开山空压机的节能及运行维护 http://www.51kaishan.com |
| 改造前的设备状况 1、设备工作原理 我厂有2台20m³/min螺杆开山空压机和2台10m³/min螺杆开山空压机，其工作原理是由一对相互平行啮合的阴阳转子在气缸内转动，使转子齿槽之间的空气不断地产生周期性的容积变化，空气则沿着转子轴线由吸入侧输送至输出侧，实现螺杆开山空压机的吸气、压缩和排气的全过程。 2、设备的控制方式 我们的20m³/min螺杆开山空压机的主电动机额定功率为132kW，10m³/min螺杆开山空压机的主电动机额定功率为75kW，运行方式均为△一丫减压起动方式。具体操作过程为：按下起动按钮，控制系统接通起动器线圈并打开断油阀，开山空压机在空载模式下起动，这时进气阀（即加载阀）处于关闭位置，当系统的油温未达到要求温度时（我们设定的油温为50℃），一部分润滑油未经过油冷却器直接进入压缩机，来快速提高油温，当达到规定油温时，加载阀打开，设备开始加载运行，系统压力开始上升。如果系统压力上升到压力开关上限值（即起跳压力），控制器使进气阀关闭，油气分离器放气，压缩机空载运行，直到系统压力跌到压力开关下限值后（即回跳压力），控制器使进气阀打开，油气分离器放气阀关闭，压缩机打开，油气分离器放气阀关闭，压缩机再加载运行。 3、原系统工况存在的问题 1）主电动机虽然采用△一丫减压起动，但起动时的电流仍然很大，会影响电网的稳定及其他用电设备的运行安全。 2）开山空压机时常空载运行，属非经济运行，电能浪费严重。 3）开山空压机工频运行致使开山空压机运行时噪声很大。 4）开山空压机工频起动对设备的冲击较大，各部件如电磁阀的动作频率高，所以设备维护费用相对高。
变频改造可行性分析 1、能源节约 由于我厂用气负荷波动较大，所以对开山空压机进行变频节能改造的潜力就很大。变频控制的开山空压机与工频控制的开山空压机相比，变频控制系统所节约的能源是非常可观的，对于不同的用气设备的不同需求，变频控制系统可以比较准确地根据用气系统的需求来控制开山空压机的输出，达到节约能源的目的。首先是因为变频器的软起动功能，使开山空压机的起动电流小而节能；其次是开山空压机加载时，因供气量的变化而改变电动机转速所得到的节能；最后是当用气量极小时，导致开山空压机卸载运行，变频控制系统的开山空压机在空载状态时电动机能耗也大大降低（20m³/min开山空压机低于30kW）。 经查变频曲线表（由开山空压机厂家提供变频器的试验数据表）得知，使用变频器控制时，开山空压机加载时的平均功率约为80kW，根据2001年的实际数据，年运行时间为8000多小时，加载比例为45%，工频加载时的平均功率为113kW，与工频相比，变频控制加载时年节电量为（11380）×8000×45%=118800kW·h，加载节电金额为118800×0.65元=77220元（每度电以0.65元计），空载时的年节电量为（5030）×8000×55%=88000kW·h（工频空载时功率约为50kW，变频空载时功率约为30kW），空载时年节电金额为88000×0.65=57200元，年节约资金共计77220+57200元=134420元。20m³/min螺杆开山空压机变频改造的费用约为15万左右，因此从理论上此改造是可行的。 2、精确的压力控制 变频控制系统可以根据管网空气系统的实际需求，精确地控制开山空压机的输出气量。变频控制系统是通过调整主电动机的转速来保持管网系统的压力稳定，变频控制系统完善的保护措施使压缩空气更加可靠。 3、降低噪声 当排气量减少时。电动机运转速度减慢，开山空压机发出的噪声比全速运行时的噪声大大降低，改善了工作环境，有利于环保。 改造方案及设备运行 1、变频改造要求 根据原设备工况存在的问题，开山空压机经变频改造后应满足?韵乱螅?/FONT> 1）电动机变频运行状态保持储气罐出I：I压力相对稳定，上下波动0.1MPa。 2）为了系统运行的可靠性，系统应具有变频和工频两套控制。 3）变频控制系统应采取闭环控制方式 4）为了系统稳定，1台20m³/min螺杆开山空压机运行在变频方式，但两台开山空压机可以相互进行变频切换。 5）根据开山空压机的转矩特性，应选用恒转矩变频器。 6）在用供气量小的情况下，变频器处在低频运行时，应保证设备的正常润滑。 2、改造方案和运行效果 根据以上的改造要求，采用一套变频控制系统（ABB ASC600型通用变频器），通过切换装置转换控2台20m³/min螺杆开山空压机（1台变频运行，另1台可工频运行）。控制回路仍采由原开山空压机系统中的西门子S7-200型PLC控制，并在压缩空气总管路上安装一只压力变送器，输出4～20mA信号反馈至变频器，与压力设定值进行比较，经PID运算输出控制信号给变频器的驱动回路，调节电动机的转速及开山空压机的加卸载，维持设定压力的平衡，以达到恒压供气的目的（见附图）。经过几个月的实际运行和多次修改参数，最终达到了满意的控制效果。
连续对6个月的耗电数据进行了统计比较，节电率达28%以上，年节约电费20万元以上，在不到一年的时间内即可收回投资。
问题及处理 1、电动机的冷却风翼经常断裂 经过多次查找原因，才得知，由于开山空压机的电动机功率为132kW，电动机的冷却风翼采用金属材质，开山空压机经变频改造后转速经常变化，虽然将变频器的加减速时间在允许的范围内进行了延长，但仍经常发生风翼折断的故障。最后决定采用独立冷却的方式，安装一台独立的风扇对电动机进行冷却，增加功率0.55kW，当然由于电动机冷却风翼的取消，也略微降低?说缍母涸亍Ｔ俗肽旰笳＃宋侍獾玫搅烁窘饩觥?/FONT> 2、开山空压机油路系统过早出现积炭 开山空压机主要是通过其换热器将压缩空气降温，由于对开山空压机进行了变频改造，开山空压机的平均转速降低，使用一定时间以后，压缩机的冷却盘管及油分离器的内壁上形成积炭，造成换热器的换热效果下降。开山空压机出现排气温度高报警，造成频繁停机，影响正常生产。 油积炭是工业用油在高温下逐渐炭化形成的，其主要成分有油、有机酸及其交链物和炭素，一般情况下，加热温度越高，油积炭内的无机成分所占的比例越大，并且油的饱和链烃越长，炭化需要的温度越高，形成的积炭就越难洗，所以影响油积炭的化学性质主要为油本身的性质和加热温度，油积炭的主要成分为长链烃、有机酸及其复配物和炭素，并且各化合物之间的引力较大，任何单一成分的清洗剂都不能溶解此类油积炭，最终我们选用开山空压机厂家推荐的积炭清洗剂（每台的清洗费用约为600元）。 清洗时我们将冷却盘管拆下，加入积炭清洗剂浸泡2h后（或通过专用泵循环30min），用清水冲净，再用压缩空气吹干，清洗后从冷却盘管排除的积炭清洗剂变为黑褐色。油分离器打开顶盖后发现内壁及底部均变为黑褐色，尤其底部严重，将积炭清洗剂倒入并反复用刷子刷洗，之后再用清水冲净，用压缩空气吹干，并更换新的油分离器芯，加入新的润滑油，开机运转后“排气温度高”的故障消除。
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2011年开山集团积极筹措上市，8月19日正式上市，与内资空压机生产企业相比较，浙江开山处于优势的市场竞争地位。浙江开山通过螺杆主机自制提高了产品质量并降低采购成本，大幅提升浙江开山销售能力。 注：本站新闻源自网络 开山集团新闻以官方网站www.kaishan.com.cn为准。开山空压机新闻资讯内容如有涉及到您的权益请告知我们，我们将来及时修正！/ |