被白白的浪费,如加以回收利用,可大大节约单位用热水等的能耗。
业内公认的可节约能量为:
空压机的电机功率*70%*开机时间;
例如:
一台90KW的空压机,如果采用热能回收系统,可回收能源等于90kw*70%*开机工作时间。
空压机后处理设备的选型
动力源的压缩空气除过应满足一定的气量及压力外,还应保证一定的洁净度,以免对用气设备造成损害及影响控制精度,因此,应按需求配置辅助设备。
在辅助设备的选用中,应本着在满足空气质量要求的基础上,尽量选用较低精度的原则。
这样能降低购买成本,更重要的是能减小系统压降及空气损耗。
辅助设备选型的基本要求如下:
1.储气罐的容积大小应以压缩机排气量的1/10--1/6为宜。
2.干燥机及过滤器的处理量应与压缩机的排气量相一致。
3.干燥机之前的过滤器应加装自动排水器。
4.使用吸附式干燥机时,压缩机应预留相应的气耗量。
5.干燥机安装在储气罐之后,储气罐的作用体现的较充分,起到缓冲、冷却和排污的作用,可减轻干燥机的负荷,用于系统供气较均匀的工况。
干燥机安装在储气罐之前,系统可提供较大峰值调节能力,多用于用气波动较大的工况。
空气压缩机的改造方法和趋势
改造空气压缩机的方法:
132kw-8级电动机实际运行电流为220A~240A,4台空压机共用一个储气罐,实际所需压力为0.6~0.7Mpa,远传压力表指示为0.64Mpa。
要如何改造?
一、四台空压机只改一台(132kw-8)辅加一个压力变送器,采样管网的实际压力反馈给变频器。
变频器通过软件(PID功能),自动调整输出电压。
(即降低实际功率)来满足实际用气量。
经商定,为了不让变频器影响电动机温度,我们采用RB600-3P160G型(160kw变频器)。
二、采用工/变频手动切换,假如变频器有问题时,可以改为工频运行。
真正不影响工厂的实际生产,确保空压机的长期运行。
三、根据客户压力所需,可以将网管压力设定为0.6Mpa,因为是四台空压机同时作功,我们将其中的没改的三台所浪费的电能,通过变频改造的一台节约下来。
进口泵阀门工业洗衣机
四、根据实际经验,改造进线电流为190A左右,大约节约功率为30/2=15kw。
电度数=千瓦/小时(即15度/小时),24小时运行,一天节约电度数=15*24=360度。
每度以0.5元计算=360*0.5=180元/天。
每月=180*30=5400元。
五、空压机变频改造后的效益:
1、节约能源;
2、运行成本降低;
3、提高压力的精度;
4、延长压缩机的使用寿命;
5、低了空压机的噪音.
三种基本类型空压机的特点及用途
三种基本类型的空压机包括:
往复式
回转式
离心式
以上三种类型的空压机可进一步划分为:
裸机和整机
风冷和水冷
喷油和无油
让我们简单地讨论以下三种类型的空压机:
往复式空压机
往复式空压机是变容式压缩机。
这种压缩机将封闭在一个密闭空间内的空气逐次压缩(缩小其体积)从而提高其气压。
往复式空压缩机以气缸内的一个活塞作为
压缩位移的元件来完成以上的压缩过程。
当压缩过程仅靠活塞的一侧来完成时,该往复式称为单作用空压机,如果靠活塞的两头来完成时称为双作用。
往复式空压机在每一个气缸上有许多弹簧式阀门,
只有当阀门两侧的压力差达到一定值后阀门才会打开。
当气缸内的压力略低于进气压力时,进气阀门打开,当气缸内的压力略高于
气压力时排气阀门打开。
如果压缩过程有一个气缸或一组单级的气缸来完成时,该空压机称为单级空压机。
许多实际使用工况要超过单级空压机的能力。
压缩比大小(排气/进气压力)会
引起排气温度过热或其他设计上的问题。
许多功率超过75KW的往复式空压机被设计为多级机组,压缩过程由双级或多
级组成,级于级之间一般有冷却功能以降低进入下一级的气温。
往复式空压机有喷油和无油两种,具有压力和气量的广泛选择余地。
回转式螺杆空气压缩机
回转式空压机是变容式压缩机,最普通的回转式空压机是单级喷油螺杆式空压机,这种空压机在机腔内有两个转子,通过转子来压缩空气,内部没有阀门。
这种空压机一般为油冷(冷却介质是空气或水),这种油起到了冷却、密封、润滑的作用。
由于冷却在空压机内部进行,因此部件不会有很高的温度,因而,回转式空压
机是连续工作制的可设计成风冷或水冷。
由于结构简单易损件少,回转式螺杆空压机很容易维护,操作,并具有安装灵
活的特点。
回转式空压机可安装在任何能支撑重量的地面。
两级回转式螺杆空压机在主要部件里带有两对转子,压缩过程由第一和第二级
串联压缩完成。
两级回转式空压机具有压缩灵活性以及高效率的特点,两级回转式螺杆空压机可以是风冷或水冷以及全封装式。
无油回转式螺杆空压机使用特别设计的主机无需喷油就可进行压缩,从而产生
无油压缩空气。
无油回转螺杆式空压机有风冷和水冷两种,并具有和喷油机一样的灵活性。
如你所看到的,回转式螺杆空压机有风冷、水冷、喷油、无油、单级和两级。
在压力、气量、结构上有广泛的适用性。
离心式空气压缩机
离心式空压机是一种动力型空压机,气体压力的增长是由气体的速度转化而来的,它通过旋转的叶轮获得速度能,然后完成能量的转换,转子通过改变空气的动能和压力来实现以上的转换。
由静止的扩压器降低空气的流速来实现动能向压力的转换。
离心式压缩机主要由一高速旋转的叶轮周围由外壳构成的环形流道(即扩压器和蜗壳)所组成。
气体在叶片的推动下随叶轮一起旋转而获得的高速,并在离心力的作用下沿着半径方向向外流动,在进入截面逐渐扩大的扩压器和外壳后,气体每经过一级叶轮即能升高压力,当压力比大时,则需要采用多级压缩。
离心式空压机是无油空压机,运动齿轮和轴承的润滑油由轴密封和空气隔离。
离心式空压机是连续工况式压缩机,移动件少,特别适用于大气量无油的要求。
离心式空压机是水冷式的,典型机组包括后冷却器和所有的控制装置。
蒸汽再压缩蒸发器亮相中国工博会
由南京航空航天大学和江苏乐科热工程设备有限公司合作开发的MVR机械蒸汽再压缩蒸发器日前在中国国际工业博览会亮相。
该设备无需直接蒸汽蒸发,仅靠回收的二次蒸汽维持正常运作;
不设冷凝系统,实现不用冷冻水冷却的低温蒸发;
系统在10℃~100℃之间任意设定,并维持稳定运行,实现了节能减排的效能,可在化工、食品、医药领域广泛应用。
变频螺杆空压机节能详解
变频空压机要怎么样才能实现最大化的节能效果,是需要你对变频空压机有一定了解才能发挥其他最大的节能效果的。
就像千里马一样,只有好的骑手才能发挥千里马最大的潜力。
同行,企业在管理人员的时候,也是只有总经理具有伯乐的眼光,才能让人才发挥最大的热量。
同样的,对于电脑,有些人觉得对工作没用,有些人觉得对工作用处很大,其实都是对于工具的认知造成了这种实际上的差别。
在空压机行业一样。
对于尚属新产品的变频空压机,用户的认可需要一个时间,用户的熟悉需要一段时间,用户的使用也需要一段时间。
只有用户熟悉了,才可能实现真正的空压机节能。
为了这一个过程,德曼为每一位客户都配备了全套的教材。
在装配初期甚至是手把手教学。
避免客户在使用过程中可能出现的问题。
希望通过德曼的努力,中国的变频空压机市场,能得到更好的发展。
一、变频空压机节能的效果如何?
它为什么受到厂家的大力推荐及用户广泛关注。
它真正能省电吗?
据统计,在工业上空压机的用电量占全部用电设备的9%,传统的空压机主要采用三相异步电动机Y-△启动方式,工频恒速运行,压力和流量的调节靠阀门和旁通完成。
由于工业设计时,压缩空气供应系统必须按工厂负荷最大时设计,并且留10-20%设计余量,事实上很多空压机是不会运行在满负载状态下的。
并且随着工厂实际生产的需求的波动,存在较大的浮动,所以节能的空间很大。
二、变频空压机比传统空压机有何优势?
特点为:
恒压控制,冲击小,运行稳定,可靠性高,节能,噪音更低
价值:
节能环保,安全生产,生产成本下降,进而提高企业效益。
1、变频空压机与传统空压机冲击性的比较
传统空压机采用的是Y-△启动方式,电机的启动电流是其额定电流的5-7倍,一台132KW的电动机的启动电流将达到968A。
在如此大的电流冲击下,接触器,电机的使用寿命大大下降,同时,起动时的机械冲击,容易对机械散件,轴承,阀门,管道等造成破坏,从而增加维修量和备品,备件费用。
传统空压机靠储气罐对系统压力进行缓冲,在用气少时机组自动停机,待用气量增加时机组自动启动,因此为了避免机组频繁启动只能增加储气罐的容量。
变频空压机由于采用变频器拖动电机,变频器具有软启动的作用,替代原Y-△启动方式,平稳起动,电流冲击大大减少,并且简化了系统接线。
变频空压机的起动过程是一个斜坡加速过程,故减小了起动时的冷油粘滞阻力,对整个系统,特别是螺杆压缩机的冲击大大减小。
2、变频空压机与传统空压机压力调节精度比较
传统空压机为卸载压力到时卸载,加载压力到时加载,压力波动范围大。
变频空压机系统通过PID调节器实现压力闭环,系统在设定的压力点工作时,保持压缩空气系统的压力恒定。
当用户用气量增加时,压力的轻微降低通过PID调节器的调节作用使变频器的输出频率降低,从而使实际压力降低,由此实现系统压力保持恒定。
稳定的压力对压力敏感的工艺过程是非常重要的,对后处理设备也是有影响的。
为了获得稳定的压力,要有一个大的储气罐。
用了变频控制系统的话,就不需要大的储气罐了。
如果空压机输出的压力稳定的话,能更经济的配置干燥机。
当空压机的压力输出波动大,空压机的压力低的话,而干燥机的容量是按额定的压力配置的话,干燥机就会过载,就有水分通过干燥机,或者干燥机高压保护开关动作。
过滤器也是一样,在额定的流量的情况下,过滤效果最好。
三、变频空压机节能的工作原理
空压机上的电机一般是标准的三相鼠笼式交流电动机,当接到工频电源时电机的转速是改变不了的。
空压机只能工作在电机的全速状态,加载如此,卸载也是如此。
用户的用气量是波动的,用户选择空压机必须按最大用气量配置。
当用气量不是最大时,空压机依然是按额定的排气量排气,系统压力就会升高,这样空压机就会卸载,持续空载运行一段时间后就会处于待机(停机自动启动)状态。
如果改变电机的转速,那就不同了。
速度降低,排气量就降低。
在变频调速系统中,电机的速度是和电源的频率成正比的,改变电源的频率就可改变电机的转速,从而改变空压机系统的排气量。
这样就相当于可以控制排气量,用多少的气量就生产多少的压缩空气,不像工频控制,用不了就放空,卸载,不仅增加了噪音,而且浪费了能源。
变频空压机系统通过压力闭环,根据供气系统负载变化,调整空气压缩机电机的转速保证系统压力恒定,压缩机电机的转速下降,而此时轴输出功率P成立方关系下降。
即机组电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。
由于电机为直接启动或Y-△启动,启动电流等于(5-7)倍额定电流,这样会对机电设备和供电电网造成严重的冲击,而且还会对电网容量要求过高,启动时产生的大电流和震动对设备、管路的使用寿命极为不利。
而使用变频节能装置后,利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始,最大值也不超过额定是流,减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求,延长了设备和阀门的使用寿命,节省了设备的维护费用。
国内螺杆空压机配件价格走低但需求增高
在中国螺杆空压机市场前期,备品配件价格维持在一个比较高的水平。
螺杆空压机制造厂的主观因素和市场的客观情况是造成这种现象的两个原因。
螺杆空压机备品配件市场发展背景
在谈论我国螺杆空压机配件市场价格变化走势这个问题前,我们有必要了解一下螺杆空压机备品配件市场的背景信息。
众所周知,螺杆空压机是组装机的一种。
换言之,大部分螺杆空压机制造厂在一般情况下
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