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空气压缩机的节能及运行维护

发布时间:2018-07-26

当排气量减少时,电机运转速度减慢,空气压缩机发出的噪声比全速运行时的噪声大大减少,改善了操作工的工作环境,有利于环保。
改造前的设备状况
青岛啤酒四厂有2台20m3/min螺杄空压机和2台m3/min螺杄空气压缩机,其工作原理是由一对相互平行啮合的阴阳转子在气缸內转动
使转子齿槽之间的空气不断地产生周期性的窖积变化,空气则沿着转子轴线由吸λ侧输送至输岀侧,实现螺杄空机的吸气、空压缩和排气的全过

om3/min螺杄空气压缩机的主电机额定功率为132kW,10m3/min螺杆空气压缩机的主电机额定功率为75kW,均
减压启动。原
统存在以下问题:①主电机虽然采用Y一一△减压启动,但启动电流仍很大,会影响电网的稳定及其他用电设备的运行安全。②空气压缩机时常
载运行,属非经济运行,电能浪费严重。③工频运行时噪声很大。④工频启动对设备的冲击较大,各部件如电磁阀的动作频率高,所以设备维

护费用相对高。

变频改造可行性分析
1.节能
由于啤酒四厂用气负荷波动较大,而变频控制系统可以比较准确地裉据用气系统的需求来控制空压机的输岀,达到节约能源的目的。①变屴
器的软启动功能,使空气压缩机的启动电流小;②空气压缩机加載时,因供气量的变化而改变电机转速;③当用气量极小时,导致空气压缩机卸
载运行,变频控制系统的空气压缩机在空载状态时电机能耗也大大降低(20m3/min空压机低于30kW
经査变频曲线表(由空气压缩机厂家提供变频器的试欻据表)得知,使用变频器控制时,空气压缩机加载时的平均功率约为80kW,空載
时约为30kW,根据2001年运行数据,年运行时间为8000多小时,加载比例为45%,「频加载时的平均功率为113kW,空载时约为50kW,与工
频相比,变频控制加载时节电量118800kW?h,节约电费77220元(每kWh以065元计),空载时的年节电量88000kW?h,节约电费57200
元,共计134420元。20m3/min螺杆空压机变频改造费用约为15万元,因此从理论上此改造是可行的
2.降低维护成本
采用变频控制系统,空气压缩机的软启动减少了对部分电气部件和机械部件的冲击。正常运转时,转速大部分时间低于额定转速,降低了各
类相关电磁阀和气动元件的工作频率,延长了零部件的使用寿命,减少了空气压缩机的维护费用
3.降低噪声
改造措施及效
根据原设备工况存在的问题,空气压缩机经变频改造后应满足以下要求
①电机变频运行状态保持气罐出口压力相对稳定,上下波动0.1MPa
②为了系统运行的可靠性,系统应具有变频和工频两套控制
③变频控制系统应釆取闭环控制方式
④为了系统的稳定性,一台20m3/min螺杄空压机运行在变频方式,但两台空压机可以相互进行变频切换
⑤根据空气压缩机的转距特性,应选用恒转矩变频器;
⑥在用电气量小的情况下,变频器处于低频运行时,应保证设备的正常润滑
四、问题及处理
改造后的空气压缩机,运行两年多曾出现如下问题
1.电机的冷却风翼经常断裂
由于空气压缩机的电机功率为132kW,电机的冷却风翼采用金属材料,空压机经变频器改造后转速经常变化
虽然将变频器的加减速时间在允许范围内进行了延长,但仍经常发生风翼折断的故障。为此,安装一台独立的风扇对电机进行冷却后,运转
正常,问题得以解决
2.空气压缩机油路系统过早出现积炭
改造后的空气压缩机平均转速降低,使用一定时间以后,压缩机的冷却盘管及油分离器的內壁上形成积炭,造成其换热器换热效果明显下
降,岀现排气温度髙报警,造成频繁停机,影响正常生产。于是选用空压机厂家推荐的积炭凊洗剂(毎台的凊洗费用约600,拆下冷却盘管
浸泡2h后(或通过专用泵循环3mn),用清水冲净,再用压缩空气吹干,更换新的油分离器芯,加入新的润滑油,开机运转后故障消除

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