空压机节能改造方案 一、 原系统分析及缺陷 传统空压机驱动电机均无转速调节的功能，一般使用气缸上下限压力检测来启动电机或是加装离合器达到相对恒定压力控制，其存在以下的缺陷： 1、电网冲击大。电机启动时有6倍的冲击电流，形成对电网和机械负载的冲击。电机轴承的磨损大，所以设备维护工作时对机械量大
2、浪费电能。电机空载时，出现较频繁的排空放气现象，浪费电能较严重。
3、上下限压力不易调节。压力调节太小则易造成不断的起停而烧毁电机及启动电磁开关；压力调节太大则易形成管路高压力、高传送损失、漏气、管路破裂的危险，而且压力范围波动太大无法满足现代化工艺要求。
4、噪音大。空压机自动排空放气时噪音极大，造成环境污染。 综上所述，可用变频调速器对现有的空压机系统进行改造，以建立恒压供气系统，从而达到节电、减少噪音、降低设备磨损、减少对电网冲击、提高功率因数、稳定产品质量等效果。 二、空压机工作原理分析： 空压机工作原理：活塞在气缸内往复运行，周期性地改变缸内的容积，从而使气缸内气体容积发生变化，并与气缸内气阀做相应的开闭动作配合，通过吸气、压缩、排气等动作，将无压或低压气体升压，经过两级加压后输送到储压罐内。 空压机靠储气罐的压力反馈回路、空压机气压调节机构(减压阀和压力调节器)来调节进气口阀门打开或关闭，实现压力控制在0.6-0.7MPa范围内，空压机卸载时电动机继续空载运转，运转电流仍较大，此时能耗约占空压机满载运行的50%一60％ ，属非经济运行，电能浪费严重。当负荷变化大时，空压机减荷阀开启很频繁，而单靠空压机调节机构并不能实现恒压调控，同时能量消耗很大。由于空压机的负载有别于风机、水泵和运输负载，其运行特性曲线如图1所示。  由图1可以看出其负载特性(转速一转矩特性)类似于恒转矩特性。 根据上述原则，系统配置如下图： 系统配置：
| 类别 |
型号 |
数量 |
价格 |
| 200Kw变频器 |
F1000-G |
1 |
|
| 压力变送器 |
1．0MPa |
1 |
|
| PID调节器 |
|
1 |
|
| 3芯0.3的屏蔽线 |
|
若干 |
|
| 动力线 |
厂家自配 |
三 勇科变频改造： 变频器安装时，要考虑变频控制系统与原工频控制系统可以自由的切换，防止变频器系统有故障时可以方便的切换到工频系统，保证生产的连续性。系统变频改造后见图2 由于储气管压力波动小，直接供气给生产车间，所以最能直接反映管网的实际压力，压力变送传感器应安装在储气管上，并且尽量远离蝶阀位置。进气门反馈气管已去掉，进气一直处于打开状态。F1000－G变频器分别接各自的压力变送器将实际压力变送反馈信号4～20mA进入PID调节器，PID调节器根据设定的压力与实际压力进行比较PID调节输出0～10的模拟电压信号给变频器的V2通道 ，调节电机转速，使储气罐压力维持在所需的恒定压力值上，当生产车间的用气量增大，实际压力低于设定的基准压力，变频器调节电机的转速提高；当用气量减小，实际压力高于设定的基准压力，PID调节器控制变频器调节电机的转速降低，当变频器的转速达到下限设定频率，实际压力仍然高于设定的基准压力，变频器延时等待一定的时间后电机停转（不耗电）。当用气量增加，压力降到设定的下限压力时，变频器将自动启动继续维持设定的基准压力。F1000-G变频器低频启动力矩很大，可以将空压机带起继续恒压控制。  变频改造系统图 惠丰变频器改造前后比较表：
| 设备名称 |
功率 |
平均电流 |
|
消耗功率 |
|
全年节能 |
全年节约 |
|
KW |
改造前 |
改造后 |
改造前 |
改造后 |
（万度） |
（万元） |
| 空压机 |
132 |
160．7 |
114 |
80．5 |
57 |
20．3 |
12.25 |
四、综合效益分析 1、 节省电能。功率因数提高到0.95以上，减少了无功损耗。
2、实现自动控制，不必人工手动起停空压机，降低劳动量。
3、降低噪音，减少了环境污染。供气系统由于实现了变频调速控制，消除了排空 放 气的 现象，从而改善了噪音对环境的污染。
4、延长机械部件的使用寿命。使用了变频调速器后，空压机大多数时间运行在工频之下，能明显减少机械部件的磨损，延长机械使用寿命，减少维修费用和缩短维修时间。
5、实现了软启动。
6、实现了恒压供气。
7、故障检测齐，全运行可靠，避免火灾、故障率几乎为零。 8、根据设备的具体情况可以节电20％～40％，经济效益客观。 五、新产品介绍佛山市勇科机电有限公司新推出KYC500空压机控制器。 性能介绍 该产品结合了空压机的控制工艺，结构紧凑、造型美观、操作方便，采用模块化设计，丰富了系统功能，专门为空压机而设计。 它的基本控制思想是通过控制器检测空压机的排气压力，根据“设定排气压力”值进行PID计算，控制变频器的输出频率，使得排气压力稳定在“设定排气压力”值的水平。当变频器输出频率低于50HZ时，系统的效率高于工频驱动方式。当用气量减少时，在频率下限值运行的时间超过“休眠判断时间”设定值，变频器停止运行，使空压机系统进入休眠状态，使系统进一步节能，降低设备磨损。 主要特点 ▲ 交流电源的电压和相序的检测，防止电机反转,可设置欠压保护功能 ▲ 内置变频驱动与工频驱动的两种控制模式，通过外部设置开关即可切换驱动模式 ▲ 可检测主电机和风机的工作电流，可设置电机的过载和缺相保护 ▲ 过气压保护，保证输气管道的安全 ▲ 温度和压力传感器故障检测，及时保护和报警，过温预警和过温停机保护功能 ▲ 有自动休眠功能，利于节能 ▲ 可检测多种堵塞信号，并预报警 ▲ RS485通讯端口，可用于与变频器通讯 ▲ 两路PID运算，用于变频控制是输送频率给定值 ▲ 提供各种保养计划，给予保养提醒 |
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