空压机变频节能技术分析.doc

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1、空压机变频节能技术分析摘要：目前，空压机节能改造方面多采用变频调速技术手段，通过生产实践具有良好的节能效果，有效降低了空压机能耗，提高了运行效率；同时变频调速的应用也实现了空压机的软启动和恒压供气，延长了设备寿命，保障了正常生产。本文结合生产实践，对空压机变频节能技术的基本原理和实际应用进行了探讨。关键词：空压机；压缩空气；变频器；节能空压机是一种气体压缩设备，以气体压力作为动力源，具有供压稳定、压强大、可控性好的优点，在钢铁厂炼钢、连铸、高炉喷煤等生产环节都有着十分广泛的应用，是生产必不可少的动力设备。绝

2、大多数气动元件都是以空压机作为气源来维持运转，因此运行情况与企业生产密切相关。同时，空压机也是工业生产中主要的能耗设备，用能耗约可占整个钢铁企业能耗的15％以上；但由于控制和运行方式不当等原因，连续工频运行下空压机的电能消耗也是十分严重的，浪费率最高可达到40%，节能空间巨大。在当前钢铁企业节能增效的要求下，作为企业能耗大户，空压机的节能改造问题也成为企业技术公关的重点。目前，空压机节能改造方面多采用变频调速技术手段，通过生产实践具有良好的节能效果，有效降低了空压机能耗，提高了运行效率；同时，变频调速的应用

3、也实现了空压机的软启动和恒压供气，延长了设备寿命，保障了正常生产。本文结合生产实践，对空压机变频节能技术的基本原理和实际应用进行了探讨。一、钢铁厂空压机系统基本概况5学海无涯1.空压机运行的基本原理。空压机是通过对气体的机械压缩，改变气体分子密度，使之具有压力能的一种设备。从基本工作原理和能量转换的角度来看，空压机实质是一种能量转换设备，它利用了空气的可压缩性，把机械运动的动能转化为气体压力能，然后通过气体压力能再推动其他设备运行做功。根据对气体压缩方式的不同，空压机可分为容积式压缩机和透平式压缩机两类。容

4、积式压缩机是在严格密闭条件下，对气体进行机械压缩，通过减少容积和增大气体密度来达到增大气体压力的目的；透平式压缩机是通过旋转的叶轮叶片对气体做功，以提高气体动能和增大气体压力。2.钢铁厂空压机系统基本概况。经空压机增压后并具有压力能的空气称之为压缩空气。在钢铁企业中，压缩空气是一种重要的动力源，其应用非常广泛。例如烧结气体输送、高炉喷吹、气刀喷吹、各种气动仪表阀等，都是采用空气压力作为其动力来源。没有压缩空气或者是气体压力不足，许多生产环节将无法生产，被迫停机，由此可见空压机对工业生产的重要性。为保证足够的

5、、不间断的气体压力供应，钢铁企业建立了遍布各个生产环节的复杂的压缩空气系统，因此，空压机系统也是钢铁厂生产过程中电能消耗的重要环节。二、空压机采用变频调速的必要性钢铁企业生产对于压缩空气的需求量是非常大的。在系统设计之初，压缩空气系统都是按照生产对压缩空气的最大需求量来决定电机容积的，设计冗余量一般偏大；而且采用工频运行方式，不能按照流量或是压力的变动来调节功率输出。很多时间空压机系统都是处于轻载运行的状态下，存在“大马拉小车”的情况，空压机功耗浪费较大。在实际生产中，由于压缩空气使用量随时处在变化状态，并

6、非恒定，空压机并不经常在额定工况下运行。为了调节用气量变化对压缩空气系统稳定性的影响，储气罐内需保持一定的气体压力：第一种情况是当空压机排气量正好满足生产用气量时，储气罐内压力不变；第二种情况是当排气量小于用气量时，由储气罐作为压力补偿，保证系统压力稳定；第三种情况是当排气量大于用气量时，如果空压机此时仍恒速运转，多余的气体压力则会在储气罐内不断积存。空压机的功耗浪费主要出现在第三种情况下。当储气罐内气体压力达到设定的压力限值时，通常空压机有两种应对措施，一种是空压机空载运行，不产生气体压力，但空载运行下其

7、用电量仍可达到满负荷工况下的30％~60％，而这部分电能消耗则成为无用功而被白白浪费了；另一种是让空压机停止运行，这样虽然避免了空压机的空转浪费，但会带来空压机的频繁启停，工频运行下空压机启动时的瞬间电流可达到额定电流的5~7倍，这无疑会对电网和设备带来较大的冲击，导致空压机和其他电气设备使用寿命降低。为了使空压机适应复杂的工况，在满足用气量前提下尽量减少空压机的无用功耗，需要空压机能够按照用气量需要及时调整功率。因此，采用变频调速无疑就成为空压机节能降耗的有效办法。当用气量减小时，空压机和电动机可以相应地

8、降低运行功率和转速，从而降低能耗；同时变频调速的可连续调节和软启动功能还能保持温度、压力等参数的稳定，从而保证系统长寿命稳定运行。5学海无涯三、空压机变频调速节能系统的结构和运行原理变频调速是一种通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机功率输出的技术，它改变了电机在单一工频模式下不能调节转速和功率的弊端，实现了电动机及其拖动负载的“按需输出”，使电机运行更加高效节能。1.变频调速节能系统的构成。空压机变频调速