目錄

一、改造前的設(shè)備狀況

二、變頻改造的優(yōu)勢(shì)

三、改造指標(biāo)

四、改造方案

五、回收周期分析

六、售后服務(wù)

七、電氣控制框圖

附錄、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)記錄

前言

XX機(jī)械設(shè)備有限公司是華南地區(qū)著名的空壓機(jī)代理機(jī)構(gòu)，公司管理總部位于深圳，并在華南設(shè)有深圳寶安，東莞長(zhǎng)安，東莞黃江，中山三鄉(xiāng)等區(qū)域辦事處。公司主要代理阿特拉斯空壓機(jī)、英格索蘭IR等國(guó)外知名品牌空壓機(jī)，同時(shí)也是YY集團(tuán)空壓機(jī)的總代理。服務(wù)遍及珠三角，十年來(lái)，銷售設(shè)備超過幾萬(wàn)臺(tái)。

藍(lán)海華騰技術(shù)有限公司是中高端領(lǐng)域?qū)I(yè)變頻器制造商，公司技術(shù)實(shí)力雄厚，公司V5、V6兩大系列幾十種的變頻器產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于工業(yè)的各行各業(yè)，在空壓機(jī)OEM制造，及空壓機(jī)改造中擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)，產(chǎn)品已進(jìn)入國(guó)內(nèi)主流空壓機(jī)制造商，已批量應(yīng)用。節(jié)能效果明顯，一般節(jié)能可達(dá)25%~50%。公司針對(duì)空壓機(jī)改造客戶設(shè)計(jì)了一體化節(jié)能控制柜，方便改造及降低改造費(fèi)用。

XX機(jī)械聯(lián)合藍(lán)海華騰公司，一起推動(dòng)國(guó)內(nèi)空壓機(jī)設(shè)備的節(jié)能改造，現(xiàn)已在泉州、廣州、深圳、珠海、東莞等地開展了空壓機(jī)改造，實(shí)際節(jié)能效果非常理想，泉州改造的某電容薄膜生產(chǎn)工廠已開機(jī)3個(gè)月，累計(jì)運(yùn)行超過2100小時(shí)，節(jié)能2萬(wàn)多度，節(jié)能40%以上。深圳某五金廠一臺(tái)22kw變頻空壓機(jī)運(yùn)行4個(gè)月，節(jié)能30%以上。

我們的空壓機(jī)節(jié)能改造理念：變頻節(jié)能，改造未來(lái)服務(wù)社會(huì)，利國(guó)利民

MM公司節(jié)能改造方案(一)

結(jié)論：改造55kw１臺(tái)、110kw２臺(tái)，節(jié)能率：27.9%，投資_____萬(wàn)，回收周期____月

一、改造前的設(shè)備狀況

MM公司有2個(gè)空壓機(jī)房要改造，全部是螺桿機(jī)，共4+3=7臺(tái)空壓機(jī)，總功率（22+37+55+132）+（110*3）=576kw。加卸載狀況：132kw加載時(shí)間36秒，卸載50秒，加載率42%。110kw加載65秒，卸載55秒，加載率54%。

用氣壓力需求：噴涂需求為6~7Bar，生產(chǎn)車間需求6.8~7.8Bar；

原系統(tǒng)存在以下問題：

①主電機(jī)雖然采用Y——△減壓?jiǎn)?dòng)，但啟動(dòng)電流仍很大，會(huì)影響電網(wǎng)的穩(wěn)定；

②空壓機(jī)時(shí)?？蛰d運(yùn)行，屬非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，電能浪費(fèi)嚴(yán)重；

③工頻運(yùn)行時(shí)噪聲很大；

④工頻啟動(dòng)對(duì)設(shè)備的沖擊較大，各部件如電磁閥的動(dòng)作頻率高，設(shè)備維護(hù)費(fèi)用相對(duì)高。

二、變頻改造的優(yōu)勢(shì)

1．節(jié)能

變頻控制系統(tǒng)可以比較準(zhǔn)確地根據(jù)用氣系統(tǒng)的需求來(lái)控制空壓機(jī)的輸出，達(dá)到節(jié)約能源的目的：

①變頻器的軟啟動(dòng)功能，使空壓機(jī)的啟動(dòng)電流<2倍額定電流，而使用工頻高達(dá)8倍；

②空壓機(jī)加載時(shí)，因供氣量的變化而改變電機(jī)轉(zhuǎn)速；

③當(dāng)用氣量極小時(shí)，空壓機(jī)卸載或休眠，空壓機(jī)在空載狀態(tài)時(shí)電機(jī)能耗也大大降低；

④V&T變頻啟動(dòng)迅速，可以快速脫離休眠進(jìn)入加載狀態(tài)，保證供氣壓力高于最低值。

2．降低維護(hù)成本

采用變頻控制系統(tǒng)，空壓機(jī)的軟啟動(dòng)減少了對(duì)部分電氣部件和機(jī)械部件的沖擊。正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)速大部分時(shí)間低于額定轉(zhuǎn)速，降低了各類相關(guān)電磁閥和氣動(dòng)元件的工作頻率，延長(zhǎng)了零部件的使用壽命，減少了空壓機(jī)的維護(hù)費(fèi)用。

3．降低噪聲

當(dāng)排氣量減少時(shí)，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度減慢，空壓機(jī)發(fā)出的噪聲比全速運(yùn)行時(shí)的噪聲大大減少，改善了操作工的工作環(huán)境，有利于環(huán)保與保護(hù)員工健康。

4．輸出壓力穩(wěn)定，用氣量緩慢變化時(shí)可保持輸出壓力上下波動(dòng)±0.01Mpa。

三、改造指標(biāo)

1、壓力穩(wěn)定：正常供氣，氣罐出口壓力波動(dòng)±0.05MPa；

2、控制方式：具備變頻、工頻兩套控制方案，可切換；

3、可靠性：任何1臺(tái)設(shè)備損壞后，都能保證短期恢復(fù)供氣能力；

4、可維護(hù)性：主機(jī)損壞后，備用機(jī)可以投入使用。主機(jī)修好后可在線切換替代備用機(jī)；

5、啟動(dòng)能力：?jiǎn)?dòng)電流<2倍額定電流，休眠后再啟動(dòng)時(shí)間短，補(bǔ)氣迅速，保證最低工作壓力；

6、可在線改造：改造中不影響現(xiàn)有生產(chǎn)用氣正常供應(yīng)，不知不覺中改造完畢；

7、總節(jié)電率不低于20%；

8、噪音：低于改造前。

采用V5-H變頻器+專用控制器可以實(shí)現(xiàn)以上要求，原空壓機(jī)控制器在變頻改造后的不再使用。需要在壓縮空氣總管路上安裝一只壓力變送器，輸出4～20mA信號(hào)反饋至控制器，與壓力設(shè)定值進(jìn)行比較，經(jīng)PID運(yùn)算輸出控制信號(hào)給變頻器，調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速及空壓機(jī)的加卸載，維持壓力，以達(dá)到恒壓供氣的目的。

四、改造方案

從現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)、空壓機(jī)配備，改造施工以及日后不間斷供氣維護(hù)各方面因素?？梢圆扇∫韵伦冾l改造方案，分2個(gè)階段：

第一階段：

噴涂空壓機(jī)房：

只對(duì)55kw空壓機(jī)進(jìn)行變頻改造，55kw作為主控機(jī)器，55kw作為主機(jī)一直開機(jī)，功率在0~55kw可調(diào)節(jié)，同時(shí)可以調(diào)度22kw，37kw，甚至132kw。采用此方案，用氣需求在0~114kw內(nèi)得到自動(dòng)調(diào)節(jié)。55kw變頻改造空壓機(jī)支持工頻方式，提高抗風(fēng)險(xiǎn)能力。

如果55kw、22kw、37kw故障或要維修，可啟動(dòng)132kw，滿足供氣需要，如果用氣超過132kw供氣能力，啟動(dòng)22kw，37kw，55kw中任何可用機(jī)器，從最小功率的啟動(dòng)。

如果將22kw或37kw設(shè)為主機(jī)，單憑22kw,37kw供氣能力不足，55kw和132kw開啟后有會(huì)供氣過剩，將導(dǎo)致55kw或132kw頻繁加卸載，回到工頻控制老狀態(tài)，起不到很好的變頻節(jié)能效果。

頂樓空壓機(jī)房：

任意改造2臺(tái)110kw空壓機(jī)，第3臺(tái)110kw不改造，做備份用。

改造的2臺(tái)空壓機(jī)，均可作為主機(jī)使用，在平均生產(chǎn)能力以下時(shí)，可以只開一臺(tái)機(jī)器。每臺(tái)可獨(dú)立供給足夠壓力。生產(chǎn)旺季可以開啟2臺(tái)，進(jìn)行功率自動(dòng)分配，在用氣量突變且較頻繁的情況下可以快速反應(yīng)。兩臺(tái)空壓機(jī)變頻化，可保證供氣最優(yōu)。如果采用只改造1臺(tái)110kw空壓機(jī)為變頻控制，擔(dān)心當(dāng)需要功率在110~130kw區(qū)間時(shí)，即工頻全速，變頻最低速或休眠，如果變頻空壓機(jī)總是處于休眠臨界狀態(tài)，在用氣突然減小后會(huì)造成達(dá)到壓力上限，工頻空壓機(jī)卸載，低于下限，工頻空壓機(jī)再啟動(dòng)，將導(dǎo)致供氣波動(dòng)。所以最好是工頻全速或工頻停機(jī)+變頻在一個(gè)合理的功率段范圍內(nèi)自動(dòng)調(diào)節(jié)，這樣控制最優(yōu)，供氣最穩(wěn)定，節(jié)能最大。噴涂機(jī)房，因?yàn)橛?臺(tái)小功率的可以充分調(diào)配，因此不存在該問題。

改造的2臺(tái)空壓機(jī)支持工頻方式，提高抗風(fēng)險(xiǎn)能力，在故障發(fā)生時(shí)，可以切回工頻，保證和改造前功能相同。

第二階段(可選)：

噴涂空壓機(jī)房：

將132kw備用機(jī)改為變頻控制，這樣不用開起3臺(tái)小機(jī)器，只用1臺(tái)即可?？梢宰龅捷喠鞴ぷ鳎皇亲寕錂C(jī)一直處于備用，工作機(jī)一直工作的狀態(tài)。

頂樓空壓機(jī)房：

無(wú)需第二階段改造。

五、回收周期分析

總投入：元

投資回收周期：月每度電0.8元時(shí)年節(jié)約電費(fèi)：13.5萬(wàn)元

總節(jié)能率：27.9%

年總節(jié)能：16.92萬(wàn)度電估算改造前總耗電：60.66萬(wàn)度/年。

節(jié)能率估算：

噴涂空壓機(jī)房：節(jié)能率估算：30.8%

加卸載狀況：132kw，加載率42%。

加載功率：110kw（假設(shè)值，該值越大節(jié)能率越高）

卸載功率：40kw（假設(shè)值，該值越大節(jié)能率越高）

空壓機(jī)卸載過程其實(shí)是能量損耗的過程?？晒?jié)約的電力基本集中在這一塊，而是使

用變頻后可節(jié)省該部分90%的能量，則節(jié)能率為：30.8%

(40×(1－42%))×90%÷(120×42%＋30×(1－42%))×100%=30.8%

變頻改造后平均加載功率估算為：50kw

(120×42%＋(40×(1－42%))×10%)÷(100%)=52.7kw

頂樓空壓機(jī)房：節(jié)能率估算：19.2%

加卸載狀況：110kw，加載率54%。

加載功率：110kw(估計(jì)值，該值越大，節(jié)能率越高)

卸載功率：35kw(估計(jì)值，該值越大，節(jié)能率越高，但超過60%額定時(shí)設(shè)備該維護(hù))

空壓機(jī)卸載過程其實(shí)是能量損耗的過程?？晒?jié)約的電力基本集中在這一塊，而是使

用變頻后可節(jié)省該部分90%的能量，則節(jié)能率為：19.2%

(35×(1－54%))×90%÷(110×54%＋35×(1－54%))×100%=19.2%

估算變頻改造后平均加載功率為：61kw

(110×54%＋(35×(1－54%))×10%)÷(100%)=61kw

總節(jié)能：169198度／年，改造前年總耗電量：606604度／年，所以綜合節(jié)電率：27.9%

以每度電0.8元計(jì)算，年節(jié)約電費(fèi)：169198×0.8=135358元

以下是計(jì)算分析：按4000小時(shí)/年工作時(shí)間，分配到各機(jī)房為：

噴涂空壓機(jī)房：52.7÷(1－30.8%)×4000×30.8%=93824度

頂樓空壓機(jī)房：61÷(1－19.2%)×4000×19.2%×130%=75374度

130%的來(lái)歷：因?yàn)樵摍C(jī)房有時(shí)需要臺(tái)機(jī)器同時(shí)開起，假設(shè)同時(shí)開起時(shí)間占總時(shí)間的30%，則同時(shí)開起2臺(tái)時(shí)，可增加單臺(tái)節(jié)電的30%

估算未改造前年總功率：52.7÷(1－30.8%)＋61÷(1－19.2%)×4000=606604度

六、售后服務(wù)

1、提供對(duì)貴公司變頻空壓機(jī)相關(guān)管理、使用人員的技能培訓(xùn)。

2、提供1年免費(fèi)服務(wù)，故障報(bào)修后，24小時(shí)內(nèi)響應(yīng)，提供定期檢查服務(wù)；

3、免費(fèi)服務(wù)到期后，提供定期巡檢服務(wù)，部件損壞后根據(jù)實(shí)際情況提供有償服務(wù)。

七、電氣控制框圖

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