螺桿式空氣壓縮機的加、卸載控制方式使得壓縮氣體的壓力在壓閥減壓至接近Pmin,這一過程同樣也是一個耗能過程。
2)卸載時調(diào)節(jié)方法不合理所消耗的能量通常情況下,當壓力達到Pmax 時,空壓機通過關(guān)閉進氣閥使電機處于空轉(zhuǎn)狀態(tài),同時將分離罐中多余的壓縮空氣通過放空閥放空。這種調(diào)節(jié)方法會造成很大的能量浪費,因為關(guān)閉進氣閥使電機空轉(zhuǎn)雖然可以使空壓機不需要再壓縮氣體作功,但空壓機在空轉(zhuǎn)中還是要帶動螺桿做回轉(zhuǎn)運動,據(jù)測算,空壓機卸載時的能耗約占空壓機滿載運行時的10%耀15%(這還是在卸載時間所占比例不大的情況下)。換言之,該空壓機10%的時間處于空載狀態(tài),在作無用功。
很明顯,在加、卸載供氣控制方式下,空壓機電機存在很大的節(jié)能空間。
2.2.2 其他不足之處
1)靠機械方式調(diào)節(jié)進氣閥,使供氣量無法連續(xù)調(diào)節(jié),當用氣量不斷變化時,供氣壓力不可避免地產(chǎn)生較大幅度的波動,從而使用氣精度達不到工藝要求。再加上頻繁調(diào)節(jié)進氣閥,會加速進氣閥的磨損,從而增加維修量和維修成本。
2)頻繁采用打開和關(guān)閉放氣閥,致使放氣閥的耐用性得不到保障。
3 螺桿式空氣壓縮機改造方案的設(shè)計
針對原有供氣控制方式存在的諸多問題,經(jīng)過上述對比分析,應用變頻調(diào)速技術(shù)進行恒壓供氣控制。采用這一方案時,可以把管網(wǎng)壓力作為控制對象,壓力變送器YB 將儲氣罐的壓力P轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘査徒oPID智能調(diào)節(jié)器,與壓力設(shè)定值P0作比較,并根據(jù)差值的大小按既定的PID控制模式進行運算,產(chǎn)生控制信號送變頻調(diào)速器(VVVF),通過變頻器控制電機的工作頻率與轉(zhuǎn)速,從而使實際壓力P始終接近設(shè)定壓力P0。同時,該方案可增加工頻與變頻切換功能,并保留原有的控制和保護系統(tǒng),另外,采用該方案后,空壓機電機從靜止到旋轉(zhuǎn)工作可由變頻器來啟動,實現(xiàn)了軟啟動,避免了啟動沖擊電流和啟動給空壓機帶來的機械沖擊。
具體的控制系統(tǒng)流程圖如圖2所示。
4 空壓機變頻控制系統(tǒng)配置
4.1 JD-BP37-280F高壓變頻器
變頻器的主要參數(shù)如表1 所列。
4.2 PID智能控制器
選北京金立石PID 智能控制器1 個,型號為XM808-6,單路輸入為4~20 mA模擬信號,單路輸出為0~5 V的電壓信號,測量精度0.2%。
4.3 壓力變送器
壓力變送器(1 個)選北京虹潤儀表有限公司的產(chǎn)品。型號為HRK 2S 1G 1F 2Y 5F3,0耀1.6 MPa,量程0~1.6 MPa,輸出4~20 mA 的模擬信號,精確度0.5%FS。
5 項目改造