摘要: 在壓縮空氣系統(tǒng)中,技術(shù)進(jìn)步作為整個裝置質(zhì)量的標(biāo)志,是一個重要環(huán)節(jié)。人們對此可以寄以期望:現(xiàn)代化的壓縮空氣站可以通過降低壽命周期的成本來分期攤付較高的購置費(fèi)用,減少能源的使用是最大的投資收益。
一 電子控制越來越高效
電子控制的效能越來越高,它可以將可調(diào)節(jié)的和非調(diào)節(jié)的壓縮機(jī)組合成一個按照需求工作的整體裝置。通過平衡工作的同步化改善了設(shè)備的利用率,壓縮空氣的生產(chǎn)和供應(yīng)的效率得以不斷提高。通過按照需求的變化對供應(yīng)量進(jìn)行智能化的調(diào)節(jié),最有效地節(jié)約了電能。使用可調(diào)轉(zhuǎn)速的驅(qū)動裝置可以在恒定的壓力下進(jìn)行操作,因此可以避免無意義地提高壓縮等級。由此而降低的能耗可以節(jié)約日常性的開支,所以增加的投資成本很快可以回收。
無論有多少臺壓縮機(jī)投入使用,人們還是希望其中有一臺的驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速可以調(diào)節(jié)。因?yàn)槿绻麑?shí)際的需求量超過了為滿足基本負(fù)荷的供應(yīng)量,而必須靈活地用負(fù)荷峰值進(jìn)行操作,一臺帶頻率調(diào)節(jié)的壓縮機(jī)總是最理想的解決辦法。
具有調(diào)頻功能的壓縮空氣裝置在每天24h的運(yùn)轉(zhuǎn)中總是可以調(diào)整到接近最佳狀態(tài)。因此,為了實(shí)現(xiàn)高效的壓縮空氣生產(chǎn),人們越來越多地使用電子轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié),以便按照需求進(jìn)行生產(chǎn)。那么到底什么是壓縮機(jī)的頻率調(diào)節(jié)?它如何起作用?其具體優(yōu)點(diǎn)是什么?
通過頻率調(diào)節(jié)可以實(shí)現(xiàn)對供應(yīng)量在很大程度上,即在25%~100%范圍內(nèi)的調(diào)節(jié)。通過對驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)速的無級調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)根據(jù)壓縮空氣的需要量對裝置進(jìn)行調(diào)整,驅(qū)動電機(jī)是由一個變頻器進(jìn)行控制的,同時,壓縮機(jī)級的轉(zhuǎn)速也因此隨之改變。通過變頻器可以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動電機(jī)的軟起動和軟停機(jī)。在接通電源時起動電流是在額定電流的范圍之內(nèi),沒有電流峰值。在驅(qū)動功率較大的情況下,正是這一點(diǎn)對于電力供應(yīng)來說是很大的優(yōu)點(diǎn)。

如果供應(yīng)量低于25%,那么壓縮機(jī)的運(yùn)行就不經(jīng)濟(jì)了。根據(jù)開關(guān)操作循環(huán)的情況將壓縮機(jī)關(guān)掉或繼續(xù)空轉(zhuǎn)運(yùn)行。因?yàn)槁輻U壓縮機(jī)不立即關(guān)掉,而是先空轉(zhuǎn)運(yùn)行一段時間,能量會不必要地消耗。但是由于可以根據(jù)供應(yīng)量的變化對裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)匹配,瞬態(tài)開關(guān)過程和空轉(zhuǎn)運(yùn)行可以在很大程度上得以避免,從而使螺桿壓縮機(jī)實(shí)際上可以進(jìn)行對其有利的連續(xù)性操作。
二 供應(yīng)量和功率消耗成比例
帶頻率調(diào)節(jié)的壓縮機(jī)的功率消耗在滿負(fù)荷時要比沒有頻率調(diào)節(jié)的壓縮機(jī)的功率消耗高3%~5%。與此相反,頻率調(diào)節(jié)通過電機(jī)的轉(zhuǎn)速變化(由此導(dǎo)致壓縮機(jī)級的轉(zhuǎn)速變化)對供應(yīng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)時其功率消耗幾乎成比例下降。
因此頻率調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)在于對較小的供應(yīng)量范圍進(jìn)行調(diào)節(jié),在供應(yīng)量較小時通過進(jìn)氣調(diào)節(jié)器進(jìn)行按比例調(diào)節(jié)(無級功率調(diào)節(jié))的操作是不經(jīng)濟(jì)的。根據(jù)圖1中兩個調(diào)節(jié)曲線的比較可以看出,在平均供應(yīng)量從100%到大約85%時通過進(jìn)氣調(diào)節(jié)器進(jìn)行無級功率調(diào)節(jié)是有優(yōu)越性的,而在此比例之下時頻率調(diào)節(jié)的經(jīng)濟(jì)性則要好得多。從此可以看出,頻率調(diào)節(jié)的理想的應(yīng)用范圍是在壓縮空氣的需求量變化很大,而且需要較小的供應(yīng)量的地方。由于頻率調(diào)節(jié)的范圍很大,因此即使壓縮空氣需求量很小時,也能根據(jù)需求對供應(yīng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)?,F(xiàn)在已經(jīng)有了最小驅(qū)動功率為7.5kW的調(diào)頻壓縮機(jī),以這種方式幾乎可以完全避免壓縮機(jī)的開關(guān)循環(huán)和空轉(zhuǎn)時間。
三 通過恒定的管網(wǎng)壓力節(jié)約能源
通過根據(jù)供應(yīng)量對裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)適配,實(shí)際的壓縮空氣管網(wǎng)壓力可以恒定地保持在需要的管網(wǎng)壓力的水平上,在理想狀態(tài)下可精確0.1MPa。在非調(diào)節(jié)的壓縮機(jī)上由于開關(guān)壓力之差而出現(xiàn)的過度壓縮的現(xiàn)象可以避免,這樣每減少0.01MPa的過度壓縮可以節(jié)約6%~10%的能源!
由于可以進(jìn)行大范圍的連續(xù)的流量調(diào)節(jié),變頻調(diào)節(jié)非常適用于壓縮空氣消耗量劇烈波動的情況,并且在壓縮機(jī)組中作為單臺壓縮機(jī)和負(fù)荷峰值壓縮機(jī)上都是同樣使用。在生產(chǎn)非常大量的(尤其是無油的)壓縮空氣的情況下,這種配置更加適合。例如在一項(xiàng)綜合方案中,將用于滿足基本負(fù)荷的透平壓縮機(jī)和用于滿足峰值負(fù)荷的可以方便地調(diào)節(jié)的螺桿壓縮機(jī)結(jié)合使用的情況下就是如此。通過使用頻率調(diào)節(jié)而獲得的能源節(jié)約是無法估量的。
整體化的解決方案越來越有意義。Boge公司致力于開發(fā)帶有頻率調(diào)節(jié)、壓縮空氣制冷干燥機(jī)和冷凝水處理裝置的全性能壓縮機(jī)。頻率調(diào)節(jié)不需要分離的外部開關(guān)柜,所占用的空間明顯減小,裝置安裝的機(jī)動性大大提高。如果算一下總帳,客戶可以獲得三重節(jié)約:能耗方面、占地面積及購置費(fèi)用方面。因?yàn)閹в姓w內(nèi)裝的變頻器的壓縮機(jī)在購置時更實(shí)惠。
四 頻率調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)
1.幾秒鐘之內(nèi)進(jìn)行軟啟動和停機(jī)。
2.25%~100%的連續(xù)的體積流量調(diào)節(jié)。
3.按照供應(yīng)量進(jìn)行靈活的調(diào)節(jié)適配。
4.減少磨損和維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用。
5.沒有起動電流峰值(節(jié)約能源)。
6.恒定的管網(wǎng)壓力 ± 0.01MPa(節(jié)約能源)。
7.幾乎沒有空轉(zhuǎn) (節(jié)約能源)。
來源:互聯(lián)網(wǎng)




