一、 原系統(tǒng)現(xiàn)狀：
浙江紹興**紡織廠原有供氣系統(tǒng)中有一臺(tái)海天空壓機(jī)，機(jī)器型號(hào)：HT-SG單螺桿空壓機(jī)，冷卻方式：風(fēng)冷，電機(jī)功率 30HP，額定電流 42A，4級(jí)，額定轉(zhuǎn)速 1470r/min 原HT-SG螺桿空壓機(jī)的主電機(jī)運(yùn)行方式為星-角減壓起動(dòng)運(yùn)行。具體操作程序?yàn)椋喊聪聠?dòng)按鈕，控制系統(tǒng)接通啟動(dòng)器線圈并打開斷油閥，空壓機(jī)在卸載模式下啟動(dòng)，這時(shí)進(jìn)氣閥處于關(guān)閉位置，而放氣閥打開以排放油氣分離器內(nèi)的壓力。等降壓2秒后空壓機(jī)開始加載運(yùn)行，系統(tǒng)壓力開始上升。如果系統(tǒng)壓力上升到壓力開關(guān)上限值，即起跳壓力，控制器使進(jìn)氣閥關(guān)閉，油氣分離器放氣，壓縮機(jī)空載運(yùn)行，直到系統(tǒng)壓力跌到壓力開關(guān)下限值后，即回跳壓力下，控制器使進(jìn)氣閥打開，油氣分離器放氣閥關(guān)閉，壓縮機(jī)打開，油氣分離器放氣閥關(guān)閉，壓縮機(jī)滿載運(yùn)行。
二、原系統(tǒng)工況存在的問題
1．主電機(jī)雖然星-角減壓起動(dòng)，但起動(dòng)時(shí)的電流仍然很大，會(huì)影響電網(wǎng)的穩(wěn)定及其它用電設(shè)備的運(yùn)行安全。
2．主電機(jī)時(shí)常空載運(yùn)行，電能浪費(fèi)嚴(yán)重。
3．主電機(jī)工頻運(yùn)行致使空壓機(jī)運(yùn)行時(shí)噪音很大。
4．主電機(jī)工頻起動(dòng)設(shè)備的沖擊大，所以設(shè)備維護(hù)工作時(shí)對(duì)機(jī)械量大。
5.供氣量波動(dòng)很大。由于系統(tǒng)無法自動(dòng)調(diào)節(jié)供氣量，供氣量的波動(dòng)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量有一定影響
綜上所述，可運(yùn)用SY5000高性能通用變頻器對(duì)現(xiàn)有空氣壓縮系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造，利用變頻器內(nèi)置PID控制技術(shù)建立恒壓供氣系統(tǒng)，從而達(dá)到節(jié)電、減少噪音、降低設(shè)備摩損、減少對(duì)電網(wǎng)沖擊、提高功率因素、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量等效果。
變頻改造方案：
一、節(jié)能原理及效果
我們知道，用調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速的方法同樣可以調(diào)整供氣量。由于空壓機(jī)基本上屬于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，用變頻調(diào)速的方法調(diào)整供氣量能使電機(jī)的輸出功率基本與轉(zhuǎn)速（供氣量）成正比關(guān)系，實(shí)現(xiàn)恒壓供氣，達(dá)到很好的節(jié)電效果。 我們采用SY5000系列高性能通用變頻器，可使電機(jī)在低速時(shí)也能提供滿足負(fù)載需要的轉(zhuǎn)矩。
1．出氣口釋放閥全部關(guān)閉，取消用出氣口釋放閥調(diào)節(jié)供氣量方式，以避免由此導(dǎo)致的電能浪費(fèi)。代之以變頻器調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速來調(diào)整氣體流量，使電機(jī)輸出的功率與流量需求基本上成正比關(guān)系，始終使電機(jī)高效率工作，以達(dá)到明顯的節(jié)電效果。例如當(dāng)用氣量是額定供氣量的50%時(shí)，節(jié)電率可達(dá)40%以上。
2.可使電機(jī)起動(dòng)、加載時(shí)的電流平緩上升，沒有任何沖擊；可使電機(jī)實(shí)現(xiàn)軟停，避免反生電流造成的危害，有利于延長設(shè)備的使用壽命。
3.采用變頻控制系統(tǒng)后，可以實(shí)時(shí)監(jiān)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(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量；
4.由于電機(jī)在高效率狀態(tài)下運(yùn)行，功率因數(shù)較高，降低了無功損耗，節(jié)約了大量電能。
5.保存原釋放閥系統(tǒng)，在必要時(shí)可參加調(diào)節(jié)，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性。
總之，采用恒壓供氣智能控制系統(tǒng)后，不但可節(jié)約30～40%的電力費(fèi)用，延長壓縮機(jī)的使用壽命，并可實(shí)現(xiàn)"恒壓供氣"的目的，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
二、變頻改造方案設(shè)計(jì)原則
如圖所示：
根據(jù)原工況存在的問題并結(jié)合生產(chǎn)工藝要求，空壓機(jī)變頻改造后系統(tǒng)應(yīng)滿足以下要求：
1、 電機(jī)變頻運(yùn)行狀態(tài)保持儲(chǔ)氣罐出口壓力穩(wěn)定，壓力波動(dòng)范圍不能超過±0.02Mpa。
2、 系統(tǒng)應(yīng)具有變頻和工頻兩套控制回路。
3、 系統(tǒng)具有開環(huán)和閉環(huán)兩套控制回路。
4、 為了防止非正弦波干擾空壓機(jī)控制器，變頻器輸入端應(yīng)有抑制電磁干擾的有效措施。
5、 在用電氣量小的情況下，變頻器處在低頻運(yùn)行時(shí)，應(yīng)保障電機(jī)繞組溫度和電機(jī)的噪音不超過允許的范圍。
三、改造方案原理
由變頻器，壓力變送器、電機(jī)組成壓力閉環(huán)控制系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，使儲(chǔ)氣罐內(nèi)空氣壓力穩(wěn)定在設(shè)定范圍內(nèi)，進(jìn)行恒壓控制。反饋壓力與設(shè)定壓力進(jìn)行比較運(yùn)算，實(shí)時(shí)控制變頻器的輸出，從而調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，使儲(chǔ)氣罐內(nèi)空氣壓力穩(wěn)定在設(shè)定壓力上。
四、空壓機(jī)變頻改造后的效益
1、節(jié)約能源；變頻器控制壓縮機(jī)與傳統(tǒng)控制的壓縮機(jī)比較，能源節(jié)約是最有實(shí)際意義的，根據(jù)空氣量需求來供給的壓縮機(jī)工況是經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行狀。
2、運(yùn)行成本降低；傳統(tǒng)壓縮機(jī)的運(yùn)行成本由三項(xiàng)組成：初始采購成本、維護(hù)成本和能源成本。其中能源成本大約占?jí)嚎s機(jī)運(yùn)行成本的77%。通過能源成本降低44.3%，再加上變頻起動(dòng)后對(duì)設(shè)備的沖擊減少，維護(hù)和維修量也跟隨降低，所以運(yùn)行成本將大大降低。
3、提高壓力控制精度；變頻控制系統(tǒng)具有精確的壓力控制能力。使壓縮機(jī)的空氣壓力輸出與用戶空氣系統(tǒng)所需的氣量相匹配。由于變頻控制電機(jī)速度的精度提高，所以它可以使管網(wǎng)的系統(tǒng)壓力變化保持在也就是0.2bar范圍內(nèi)，有效地提高了工況的質(zhì)量。
4、延長壓縮機(jī)的使用壽命；變頻器從0HZ起動(dòng)壓縮機(jī)，它的起動(dòng)加速時(shí)間可以調(diào)整，從而減少起動(dòng)時(shí)對(duì)壓縮機(jī)的電器部件和機(jī)械部件所造成的沖擊，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性，使壓縮機(jī)的使用壽命延長。此外，變頻控制能夠減少機(jī)組起動(dòng)時(shí)電流波動(dòng)，這一波動(dòng)電流會(huì)影響電網(wǎng)和其它設(shè)備的用電，變頻器能夠有效的將起動(dòng)電流的峰值減少到最低程度。
5、低了空壓機(jī)的噪音；根據(jù)壓縮機(jī)的工況要求，變頻調(diào)速改造后，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度明顯減慢，因此有效地降了空壓機(jī)運(yùn)行時(shí)的噪音?，F(xiàn)場測定表明，噪音與原系統(tǒng)比較下降約3至7分貝。
五、投資分析
1、項(xiàng)目費(fèi)用
空壓機(jī)節(jié)電改造費(fèi)用為：8500元
2、投資回報(bào)分析
紡織車間單臺(tái)空壓機(jī)改造前每月用電約為：
22KW×24小時(shí)/天×30天/月×
空壓機(jī)節(jié)電率可達(dá):30-40%之間波動(dòng)，月均值在：35%；電費(fèi)價(jià)格為0.52元/KWH 則
空壓機(jī)每月節(jié)電電費(fèi)：12672KWH×25%×0.52元/KWH=1647元
投資回報(bào)期=6個(gè)月
節(jié)電改造投資在6個(gè)月內(nèi)收回全部成本。
