螺桿式壓縮機(jī)空壓機(jī)早已普遍使用于工業(yè)化生產(chǎn)的各行各業(yè)，是運(yùn)用較普遍的動力裝置之一。但也具有著很多的電力能源消耗，主要是電磁能、熱量的消耗。公司根據(jù)有效管理方法，對機(jī)器設(shè)備的更新改造和合理的運(yùn)用，每一年可協(xié)助客戶節(jié)約資源花費耗費，又可以直接降低CO2的排出，擁有優(yōu)良的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、自然環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)效益。

一、更新改造前的機(jī)器設(shè)備情況       

某工廠有2臺20m3/min擠出機(jī)螺桿空壓機(jī)和2臺10m3/min擠出機(jī)螺桿空壓機(jī)，其原理是由一對互相平行面齒合的陽陰電機(jī)轉(zhuǎn)子在汽缸內(nèi)旋轉(zhuǎn)，使電機(jī)轉(zhuǎn)子齒槽中間的氣體不斷造成規(guī)律性的容量轉(zhuǎn)變，氣體則順著電機(jī)轉(zhuǎn)子中-心線由吸進(jìn)側(cè)運(yùn)輸至輸出側(cè)，完成擠出機(jī)螺桿空壓機(jī)的呼吸、縮小和排氣管的整個過程。20m3/min擠出機(jī)螺桿空壓機(jī)的主電機(jī)至大功率為132kW，10m3/min擠出機(jī)螺桿空壓機(jī)的主電機(jī)至大功率為75kW，均為Y—Δ緩解壓力運(yùn)行。

原系統(tǒng)軟件存有下列難題:

①主電機(jī)盡管選用Y—Δ緩解壓力運(yùn)行，但運(yùn)行電流量仍非常大，會危害電力系統(tǒng)的平穩(wěn)以及他用電量設(shè)施的運(yùn)行安全性。

②空壓機(jī)常常滿載運(yùn)行，屬非市場運(yùn)行，電磁能消耗比較嚴(yán)重。

③直流運(yùn)行時噪音非常大。

④直流運(yùn)行對機(jī)器設(shè)備的沖擊性比較大，各構(gòu)件如真空電磁閥的姿勢頻率高，因此機(jī)器設(shè)備維護(hù)費相對性高。

二、變頻更新改造可行性方案       

1.環(huán)保節(jié)能因為本廠用氣負(fù)載起伏比較大，而變頻自動控制系統(tǒng)可以較為精確地依據(jù)用氣系統(tǒng)軟件的需要來操縱空壓機(jī)的輸出，做到節(jié)約資源的目地。

①變頻器的軟起動作用，使空壓機(jī)的運(yùn)行電流量小;

②空壓機(jī)載入時，因供供氣量的變動而更改電機(jī)轉(zhuǎn)速比;

 ③當(dāng)用供氣量極鐘頭，造成空壓機(jī)卸載掉運(yùn)行，變頻自動控制系統(tǒng)的空壓機(jī)在滿載情況時電機(jī)耗能也大幅度降低(20m3/min空壓機(jī)小于30kW)。核查變頻曲線圖，應(yīng)用變頻器操縱時，空壓機(jī)載入時的平均功率約為80kW，滿載時約為30kW。

依據(jù)2001年運(yùn)行數(shù)據(jù)信息，年運(yùn)行時間為8000多鐘頭，載入占比為45%，直流載入時的平均功率為113kW，滿載時約為50kW，與直流對比，變頻操縱載入季節(jié)用電量118800kW/h，節(jié)省水電費77220元(每kW/h以0.65元計)，滿載時的春節(jié)用電量88000kW/h，節(jié)省水電費57200元，總共134420元。20m3/min擠出機(jī)螺桿空壓機(jī)變頻更新改造花費約為15萬余元，因而從理論上此更新改造是有效的。

2.減少維護(hù)保養(yǎng)成本費選用變頻自動控制系統(tǒng)，空壓機(jī)的軟起動降低了對一部分電氣設(shè)備構(gòu)件和機(jī)械零部件的沖擊性。一切正常運(yùn)行時，轉(zhuǎn)速比絕大多數(shù)時間小于額定值轉(zhuǎn)速比，減少了各種有關(guān)真空電磁閥和氣動元部件的輸出功率，增加了零部件的使用期限，降低了空壓機(jī)的維護(hù)費。

3.減少噪音當(dāng)排量降低時。電機(jī)運(yùn)行速率緩減，空壓機(jī)傳出的噪音比飛速運(yùn)行時的噪音大大減少，改進(jìn)了技術(shù)員的辦公環(huán)境，有益于環(huán)境保

護(hù)。

三、更新改造對策及運(yùn)行實際效果依據(jù)原機(jī)器設(shè)備工作狀況存在的不足，空壓機(jī)經(jīng)變頻更新改造后應(yīng)達(dá)到下列規(guī)定:       

①電機(jī)變頻運(yùn)行情況維持汽罐出入口工作壓力比較平穩(wěn)，左右起伏0.1MPa;

②為了更好地系統(tǒng)軟件運(yùn)行的穩(wěn)定性，系統(tǒng)軟件應(yīng)具備變頻和直流兩個操縱;

③變頻自動控制系統(tǒng)應(yīng)采用閉環(huán)控制系統(tǒng)方法;

④為了更好地系統(tǒng)軟件的可靠性，一臺20m3/min擠出機(jī)螺桿空壓機(jī)運(yùn)行在變頻方法，但兩部空壓機(jī)可以互相開展變頻轉(zhuǎn)換;

⑤依據(jù)空壓機(jī)的轉(zhuǎn)距特點，應(yīng)取用恒轉(zhuǎn)距變頻器;

⑥在用電量供氣量小的情形下，變頻器處于低頻運(yùn)行時，應(yīng)確保機(jī)器設(shè)備的一切正常潤化。

依據(jù)規(guī)定，選用一套變頻自動控制系統(tǒng)(ABB ASC600型通用性變頻器)，根據(jù)轉(zhuǎn)換設(shè)備變換操縱2臺20m3/min擠出機(jī)螺桿空壓機(jī)(一臺變頻運(yùn)行，另一臺可直流運(yùn)行)。控制電路仍選用原空壓機(jī)系統(tǒng)軟件中的西門子PLCS7-200型PLC控制，并在空氣壓縮主管道路上安裝一只溫度變送器,輸出4￣20mA數(shù)據(jù)信號回饋至變頻器，與工作壓力預(yù)設(shè)值開展較為,經(jīng)PID計算輸出調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)信號給變頻器的推動控制回路，調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速比及空壓機(jī)的加卸載掉，保持設(shè)置工作壓力的均衡，以達(dá)恒流源氣路的目地。

通過幾個月的具體運(yùn)行和主要參數(shù)的數(shù)次改動，末了做到了令人滿意的操縱實際效果。持續(xù)對6個月的耗電量數(shù)據(jù)信息開展統(tǒng)計分析較為，省電率達(dá)28%之上，年節(jié)省水電費20多萬元，在不上一年的時間內(nèi)就可以回收項目投資。

四、難題及解決更新改造后的空壓機(jī)，運(yùn)行曾發(fā)生以下難題       

1.電機(jī)的制冷風(fēng)翼常常破裂因為空壓機(jī)的電機(jī)輸出功率為132kW,電機(jī)的制冷風(fēng)翼選用金屬復(fù)合材料，空壓機(jī)經(jīng)變頻更新改造后轉(zhuǎn)速比常常轉(zhuǎn)變，盡管將變頻器的加減速時間在容許標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)開展了增加，但仍常常產(chǎn)生風(fēng)翼斷裂的常見故障。因此，安裝一臺單獨的風(fēng)機(jī)對電機(jī)開展制冷后，運(yùn)行一切正常，難題得到處理。

2.空壓機(jī)油道系統(tǒng)軟件太早發(fā)生積碳更新改造后的空壓機(jī)均值轉(zhuǎn)速比減少，應(yīng)用一定時間之后，制冷壓縮機(jī)的制冷風(fēng)機(jī)盤管及油過濾器的內(nèi)部上產(chǎn)生積碳，導(dǎo)致其熱交換器傳熱實際效果明顯降低，發(fā)生排氣管溫度高警報，導(dǎo)致經(jīng)常關(guān)機(jī)，危害正常的生產(chǎn)制造。因此采用空壓機(jī)生產(chǎn)廠家建議的積碳清潔劑(每臺的清理花費約600元不等)，拆下來制冷風(fēng)機(jī)盤管泡浸2h后(或根據(jù)專用型泵循環(huán)系統(tǒng)30min)，用清水沖凈，再用空氣壓縮烘干，拆換新的油過濾器芯，添加新的潤滑脂，啟動運(yùn)行后常見故障消失。