空气压缩系统节电改造原理
1、节电原理简介
节能控制器采用变频技术及最新PID控制技术,利用压力传感器信号及有关电气控制信号,根据设定的压缩气体压力值控制马达转速,将气压维持在所需的压力值上,将平时不必消耗的能量节省下来,从而达到节电的目的。
系统采用连续的程控,不存在频繁启动时的大电流冲击现象,可有效保护电网。
2、改造要求
现厂方供气系统共有压缩机四台,其中两台37KW始终工作,另55KW和45KW根据供气情况在不同的时间段内投入使用。厂方要求,供气采用恒定压力供气,供气气压范围为0~1MPa;除两台37KW全频(工频)工作外,另外55KW及45KW可切换投入工作,其运行频率根据所需气压受控运行。
3、控制方式
纳入系统运行的有1台55KW空气压缩机(1#泵),1台45KW压缩机(2#泵),2台37KW压缩机(3#,4#泵)。其中两台37KW工频运行,不能调速,另两台由变频器调速。根据该厂的具体情况,电机驱动设备变频器选用55KW变频器,可适应55KW和45KW两台使用。
为实现输气管道上的恒压供气,在输气总管上安装了一个压力变送器,将管网里的压力变换成4~20mA信号送到智能型自整定PID调节器为实现输气管道上的恒压供气,在输气总管上安装了一个压力变送器,将管网里的压力变换成4~20mA信号送到智能型自整定PID调节器。PID调节器将其输入的4~20mA信号变成0~10VDC的电信号,控制变频器的输出频率及输出电压,从而改变电机的转速。系统工作时,3#、4#泵工频运行,如管网压力不够,变频器控制2#泵开始工作,若工作到工频状态时管网上压力仍不够,变频器自动切换到1#泵,使其变频运行直至管网所需压力;当管网压力过高时,1#泵停止运行,变频器自动切换到2#泵,若仍过高,则2#泵停止工作,仅3#,4#工频运行即可。从而使总管的气压基本恒定,达到恒压供气的目的。
当压缩空气的消耗出现较大的变化,系统压力达到设定的最大值或最小值时,装于输气总管上电接点压力表将检测到的信号送入逻辑切换控制器,作为系统投入/切出工频机组的一个重要条件(但不是唯一的)。当系统需要投入工频机组时,系统首先综合判断哪一台机组处于准备就绪状态(STANBY),然后发出报警信号,经延时后则执行起动命令;压力过大而须停机时,不必人工干扰,系统直接发出停机指令,使机组停机。
综合效益分析
中天高压风机节能控制器可最大程度上降低的耗电量,由于实现了无级调速控制,的耗电量就与气动设备使用情况密切相关了。经加装节能控制器进行节电改造后,我们预计总体上的节电效果一般可达到20%~50%,有些可达到更高的水平。这家公司空气压缩机组经改造后,经实测达到如下效果:
节省电能 :恒压供气系统投入运行后,可使贮气罐的气压保持在设定值的2.5%范围内,将自动排空而损失的电能节省下来,经实测,节电率达到40%左右,同时功率因子提高至COSф>0.95,减少了无功损耗;
降低噪音,减少环境污染 :恒压供气系统由于实现了变频控制,基本上消除排空放气的情况,从而改善了噪音对环境的污染;
延长机械部件使用寿命:使用节电系统后,大多数时间运行在工频之下,能明显减少机械部件的磨损,延长机器寿命,减少维修费用和缩短维修时间;
实现了软起动 :减少机组起动电流对电网的冲击,同时可灵活地重复多次起动,避免了自藕降压起动在这方面的不足; 实现恒压供气:系统投入运行后,提高了供气可靠性和负载变化的调节能力,保证了恒定的供气压力,进一步保证了产品质量的稳定性;
运行可靠,故障率几乎为零:系统设有过载、失压、欠压、过流、缺相等保护功能,运行可靠;
操作简易,发生故障不影响生产:节能器发生故障后,可自动停机并发出故障信号,同时,可转换到市电使正常运行,不影响生产。
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