一、引言

1．編寫目的

它用于準確、清晰、完整地描述貴公司空壓機采用變頻調(diào)速運行的可行性、經(jīng)濟性，并給出項目的技改方案，以便與貴公司及相關(guān)部門共同討論和技術(shù)交流，共同做好節(jié)能降耗工作。

2．背景

本技改方案為我公司根據(jù)貴公司對空壓機采用變頻調(diào)速控制的要求，進行全面的論證后編寫而成的。

3．參考資料

在本方案中所引用的參考資料：

（1）匯川變頻器應用手冊

（2）空壓機工作原理

二、概述

4．產(chǎn)品概述

本系統(tǒng)采用匯川MD320系列變頻器，它以絕對領(lǐng)先的技術(shù)，各種功能完善，無需附加多余的控制設備，使更多的用戶既方便又經(jīng)濟的將變頻器應用在風機、水泵等節(jié)能領(lǐng)域。是國家重點推廣應用的節(jié)能新技術(shù)產(chǎn)品。

5．主要功能

匯川變頻器特別針對中國國情，設計出較寬的輸入電壓（U ±20%； Hz±5%），以及中文顯示操作面板。內(nèi)置防雷擊過流保護裝置，采用工業(yè)級防雷設計，對感應雷有自保護能力

全數(shù)字智能化控制，各運行參數(shù)可有數(shù)字設定?？刂七^程中的變化參數(shù)有數(shù)字實時顯示?？筛鶕?jù)用戶要求提供適應各種方式控制?？刂凭?±1%。

自動節(jié)能運行模式，可使風機、泵類負載獲得最大節(jié)能效果。

三、系統(tǒng)方案說明

3.1 現(xiàn)運行狀況

貴公司供氣系統(tǒng)空壓機現(xiàn)有132Kw 空壓機二臺、一用一備，24小時連續(xù)運行。壓力不能恒定控制，波動范圍大，不能及時根據(jù)生產(chǎn)用氣量的大小調(diào)節(jié)壓力，這勢必造成電能的浪費，空壓機壽命的減少。為了節(jié)約能源，降低成本，該電機實施變頻技術(shù)改造很有必要也切實可行。

3.2 系統(tǒng)構(gòu)成

為了滿足生產(chǎn)要求，本著節(jié)約及盡量不改動原有設備的目的，以及生產(chǎn)的需要。我們對132KW空壓機進行變頻控制。根據(jù)供氣要求，變頻與工頻有電氣聯(lián)鎖，為使系統(tǒng)安全可靠，變頻裝置與原系統(tǒng)有聯(lián)鎖及切換功能。新系統(tǒng)具有過流、過壓、欠壓、過載等保護功能。下圖為系統(tǒng)構(gòu)成圖，該系統(tǒng)由一臺空壓機，一臺變頻器，一只壓力變送器。通過變頻電控柜上的面板可顯示運行參數(shù)和故障報警等。

3.3 工作原理：

根據(jù)用戶需要，先設定“給定壓力值”，系統(tǒng)運行后則壓力變送器檢測管網(wǎng)的“實際壓力值”送往變頻器，變頻器經(jīng)過PID運算控制變頻器的輸出電壓及頻率，當用氣量增加，輸出頻率升高，電機轉(zhuǎn)數(shù)升高，供氣量增加；當用氣量減少時，電機轉(zhuǎn)速降低，供氣量減少，從而使管網(wǎng)供氣壓力恒定?？刂圃韴D如下所示：

3.4 節(jié)能原理

由于空壓機不能排除在滿負荷狀態(tài)下長時間運行的可能性，所以，只能按最大需求來決定電動機的容量，故設計裕量一般偏大。在實際運行中，輕載運行的時間所占的比例是非常高的。如采用變頻調(diào)速，可大大提高輕載運行時的工作效率，可十分方便地進行連續(xù)調(diào)節(jié)，保持壓力的穩(wěn)定，從而大大提高空壓機的工作性能。

供氣系統(tǒng)在恒定壓力的供氣方式下，若空壓機在變頻狀態(tài)下運行，一旦用氣量減少，管道壓力就有升高趨勢，由于設定了恒壓值，其實際壓力通過壓力變送器傳到變頻器，使變頻器輸出頻率及電壓降低，空壓機轉(zhuǎn)速降低，供氣量減少，從而維持管網(wǎng)壓力恒定，由于轉(zhuǎn)速降低，電機功率隨之變小，從而達到節(jié)電的目的，相反，用氣量增大，電動機功率也隨之變大。電機轉(zhuǎn)速和功率的關(guān)系如下： （n1/n2）=P1/P2 ?

四、經(jīng)濟效益

據(jù)國家有關(guān)部門調(diào)查統(tǒng)計，我國工業(yè)部門使用的空壓機效率在20%~50%，效率相當?shù)汀?/p>

目前空壓機功率132kW 。

P = 132 Kw×85% = 112.2 KW

理論上空壓機節(jié)電率能達 20%~50% ，實際按 30% 來計算，年節(jié)約電費為：

功率*節(jié)電率*運行時間*電費=效益 ? ? 即：

112.2（kW）*30%（節(jié)電率）*24（小時）*25（天）*12（月）*0.75（電費） ≈ 18. 2萬元

五、設備投資 ??

預計工程總投資約 11 萬元。

按目前的情況，投資回收期為

11/ 18.2 ＝0.6，即 7 個多月。

六、其它輔助效果

1．1避免電機直接工頻啟動的損害，實現(xiàn)電機的軟啟軟停，延長電機及空壓機的使用壽命。

1．2供氣壓力更加穩(wěn)定。

1．3減輕工人的勞動強度，減少設備的維修費用。