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1、2009年第3期总215期■技术改造文章编号:100622971(2009)0320019204螺杆空压机变频节能改造的经济分析和技术方案高相家,陈放(合肥通用机械研究院,安徽合肥230031)摘要:比较了普通螺杆空压机和变频螺杆空压机的运行状况和特点,分析了螺杆空压机变频节能改造的技术要点和可获得的经济效益,同时提出了螺杆空压机变频节能改造的技术方案。关键词:螺杆空压机;变频;节能中图分类号:TH455文献标识码:AEconomicAnalysisandTechnicalProgramofEnergyConservationforConversionFreque
2、ncyScrewAirCompressorGAOXiang2jia,CHENFang(HefeiGeneralMachineryResearchInstitute,Hefei230032,China)Abstract:Thispapercomparedtheoperationsofcommonscrewaircompressorwithconversionfrequencyscrewcompressor,analyzedtheeconomicbenefitsofenergyconservationtransformationforscrewaircompresso
3、r,atthesametime,proposedthetechnicalprogramofthetransformation.Keywords:screwaircompressor;conversionfrequency;energyconservation气量与压缩机的转速成正比关系,所以,归根到底螺1概述杆空气压缩机的节能问题就是压缩机所配电机的调目前在我国各工矿企业运行着大量的螺杆空气速问题。目前,中小型交流异步电机的最佳调速方压缩机,而这些设备往往都是企业的耗电大户。根式为变频调速方式。据我们对设计院所的了解和对用户的实际调查,这2普通螺杆空压缩机运行分析
4、些大功率的耗能系统实际运行效率普遍较低,总体仅为50%～70%左右,这主要是由于两个方面的原螺杆空压机是由一对相互平行啮合的阴阳转子因造成的:(1)设计院所和用户在选型时往往考虑在机体内做相对高速旋转运动,使阴阳转子齿槽和较大裕量,一般都在30%以上,这就使螺杆空压机机体之间形成的呈“V”字形的一对齿间容积随转子实际运行时经常处于关闭进气的低负荷运行状态,的回转不断地产生周期性的容积变化,空气则沿着从而降低了运行效率;(2)普通螺杆空气压缩机都转子轴线方向由吸入端输送至输出端,实现螺杆空[1]是处于恒速运转状态,而实际生产中的气量需求却压机的吸气、压缩和排气的全过
5、程。对于一台空经常处于变动状态,当用户用气量减小时,压缩机组压机来说,在其设计范围内,其排气量和转速成线性只能通过全部或部分关闭进气来进行调节,这样,压正比关系。当转速上升,排量增加;当转速下降,排缩机组就会经常处于空运转、部分负荷(高压比状量减少;普通螺杆空气压缩机都只能是恒速运行,而态)和满负荷交替运行的低效率状态,从而造成大由于最初设计选型时较大的气量裕量及实际生产中量的能源浪费。因此,螺杆空气压缩机的运行节能的气量需求却经常处于变动状态,使得当用户用气问题主要表现为排气量的调节问题,而压缩机的排量小于额定排气量时,空压机的供气压力将会上升,当压力上升至用户
6、设定压力以上某一压力值时〔通收稿日期:2009-03-19常是ps+Δp;其中ps为用户设定工作压力,Δp为差·19·动压力,一般情况下Δp≥ps×10%〕,控制器会关闭耗和压力变化关系趋势图。将图1和图2对比后可进气阀以停止压力继续上升,这时电机系统基本处以看出,加大了储气罐容积后,压力和功耗的总变化于空载状态;在进入空载状态后,由于用户仍在用趋势并没有变化,只是加大了负载状态和空载状态气,空压机的供气压力将会下降,其下降和再次上升的交替周期。速度取决于以下两个因素:通过以上分析,我们可以得出结论:普通螺杆空(1)用户实际用气量Q2与空压机的额定排气压机大多在用
7、户最低需求压力之上的负载状态和关量Q1的比值。用λ表示此值,即λ=Q2/Q1〔0<λ闭进气的空载状态之间交替运行,而此两种运行状≤1〕,λ越小压力下降的速度越慢,同时也表示空压态并不是压缩机高效经济运行状态,前者由于排气机在空载状态运行的时间越长;λ越大压力下降的压力上升导致转矩增加,从而消耗了过多的功率,后速率越快,表示空压机在进入空载状态后会很快重者属于空载运行浪费了太多的功率。新进入负载运行状态;当λ=1时,系统将不会出现3变频螺杆空压机运行分析空载和负载交替出现的状态,而一直处于满负荷运行状态。我们知道,交流异步电动机的转速和电源频率(2)用户为空压机配套
8、的储气罐容
