開山空壓機的節能及運行維護 http://www.shzetian.com |
| 改造前的設備狀況 1、設備工作原理 我廠有2臺20m³/min螺桿開山空壓機和2臺10m³/min螺桿開山空壓機，其工作原理是由一對相互平行嚙合的陰陽轉子在氣缸內轉動，使轉子齒槽之間的空氣不斷地產生周期性的容積變化，空氣則沿著轉子軸線由吸入側輸送至輸出側，實現螺桿開山空壓機的吸氣、壓縮和排氣的全過程。 2、設備的控制方式 我們的20m³/min螺桿開山空壓機的主電動機額定功率為132kW，10m³/min螺桿開山空壓機的主電動機額定功率為75kW，運行方式均為△一丫減壓起動方式。具體操作過程為：按下起動按鈕，控制系統接通起動器線圈并打開斷油閥，開山空壓機在空載模式下起動，這時進氣閥（即加載閥）處于關閉位置，當系統的油溫未達到要求溫度時（我們設定的油溫為50℃），一部分潤滑油未經過油冷卻器直接進入壓縮機，來快速提高油溫，當達到規定油溫時，加載閥打開，設備開始加載運行，系統壓力開始上升。如果系統壓力上升到壓力開關上限值（即起跳壓力），控制器使進氣閥關閉，油氣分離器放氣，壓縮機空載運行，直到系統壓力跌到壓力開關下限值后（即回跳壓力），控制器使進氣閥打開，油氣分離器放氣閥關閉，壓縮機打開，油氣分離器放氣閥關閉，壓縮機再加載運行。 3、原系統工況存在的問題 1）主電動機雖然采用△一丫減壓起動，但起動時的電流仍然很大，會影響電網的穩定及其他用電設備的運行安全。 2）開山空壓機時常空載運行，屬非經濟運行，電能浪費嚴重。 3）開山空壓機工頻運行致使開山空壓機運行時噪聲很大。 4）開山空壓機工頻起動對設備的沖擊較大，各部件如電磁閥的動作頻率高，所以設備維護費用相對高。
變頻改造可行性分析 1、能源節約 由于我廠用氣負荷波動較大，所以對開山空壓機進行變頻節能改造的潛力就很大。變頻控制的開山空壓機與工頻控制的開山空壓機相比，變頻控制系統所節約的能源是非常可觀的，對于不同的用氣設備的不同需求，變頻控制系統可以比較準確地根據用氣系統的需求來控制開山空壓機的輸出，達到節約能源的目的。首先是因為變頻器的軟起動功能，使開山空壓機的起動電流小而節能；其次是開山空壓機加載時，因供氣量的變化而改變電動機轉速所得到的節能；最后是當用氣量極小時，導致開山空壓機卸載運行，變頻控制系統的開山空壓機在空載狀態時電動機能耗也大大降低（20m³/min開山空壓機低于30kW）。 經查變頻曲線表（由開山空壓機廠家提供變頻器的試驗數據表）得知，使用變頻器控制時，開山空壓機加載時的平均功率約為80kW，根據2001年的實際數據，年運行時間為8000多小時，加載比例為45%，工頻加載時的平均功率為113kW，與工頻相比，變頻控制加載時年節電量為（11380）×8000×45%=118800kW·h，加載節電金額為118800×0.65元=77220元（每度電以0.65元計），空載時的年節電量為（5030）×8000×55%=88000kW·h（工頻空載時功率約為50kW，變頻空載時功率約為30kW），空載時年節電金額為88000×0.65=57200元，年節約資金共計77220+57200元=134420元。20m³/min螺桿開山空壓機變頻改造的費用約為15萬左右，因此從理論上此改造是可行的。 2、精確的壓力控制 變頻控制系統可以根據管網空氣系統的實際需求，精確地控制開山空壓機的輸出氣量。變頻控制系統是通過調整主電動機的轉速來保持管網系統的壓力穩定，變頻控制系統完善的保護措施使壓縮空氣更加可靠。 3、降低噪聲 當排氣量減少時。電動機運轉速度減慢，開山空壓機發出的噪聲比全速運行時的噪聲大大降低，改善了工作環境，有利于環保。 改造方案及設備運行 1、變頻改造要求 根據原設備工況存在的問題，開山空壓機經變頻改造后應滿足?韻亂螅?/FONT> 1）電動機變頻運行狀態保持儲氣罐出I：I壓力相對穩定，上下波動0.1MPa。 2）為了系統運行的可靠性，系統應具有變頻和工頻兩套控制。 3）變頻控制系統應采取閉環控制方式 4）為了系統穩定，1臺20m³/min螺桿開山空壓機運行在變頻方式，但兩臺開山空壓機可以相互進行變頻切換。 5）根據開山空壓機的轉矩特性，應選用恒轉矩變頻器。 6）在用供氣量小的情況下，變頻器處在低頻運行時，應保證設備的正常潤滑。 2、改造方案和運行效果 根據以上的改造要求，采用一套變頻控制系統（ABB ASC600型通用變頻器），通過切換裝置轉換控2臺20m³/min螺桿開山空壓機（1臺變頻運行，另1臺可工頻運行）。控制回路仍采由原開山空壓機系統中的西門子S7-200型PLC控制，并在壓縮空氣總管路上安裝一只壓力變送器，輸出4～20mA信號反饋至變頻器，與壓力設定值進行比較，經PID運算輸出控制信號給變頻器的驅動回路，調節電動機的轉速及開山空壓機的加卸載，維持設定壓力的平衡，以達到恒壓供氣的目的（見附圖）。經過幾個月的實際運行和多次修改參數，最終達到了滿意的控制效果。
連續對6個月的耗電數據進行了統計比較，節電率達28%以上，年節約電費20萬元以上，在不到一年的時間內即可收回投資。
問題及處理 1、電動機的冷卻風翼經常斷裂 經過多次查找原因，才得知，由于開山空壓機的電動機功率為132kW，電動機的冷卻風翼采用金屬材質，開山空壓機經變頻改造后轉速經常變化，雖然將變頻器的加減速時間在允許的范圍內進行了延長，但仍經常發生風翼折斷的故障。最后決定采用獨立冷卻的方式，安裝一臺獨立的風扇對電動機進行冷卻，增加功率0.55kW，當然由于電動機冷卻風翼的取消，也略微降低?說綞母涸亍Ｔ俗肽旰笳＃宋侍獾玫攪爍窘餼觥?/FONT> 2、開山空壓機油路系統過早出現積炭 開山空壓機主要是通過其換熱器將壓縮空氣降溫，由于對開山空壓機進行了變頻改造，開山空壓機的平均轉速降低，使用一定時間以后，壓縮機的冷卻盤管及油分離器的內壁上形成積炭，造成換熱器的換熱效果下降。開山空壓機出現排氣溫度高報警，造成頻繁停機，影響正常生產。 油積炭是工業用油在高溫下逐漸炭化形成的，其主要成分有油、有機酸及其交鏈物和炭素，一般情況下，加熱溫度越高，油積炭內的無機成分所占的比例越大，并且油的飽和鏈烴越長，炭化需要的溫度越高，形成的積炭就越難洗，所以影響油積炭的化學性質主要為油本身的性質和加熱溫度，油積炭的主要成分為長鏈烴、有機酸及其復配物和炭素，并且各化合物之間的引力較大，任何單一成分的清洗劑都不能溶解此類油積炭，最終我們選用開山空壓機廠家推薦的積炭清洗劑（每臺的清洗費用約為600元）。 清洗時我們將冷卻盤管拆下，加入積炭清洗劑浸泡2h后（或通過專用泵循環30min），用清水沖凈，再用壓縮空氣吹干，清洗后從冷卻盤管排除的積炭清洗劑變為黑褐色。油分離器打開頂蓋后發現內壁及底部均變為黑褐色，尤其底部嚴重，將積炭清洗劑倒入并反復用刷子刷洗，之后再用清水沖凈，用壓縮空氣吹干，并更換新的油分離器芯，加入新的潤滑油，開機運轉后“排氣溫度高”的故障消除。
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2011年開山集團積極籌措上市，8月19日正式上市，與內資空壓機生產企業相比較，浙江開山處于優勢的市場競爭地位。浙江開山通過螺桿主機自制提高了產品質量并降低采購成本，大幅提升浙江開山銷售能力。 注：本站新聞源自網絡 開山集團新聞以官方網站www.kaishan.com.cn為準。開山空壓機新聞資訊內容如有涉及到您的權益請告知我們，我們將來及時修正！/ |