Per molto tempo, i compressori d'aria hanno utilizzato un avvio graduale, lavorando nella modalità di velocità costante della frequenza di alimentazione, poiché il compressore d'aria è selezionato in base alla quantità massima di aria compressa. Al fine di garantire che la pressione del gas rientri in un determinato intervallo, il compressore d'aria dovrebbe cambiare frequentemente la modalità di funzionamento in base alla richiesta di gas.
Un metodo comune di utilizzo del controllo della valvola di aspirazione è che quando la pressione di linea raggiunge il limite superiore della pressione impostata, la valvola di aspirazione viene chiusa e il compressore d'aria non funziona a vuoto. Sebbene sia azionato dal motore, non emette aria compressa. La pressione della strada non aumenta più; quando la pressione della linea raggiunge il limite inferiore impostato, la valvola di aspirazione si apre, viene emessa aria compressa e la pressione della linea aumenta.
In questo modo, il motore continua a funzionare durante l'intero processo di funzionamento, ma di tanto in tanto il compressore d'aria entra nel funzionamento a vuoto e si verificano frequenti avviamenti, con conseguente spreco di energia. A causa del tempo di progettazione del compressore d'aria, non è possibile escludere la possibilità di un funzionamento a lungo termine a pieno carico. Pertanto, il motore può essere selezionato solo in base alla richiesta massima, quindi la capacità del motore è generalmente elevata. Nel funzionamento effettivo, il tempo di funzionamento del carico leggero rappresenta spesso una percentuale molto elevata, il che si traduce in un grande spreco di energia.
Ottimizza il design dei sistemi di compressione dell'aria
L'implementazione della fornitura d'aria centralizzata nella stazione del compressore d'aria non solo facilita la gestione, consente di risparmiare investimenti, ma migliora anche il tasso di utilizzo delle attrezzature e regola più convenientemente la pressione di alimentazione e la fornitura di gas per soddisfare le esigenze di produzione.
Quando si progetta, in primo luogo, in base alla distribuzione dei dispositivi che utilizzano il gas, il tempo e la pressione del gas di ciascun dispositivo dovrebbero evitare la grande perdita di resistenza e perdita causata dalla lunga tubazione e progettarne uno o due. O ancora più stazioni di compressori d'aria, che implementano la fornitura di aria suddivisa o la fornitura di rete frammentata, e la posizione della stazione di compressori d'aria dovrebbe trovarsi al centro del sistema di alimentazione del gas e cercare di consumare più energia o utilizzare un'alta pressione del gas . Il dispositivo è più vicino.
In secondo luogo, la progettazione della pipeline dovrebbe essere presa sul serio e la pipeline dovrebbe essere il più corta possibile senza ostacoli. Al fine di ridurre al minimo il tasso di perdita, il layout della tubazione deve essere progettato con radiale e meno dendritico. Aria compressa; ottimizzare la pressione di alimentazione e la fornitura dell'attrezzatura critica. Infine, la progettazione del compressore d'aria dovrebbe essere considerata nell'ambiente di progettazione, per ridurre al minimo la temperatura di aspirazione, garantire la pulizia dell'aspirazione e un buon sistema di raffreddamento.
Modalità di controllo della frequenza
1, il principio di funzionamento della regolazione della velocità di conversione di frequenza
La tecnologia di regolazione della velocità di conversione della frequenza è una tecnologia per cambiare la frequenza del motore e cambiare la tensione per raggiungere lo scopo della regolazione della velocità del clic. Il motore utilizzato nel compressore d'aria è generalmente un motore asincrono CA e la sua velocità di uscita è:
n = 60f (1-s) / p ............... (1)
N: velocità del motore
F: la frequenza dell'alimentatore, Hz
P: il numero di coppie polari del motore
S: lo slittamento del motore, (0-6%)
Dalla formula (1) del motore asincrono CA, si può vedere che la velocità del motore n può essere modificata in modo molto conveniente purché si cambi la frequenza di alimentazione f del motore CA trifase. Quando la velocità di scorrimento s non cambia molto, la velocità n del motore CA è sostanzialmente proporzionale a f, cioè la velocità del motore asincrono può essere regolata quando viene regolata la frequenza di alimentazione, che è la base teorica della conversione di frequenza. Pertanto, l'uso del convertitore di frequenza per modificare la frequenza di alimentazione del motore, cambia anche la velocità del motore, ma cambia anche la frequenza dell'aria del cilindro del compressore d'aria, cambiando così la pressione del gas dell'uscita del compressore d'aria, per regolare gas di uscita del compressore d'aria Lo scopo dello stress.
Secondo il principio dell'induzione elettromagnetica, nella regolazione della velocità di conversione di frequenza, finché il flusso magnetico Φ rimane invariato, la frequenza di alimentazione f è proporzionale alla tensione dello statore del motore, quindi alla velocità di rotazione e alla potenza di uscita del cambio del motore con il cambio della frequenza di potenza. Quando la frequenza di potenza viene ridotta, anche la velocità del motore viene ridotta. Modificando la tensione di ingresso sul lato statore, è possibile regolare la frequenza del motore. Questo è il metodo di controllo del rapporto di tensione costante (v / f). Il metodo è semplice da implementare ed è conveniente per il controllo in una situazione in cui il requisito di prestazione della regolazione della velocità non è molto elevato ed è anche un metodo di regolazione della velocità ampiamente utilizzato.
Quando il compressore d'aria adotta la tecnologia di regolazione della velocità di conversione della frequenza per il controllo dell'alimentazione dell'aria a pressione costante, il principio di sistema è mostrato nella Figura 1.
Descrizione del sistema: prende la pressione di uscita come oggetto di controllo e il segnale di feedback acquisito dal trasmettitore di pressione è collegato all'inverter con la propria funzione di regolazione PID, rispetto al segnale di pressione preimpostato e integrato dalla regolazione PID. Il segnale è collegato all'estremità di ingresso dell'inverter, in modo che la frequenza operativa e la velocità del motore M siano determinate in base alla variazione della pressione e venga realizzata la modalità di regolazione della conversione di frequenza.
2, analisi di risparmio energetico regolazione della velocità di conversione di frequenza
(1) Applicazione di carico a coppia costante
Il carico di coppia costante è costante indipendentemente dalla velocità di rotazione. La sua formula è la seguente:
P = K × T × n .................. (2)
Dove: P è la potenza dell'albero, K è il coefficiente, T è la coppia di carico e n è la velocità.
Come si può vedere dall'equazione (2), la potenza dell'albero è proporzionale alla velocità del motore. Dopo aver applicato la tecnologia di controllo della velocità a frequenza variabile, se la velocità del motore n viene ridotta all'80% della velocità nominale a causa delle esigenze del processo, il consumo di energia corrispondente viene ridotto all'80%.
(2) Applicazione del carico variabile della coppia
Secondo le leggi di base della meccanica dei fluidi, i ventilatori, le pompe e i compressori sono tutti carichi a coppia variabile. La velocità n è correlata alla portata Q, alla pressione H e alla potenza dell'albero P come segue: Q∝n, H∝n2, P∝ N3; cioè, la portata è proporzionale alla velocità di rotazione, la pressione è proporzionale al quadrato della velocità di rotazione e la potenza assiale è proporzionale al cubo della velocità di rotazione. Quando la velocità del motore diminuisce leggermente, la potenza dell'albero diminuirà in modo significativo. Ad esempio, quando la portata è dell'80% della portata nominale, il Pn è solo 0,51 Pe, cioè la potenza dell'albero motore è solo il 51% della potenza nominale, che è ridotta di quasi la metà. Pertanto, quando il convertitore di frequenza viene applicato a carichi come ventole, pompe, compressori, ecc., Quando la portata cambia, l'energia può essere risparmiata e l'effetto di risparmio energetico è davvero notevole.
Principio del recupero del calore residuo
Per i compressori d'aria, circa l'80% dell'energia in ingresso verrà convertita in energia termica. Se il compressore d'aria viene opportunamente modificato in base alla struttura e al principio del corrispondente tipo di compressore d'aria, il calore può essere riciclato e i rifiuti possono essere trasformati in un tesoro. Il calore raccolto nell'ambiente viene utilizzato per ridurre il consumo di carburante per il riscaldamento per altri scopi. Il principio del recupero di calore è mostrato nella Figura 2.
Basato sul principio del recupero del calore residuo, raccogliamo tutto o parte del calore originariamente portato via dalla ventola di scarico del radiatore dell'olio aggiungendo scambiatori di calore e corrispondenti dispositivi di controllo nel circuito dell'olio del compressore d'aria per riscaldare l'acqua fredda, riducendo così L'energia necessaria per riscaldarlo. La temperatura di ingresso del dispositivo di raffreddamento è di circa 85-100 ° C. Installando lo scambiatore di calore corrispondente, utilizzando il trasferimento di calore in controcorrente e le appropriate misure di controllo della temperatura dell'olio e della temperatura dell'acqua, la temperatura dell'acqua in uscita viene aumentata a 65-80 ° C e il compressore è garantito per funzionare normalmente. . Il flusso specifico del sistema di recupero del calore è mostrato nella Figura 3.
Migliora l'efficienza dei compressori d'aria
La chiave per migliorare l'efficienza operativa del compressore d'aria è di aumentare lo spostamento del compressore d'aria. Ci sono molti fattori che influenzano il volume di scarico del compressore d'aria. Attraverso la pratica operativa, possiamo partire dai seguenti aspetti e ottenere risultati molto ovvi.
1. Garantire un buon ambiente per inalazione e condizioni di raffreddamento. Rafforzare la ventilazione del punto di aspirazione, pulire regolarmente e sostituire il filtro di aspirazione, che può ridurre la resistenza e prevenire efficacemente l'ingresso della polvere nell'atmosfera nel cilindro, impedendo alla polvere di aggravare l'usura dell'anello del pistone e del cilindro e distruggere la tenuta stagna della valvola. La perdita interiore. Poiché la temperatura di aspirazione di ogni livello è aumentata di 1 ° C, lo spostamento è ridotto di circa il 2% e la potenza non è ridotta. Pertanto, è meglio usare acqua circolante o demineralizzata che è stata trattata con clorazione o dosaggio per garantire lo scambio di calore. Effetto di raffreddamento e garantire la quantità di acqua di raffreddamento e la pressione dell'acqua richiesta dal compressore d'aria.
2. Fare un buon lavoro di manutenzione, ragionevole determinazione del ciclo di manutenzione, requisiti rigorosi per la qualità della manutenzione. Pulire regolarmente il filtro dell'aria e il sistema di raffreddamento del compressore d'aria, riparare o sostituire regolarmente la valvola dell'aria, la fascia elastica e la guarnizione; ed eseguire controlli di qualità di manutenzione da parte di tecnici professionisti. Dopo aver confermato la riparazione, il volume del gioco del cilindro viene controllato entro un intervallo ragionevole per garantire il pistone. Qualità di assemblaggio dell'anello e qualità di manutenzione della valvola.
3. Rafforzare la gestione operativa e attuare le ispezioni. L'operatore richiede drenaggio tempestivo, scarico dell'olio e scarico della polvere ai condensatori e alle apparecchiature ausiliarie a tutti i livelli per garantire che le valvole di scarico non perdano; la pressione dell'acqua e il volume dell'acqua dell'acqua di raffreddamento devono essere controllati e regolati in tempo per garantire che la differenza di temperatura tra l'ingresso e l'uscita dell'acqua di raffreddamento sia superiore a 10 ° C, la temperatura di uscita dell'intercooler sia inferiore a 40 ° C; controllare attentamente lo stato di funzionamento di ciascuna valvola e trovare i problemi in tempo per gestire o segnalare.
Il risparmio energetico e la riduzione dei consumi del sistema di compressione dell'aria influiscono direttamente sui costi di produzione e sui vantaggi di investimento dell'impresa. Ottimizzando la progettazione del sistema di compressione dell'aria, utilizzando la tecnologia di regolazione della velocità di conversione della frequenza e la tecnologia di recupero del calore residuo, la gestione delle operazioni del sistema di compressione dell'aria viene rafforzata e l'efficienza operativa del compressore d'aria viene migliorata. E rafforzando la manutenzione dei compressori d'aria, possiamo ottenere risparmi energetici molto significativi.
