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    系統方案
    邦羅電氣
    空壓機變頻改造工程應用方案
    邦羅電氣   2017-03-08 09:52:04 作者:SystemMaster 來源: 文字大小:[][][]

      實例1:

      在空壓機的使用中,有四大問題用戶一直盼望解決:

     、、是如何節約高額的電費開支

     、、是如何延長空壓機的壽命

     、、是如何降低工作環境噪音

     、、是如何供氣壓力平穩

      我司用變頻系統改造有效地解決了以上難題

      其價值體現在四個萬面:

     、、為企業節約20%至60%的電能

     、、使空壓機零速平滑起動,提高生產安全性

     、、延長空壓機使用壽命

     、、降低工作環境噪音

     、、使供氣壓力平穩

      實例2:

      一、簡介

      某客戶有空壓機四臺:

      其中132KW的空壓機二臺

      65KW的空壓機二臺

      每臺空壓機出口均有氣壓罐,互相連通到總氣管上。氣壓罐上裝有自動放氣閥,在氣壓過高時可自動開啟放氣閥以保證安全。

      二、原手動系統缺點

      機組運行于進氣閥開、關控制方式,壓力上限時關閥,壓力下限時開閥,效率低,運行電流大,設備能耗大。

      功率因數低,無功損耗大。

      機組頻繁加減負荷,沖擊電流大,啟動能耗高,對設備和電網沖擊大。電磁閥動作頻繁,損壞率高。

      供氣壓力偏低時,不能滿足工藝要求;供氣壓力偏高時,電耗高;但為滿足工藝要求勢必要供氣壓力偏高,從而造成供氣成本高,能耗高。

      由于運行轉速高,以及進氣閥門啟閉頻繁,造成機房噪音大。

      三、自動變頻系統結構

      操作屏:操作顯示功能

      PLC:中心控制器-------數據采集與控制功能

      變頻器:主轉動-------軟啟動與壓力調節功能

      四、自動變頻系統功能

      通過對四臺空壓機進行自動變頻調速控制,能夠穩定總管網的氣壓,達到恒壓供氣之目的,實時監控總管網出口氣壓,確保機組正常運行。

      四臺空壓機組全部納入變頻自動控制系統,進行自動切換,循環工作。

      監控兩臺冷卻水泵機組,與空壓機連鎖自動運行。

      監控空壓機所有電磁閥的開關動作,與空壓機啟停連鎖順序控制。

      根據總管壓力,系統自動判斷開?諌簷C的數量和大小,并自動開停機。

      全部機組實現軟啟動,降低啟動電流和對電網及機械的沖擊,延長主設備的使用壽命。

      具備自動和手動雙功能,故障情況下仍能夠手動操作供氣,保持供氣不間斷。

      供氣壓力可根據實際情況由用戶隨時進行參數修改,操作簡單。

      降低電耗,節約供氣成本。

      通過調節開、停機組數量和變頻調速器的轉速,達到調節總管網氣壓的目的,穩定供氣壓力?偣軞鈮赫{節精度:-0.01MPa~+0.01Mpa。

      根據供氣量自動選擇開大機組還是開小機組,以保正設備節能高效運行。

      電磁閥自動連鎖控制:監控進氣閥、排氣閥、排空閥、前后冷卻水閥、中間冷卻排污閥、儲罐排污閥、后冷卻器排污閥。

      四臺機組均為自動軟啟動工作。

      以“先入先出”為準則,對四臺機組進行優化組合,循環投切。通過對變頻機組負荷的實時計算,確定各機組的開、停時間,使各機組高效區段工作并磨損均勻。

      在軟件控制下,機組能夠實現變頻、工頻無擾動切換。

      每臺機組具備自動和手動雙功能,故障情況下仍能夠手動操作供氣,保持供氣不間斷。

      恒壓供氣確保管網不受壓力變化的沖擊,延長管網的使用壽命,降低維修成本。

      五、運行監控

      開機:確認給水泵已開、打開前后冷卻水閥、確認冷卻水壓力和溫度、確認排空閥已開、確認進氣閥門關閉、開機。

      運行:監測電機電流、監測油壓、打開進氣閥和關閉排空閥、監測氣壓、氣溫、水壓、水溫。

      關機:停主機、關閉進氣閥、延時關閉冷卻閥、打開排空閥、監測一級缸壓力和出口氣壓。

      六、保護功能

      實時監測冷卻水壓力,當壓力超過上限或下限時均自動停車保護,并聲光報警指示。

      實時監測冷卻水溫度,當溫度超過上限或下限時均自動停車保護,并聲光報警指示。

      實時監測潤滑油壓力,當壓力超過上限或下限時均自動停車保護,并聲光報警指示。

      實時監測一級缸氣壓和總管氣壓力,當壓力超過上限或下限時均自動停車保護,并聲光報警指示。[/TD][/TR][TR][TD][/TD][/TR][TR][TD]

      實例3:

      電費在企業生產成本中,占有很大比重。怎樣節能降耗,把生產成本降低下來。我們在20噸鍋爐上安裝了一臺JD-BP430變頻器,運行至今節能效果明顯。節能率在30—60之間%左右。有了可喜效果,公司領導決定在耗電大的設備上進行變頻器技術改造,今年2月份,我們對空壓機進行了改造,安裝了一臺132KV變頻器,運行一個多月,效果更加明顯.我們認為使用變頻器有以下幾點好處:

      首先,節能效果明顯,空壓機在改造前空載電流在200V左右,改造后,空載電流只有120A左右,節電率在40%以上。

      其次,變頻器的保護功能比較齊全,第三、減少了空壓機加御載的次數,從而減少了電機對粉壓機機械部分的沖擊,延長了設備的使用壽命。

      第四、能保持恒定的供氣壓力,提高產品質量。

      總起來說,風光牌變頻器還真行。

      應用領域及目的:如何徹底改變這一事實?變頻調速技術是最有發展前途的一種交流調速方式,應用于熱電廠、化工、鍋爐引風機、送風機、給水泵和汽輪機的循環水泵、自來水廠、無塔供水水泵、起重機械、礦用提升機、擠出機、機械加工、塑料注塑機等幾乎全部需要調速的三相交流電機驅動機械設備——變頻調速均可實現節電率20—60%電機壽命大大延長、減少維修費用及故障停機率、小型電網瞬時虧欠、減少機械震動、噪音污染;減少閥門泄露損壞及更換次數等。以達到機電設備節電電機為軟啟動,啟動電流比較小,對電機有很好的保護作用。、省錢、環保、安全、可靠運行之目的!

      實例4:

      空壓機節電改造

      一、節能原理及效果

      我們知道,用調整電機轉速的方法同樣可以調整供氣量。由于空壓機基本上屬于恒轉矩負載,用變頻調速的方法調整供氣量能使電機的輸出功率基本與轉速(供氣量)成正比關系,達到很好的節電效果。兩種調節方法用電情況如圖1所示。

      我們采用具有矢量控制功能的LG變頻器,可使電機在低速時也能提供滿足負載需要的轉矩。同時,LG變頻器的自動節能模式,可使電機在滿足負載轉矩要求下以最小電流運行,達到更好的節電效果。

      采用恒壓供氣變頻控制系統所帶來的效果如下:

      圖1功率-流量曲線圖

     。1)、出氣口釋放閥全部關閉,取消用出氣口釋放閥調節供氣量方式,以避免由此導致的電能浪費。代之以變頻器調整電機的轉速來調整氣體流量,使電機輸出的功率與流量需求基本上成正比關系(如圖1所示),始終使電機高效率工作,以達到明顯的節電效果。例如當用氣量是額定供氣量的50%時,節電率可達40%以上;

     。2)、利用變頻器的節能模式,可使電機在輕載時以最高效率運行,減少不必要的電能損耗;

     。3)、根據嚴格的EMS標準,高效的PWM變頻器使用高速低耗的IGBT,降低諧波失真和電機的電能損失。

     。4)、可使電機起動、加載時的電流平緩上升,沒有任何沖擊;可使電機實現軟停,避免反生電流造成的危害,有利于延長設備的使用壽命;避免因電流峰值帶來的電力公司的罰款;

     。5)、采用變頻控制系統后,可以實時監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,提高生產效率和產品質量;

     。6)、由于電機在高效率狀態下運行,功率因數較高,降低了無功損耗,節約了大量電能(如圖2所示)。

     。7)、保存原釋放閥系統,在必要時可參加調節,增強系統的可靠性。

      總之,采用恒壓供氣智能控制系統后,不但可節約30~40%的電力費用,延長壓縮機的使用壽命,并可實現"恒壓供氣"的目的,提高生產效率和產品質量。

      二、空壓機變頻控制系統說明

     。ㄒ唬、概述

      空氣壓縮機恒壓供氣智能控制系統是由變頻器、壓力傳感器、可編程控制器(PLC)控制單元、軟件控制單元等組成。此控制系統根據壓力傳感器檢測到的空壓機出口的壓力值,通過可編程控制器(PLC)調節計算和變頻器調整壓縮機電機的工作狀態,在精確地控制空壓機出口的壓力的同時,延長壓縮機系統的使用壽命,并大幅度地節約電能。

      (二)、產品特點

      1、實現壓縮機的軟啟動,無峰值電流,啟動平穩;

      2、大幅度降低壓縮機系統的噪聲;

      3、自動控制,簡便高效,可靠和自保護,無需專人看護;

      4、運轉平穩,延長壓縮機系統壽命,減少維護量;

      5、保證供氣壓力恒定,提高供氣質量;

      6、大量節約電能:

      7、保存原軟啟動系統,本控制系統的變頻-工頻切換功能可以使變頻控制系統發生故障時將壓縮機電機切換到原軟啟動系統工頻工作,以確保壓縮機組可以正常工作。

      三、改造方案

      空壓機在啟動時,內部有少量的滯留氣壓,啟動和加減速運行時要求變頻器反應快速,因此,我們選用LG變頻器。調節方式采用閉環自動調節,控制系統根據壓力傳感器檢測到空壓機出口的壓力信號值,經過A/D模擬數字轉換單元的信號轉換后,通過可編程控制器(PLC)和變頻器調整單臺壓縮機電機的轉速,保證電機以最小的功率輸出。在精確控制壓力的同時,實現電機的軟啟動以及延長壓縮機的使用壽命。當變頻器及PLC發生故障時,自動切換到原軟啟動柜工頻電源運行,以保證壓縮機的正常工作。改造方案如圖所示。系統框圖如圖6所示。

      圖主電路框圖

      三、案例分析

      1、配置的選型

      空氣壓縮機是廠里的重要設備,必須保證每天24小時能夠正常運轉?諌簷C臺數:4用2備,功率:130KW。為了使改造后的控制系統和壓縮機組的可靠性都得到有效的保證,并使原機組的性能和節電率得到大幅度的提高,我們選用了LG變頻器,OMRONPLC及其它進口配件。LG變頻器的主要性能特點:

     。1)、運用轉矩計算軟件控制,能保證在整個頻率范圍內實現精確的轉矩控制;

     。2)、采用高速微處理器并裝備DSP,大大提高響應速度;

     。3)、當線電壓下降時,有自動電壓調節功能(AVR),可維持高起動轉矩;

     。4)、它的自動調節方式使變頻器與電機參數調整的步驟自動進行;

     。5)、可根據電機負載和制動要求自動計算最佳的加/減速時間;

     。6)、節能模式:它會自動選擇參數,使電機在滿足負載轉矩要求下,自動節能,以最小電流運行,以達到節能目的;

     。7)、PM智能功率模塊降低電機運行時的噪音。[/TD][/TR][TR][TD][/TD][/TR][TR][TD]2、項目費用

      空壓機節電改造費用為:203000元

      3.投資回報分析

      制瓶車間單臺空壓機改造前每月用電約為:

      130KW×24小時/天×30天/月×0.8=74880KWH

      空壓機機節電率可達:20-30%之間波動,月均值在:25%;電費價格為0.52元/KWH則:

      空壓機每月節電電費:74880KWH×25%×0.52元/KWH=9734元

      投資回報期=投資總額/每月節約金額=203000/9734≈21個月

      節電改造投資在21個月內收回全部收回。

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