一、空壓機(jī)節(jié)電改造的可行性
空壓機(jī)在使用過(guò)程中的耗能是有目共睹的,我公司依據(jù)變頻原理研制的JBJ空壓機(jī)節(jié)能控制器可對(duì)所有馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的空壓機(jī)進(jìn)行節(jié)電改造??傮w節(jié)電效果顯著,節(jié)電率達(dá)20-50%。
現(xiàn)以我公司在深圳電業(yè)有限公司的實(shí)際改造為例說(shuō)明如下:
電業(yè)公司目前有4條全自動(dòng)生產(chǎn)線,另有注塑機(jī)80來(lái)臺(tái),所需的壓縮空氣由一組壓縮機(jī)組提供。該廠供氣系統(tǒng)共有380V壓縮機(jī)四臺(tái),其中兩臺(tái)37KW始終工作,另55KW和45KW根據(jù)供氣情況在不同的時(shí)間段內(nèi)投入使用。由于壓縮機(jī)在設(shè)計(jì)上的不足及生產(chǎn)過(guò)程中不確定因素,此空氣壓縮系統(tǒng)存在如下缺陷:
1、浪費(fèi)電能。生產(chǎn)線上壓縮空氣工作壓力要求為3kgf/cm2,輸氣總管上壓力保持在3.2kgf/cm2較合適。由于空氣不可能恒定,實(shí)際上,兩臺(tái)37KW空壓機(jī)運(yùn)行基本可滿足要求,三臺(tái)空壓機(jī)運(yùn)行,則出現(xiàn)較頻繁的排空放氣現(xiàn)象,浪費(fèi)電能較為嚴(yán)重。而且系統(tǒng)壓力經(jīng)常在3kgf/cm2-4kgf/cm2大范圍波動(dòng),一定程度上影響某些工序的產(chǎn)品質(zhì)量。
2、噪音大??諝鈮嚎s機(jī)自動(dòng)排空放氣時(shí)噪音極大,造成環(huán)境污染。
3、電網(wǎng)沖擊大。由于三臺(tái)空壓機(jī)均為工頻啟動(dòng)、運(yùn)行,機(jī)器的起動(dòng)電流最高達(dá)到630A以上,對(duì)電網(wǎng)造成沖擊。
4、供氣量波動(dòng)。由于系統(tǒng)無(wú)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JBJ空壓機(jī)節(jié)能系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)有空氣壓縮系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造,利用PID控制變頻技術(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。
二、空氣壓縮系統(tǒng)節(jié)電改造原理
1、節(jié)電原理簡(jiǎn)介
JBJ節(jié)能控制器采用變頻技術(shù)及最新PID控制技術(shù),利用壓力傳感器信號(hào)及有關(guān)電氣控制信號(hào),根據(jù)設(shè)定的壓縮氣體壓力值控制空壓機(jī)馬達(dá)轉(zhuǎn)速,將氣壓維持在所需的壓力值上,將平時(shí)不必消耗的能量節(jié)省下來(lái),從而達(dá)到節(jié)電的目的。
系統(tǒng)采用連續(xù)的程控,不存在頻繁啟動(dòng)時(shí)的大電流沖擊現(xiàn)象,可有效保護(hù)電網(wǎng)。
節(jié)電原理框圖:
2、改造要求
現(xiàn)廠方供氣系統(tǒng)共有壓縮機(jī)四臺(tái),其中兩臺(tái)37KW始終工作,另55KW和45KW根據(jù)供氣情況在不同的時(shí)間段內(nèi)投入使用。廠方要求,空壓機(jī)供氣采用恒定壓力供氣,供氣氣壓范圍為0~1MPa;除兩臺(tái)37KW空壓機(jī)全頻(工頻)工作外,另外55KW及45KW可切換投入工作,其運(yùn)行頻率根據(jù)所需氣壓受控運(yùn)行。
3、控制方式
納入系統(tǒng)運(yùn)行的有1臺(tái)55KW空氣壓縮機(jī)(1#泵),1臺(tái)45KW壓縮機(jī)(2#泵),2臺(tái)37KW壓縮機(jī)(3#,4#泵)。其中兩臺(tái)37KW工頻運(yùn)行,不能調(diào)速,另兩臺(tái)由變頻器調(diào)速。根據(jù)該廠空壓機(jī)的具體情況,電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備變頻器選用55KW變頻器,可適應(yīng)55KW和45KW兩臺(tái)空壓機(jī)使用。
為實(shí)現(xiàn)輸氣管道上的恒壓供氣,在輸氣總管上安裝了一個(gè)壓力變送器,將管網(wǎng)里的壓力變換成4~20mA信號(hào)送到智能型自整定PID調(diào)節(jié)器。PID調(diào)節(jié)器將其輸入的4~20mA信號(hào)變成0~10VDC的電信號(hào),控制變頻器的輸出頻率及輸出電壓,從而改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。系統(tǒng)工作時(shí),3#、4#泵工頻運(yùn)行,如管網(wǎng)壓力不夠,變頻器控制2#泵開(kāi)始工作,若工作到工頻狀態(tài)時(shí)管網(wǎng)上壓力仍不夠,變頻器自動(dòng)切換到1#泵,使其變頻運(yùn)行直至管網(wǎng)所需壓力;當(dāng)管網(wǎng)壓力過(guò)高時(shí),1#泵停止運(yùn)行,變頻器自動(dòng)切換到2#泵,若仍過(guò)高,則2#泵停止工作,僅3#,4#工頻運(yùn)行即可。從而使總管的氣壓基本恒定,達(dá)到恒壓供氣的目的。
當(dāng)壓縮空氣的消耗出現(xiàn)較大的變化,系統(tǒng)壓力達(dá)到設(shè)定的最大值或最小值時(shí),裝于輸氣總管上電接點(diǎn)壓力表將檢測(cè)到的信號(hào)送入邏輯切換控制器,作為系統(tǒng)投入/切出工頻機(jī)組的一個(gè)重要條件(但不是唯一的)。當(dāng)系統(tǒng)需要投入工頻機(jī)組時(shí),系統(tǒng)首先綜合判斷哪一臺(tái)機(jī)組處于準(zhǔn)備就緒狀態(tài)(STANBY),然后發(fā)出報(bào)警信號(hào),經(jīng)延時(shí)后則執(zhí)行起動(dòng)命令;壓力過(guò)大而須停機(jī)時(shí),不必人工干擾,系統(tǒng)直接發(fā)出停機(jī)指令,使機(jī)組停機(jī)。
三、綜合效益分析
JBJ空壓機(jī)節(jié)能控制器可最大程度上降低空壓機(jī)的耗電量,由于實(shí)現(xiàn)了無(wú)級(jí)調(diào)速控制,空壓機(jī)的耗電量就與氣動(dòng)設(shè)備使用情況密切相關(guān)了。經(jīng)加裝JBJ空壓機(jī)節(jié)能控制器進(jìn)行節(jié)電改造后,我們預(yù)計(jì)總體上的節(jié)電效果一般可達(dá)到20%~50%,有些空壓機(jī)可達(dá)到更高的水平。
電業(yè)公司空氣壓縮機(jī)組經(jīng)改造后,經(jīng)實(shí)測(cè)達(dá)到如下效果:
1.節(jié)省電能:恒壓供氣系統(tǒng)投入運(yùn)行后,可使貯氣罐的氣壓保持在設(shè)定值的2.5%范圍內(nèi),將自動(dòng)排空而損失的電能節(jié)省下來(lái),經(jīng)實(shí)測(cè),節(jié)電率達(dá)到40%左右,同時(shí)功率因子提高至COSф>0.95,減少了無(wú)功損耗;
2.降低噪音,減少環(huán)境污染:恒壓供氣系統(tǒng)由于實(shí)現(xiàn)了變頻控制,基本上消除排空放氣的情況,從而改善了噪音對(duì)環(huán)境的污染;
3.延長(zhǎng)機(jī)械部件使用壽命:使用JBJ空壓機(jī)節(jié)電系統(tǒng)后,空壓機(jī)大多數(shù)時(shí)間運(yùn)行在工頻之下,能明顯減少機(jī)械部件的磨損,延長(zhǎng)機(jī)器壽命,減少維修費(fèi)用和縮短維修時(shí)間;
4.實(shí)現(xiàn)了軟起動(dòng):減少機(jī)組起動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊,同時(shí)可靈活地重復(fù)多次起動(dòng),避免了自藕降壓起動(dòng)在這方面的不足;
5.實(shí)現(xiàn)恒壓供氣:系統(tǒng)投入運(yùn)行后,提高了供氣可靠性和負(fù)載變化的調(diào)節(jié)能力,保證了恒定的供氣壓力,進(jìn)一步保證了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性;
6.運(yùn)行可靠,故障率幾乎為零:系統(tǒng)設(shè)有過(guò)載、失壓、欠壓、過(guò)流、缺相等保護(hù)功能,運(yùn)行可靠;
7.操作簡(jiǎn)易,發(fā)生故障不影響生產(chǎn):節(jié)能器發(fā)生故障后,可自動(dòng)停機(jī)并發(fā)出故障信號(hào),同時(shí),可轉(zhuǎn)換到市電使空壓機(jī)正常運(yùn)行,不影響生產(chǎn)。
四、品質(zhì)保證
1、安裝調(diào)試完畢,對(duì)貴司的使用和維護(hù)人員進(jìn)行免費(fèi)系統(tǒng)培訓(xùn);
2、質(zhì)量“三包”,品質(zhì)問(wèn)題一年內(nèi)免費(fèi)維護(hù),終身成本價(jià)維護(hù);
3、品質(zhì)投訴四小時(shí)內(nèi)處理,必要時(shí)兩個(gè)工作日內(nèi)派人現(xiàn)場(chǎng)處理。