本文介紹了杭州三科SKI600系列螺桿空壓機(jī)變頻電控系統(tǒng)在空壓機(jī)聯(lián)動控制上的成功應(yīng)用。
引言
據(jù)國家有關(guān)電力部門統(tǒng)計(jì)，壓縮空氣系統(tǒng)耗電量約占企業(yè)總用電量的20%~30%，主要是空壓機(jī)的耗電量，因此，如何降低空壓機(jī)的耗電量是壓縮空氣系統(tǒng)節(jié)能的關(guān)鍵。我們都知道，空壓機(jī)安裝容量的大小取決于最大負(fù)荷，但空壓機(jī)的單臺裝載量不可能太大，所以需要多臺空壓機(jī)同時(shí)運(yùn)行以滿足要求。與此同時(shí)，空氣壓縮機(jī)的能耗主要取決于平均負(fù)荷，實(shí)際生產(chǎn)中對壓縮空氣的需求大多低于最大負(fù)荷，所以根據(jù)不同時(shí)段的用氣情況，增加或減少投入運(yùn)行的空氣壓縮機(jī)臺數(shù)是節(jié)能的關(guān)鍵。結(jié)合四方公司 TS系列螺桿空氣壓縮機(jī)的變頻控制系統(tǒng)，提出了一種智能化的螺桿式空氣壓縮機(jī)聯(lián)動系統(tǒng)控制方案，在達(dá)到節(jié)能降耗的同時(shí)保證供氣壓力的穩(wěn)定。
一、工藝介紹
螺桿式空氣壓縮機(jī)的多臺聯(lián)動控制系統(tǒng)適用于具有大容量儲氣罐和不同負(fù)荷的現(xiàn)場，由主機(jī)和幾個從機(jī)組成，各空氣壓縮機(jī)通過RS485通信建立連接，需要聯(lián)動時(shí)就投入使用，為確保供氣壓力穩(wěn)定，達(dá)到節(jié)能效果，聯(lián)動控制工藝要求如下：
1． 空氣壓縮機(jī)在系統(tǒng)中可以進(jìn)行變頻調(diào)速，即根據(jù)空氣壓力的變化自動增大或減小頻率，確保恒定的供氣壓力；
2． 它可以根據(jù)不同時(shí)間的燃?xì)馐褂们闆r，自動增加和減少空壓機(jī)站的數(shù)量。
3． 該系統(tǒng)具有循環(huán)控制功能，在需要投入的空氣壓縮機(jī)臺數(shù)增加時(shí)，啟動停止時(shí)間最長的空壓機(jī)；在需要投入的空氣壓縮機(jī)臺數(shù)減少時(shí)，啟動停止時(shí)間最長的空壓機(jī)；
二、控制方案
根據(jù)控制過程的要求，采用四部ts系列螺桿空壓機(jī)變頻控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了控制方案。
1． 系統(tǒng)主從機(jī)通過各自TS系統(tǒng)的RS485接口建立通訊聯(lián)接，所有空氣壓縮機(jī)的啟停指令和運(yùn)行
頻率由主機(jī)給出；
2． 空壓機(jī)聯(lián)動控制系統(tǒng)共用一個壓力傳感器，并將其信號接入主機(jī)；
3． 主機(jī)控制器中設(shè)置系統(tǒng)增減空壓機(jī)臺數(shù)的壓力點(diǎn)及啟停延時(shí)時(shí)間。
圖1
聯(lián)動相關(guān)參數(shù)設(shè)置：
三、方案優(yōu)勢：
1． 該系統(tǒng)共用一個壓力傳感器，并安裝在主儲氣罐上，可達(dá)?0.01 Mpa的壓力控制精度；
2． 系統(tǒng)中每臺空壓機(jī)均可變頻控制，保證恒定的供氣壓力，比工頻控制節(jié)能效果更好；
3． 增減投入臺數(shù)壓力點(diǎn)及時(shí)間的設(shè)置，可自動實(shí)現(xiàn)根據(jù)不同時(shí)段用氣情況增減投入運(yùn)行的機(jī)臺數(shù)，同時(shí)避免了機(jī)臺的頻繁啟停，節(jié)能效果顯著；
4． 輪循控制使得每臺空壓機(jī)都能得到均等運(yùn)行機(jī)會和時(shí)間，延長了系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備的使用壽命。
四、實(shí)例說明：
以廣東某玩具廠的實(shí)際應(yīng)用為例，晝夜用氣量差異較大(白天用氣量較大，夜間用氣量較小)，不同時(shí)段用氣量較小(中午和下午員工休息和輪班時(shí)間，其他時(shí)間用氣量相對較大)。工廠原有4臺空壓機(jī)，功率分別為45KW和55KW，均由工頻獨(dú)立控制。為了滿足不同時(shí)期的供氣需求，通常需要手動啟動和停止空氣壓縮機(jī)。同時(shí)，為了保證充足的空氣供應(yīng)，投入運(yùn)行的空氣壓縮機(jī)數(shù)量相對較多，導(dǎo)致工頻空氣壓縮機(jī)頻繁空載運(yùn)行，功率浪費(fèi)嚴(yán)重，運(yùn)行復(fù)雜，難以保證供氣壓力的穩(wěn)定。
采用多臺變頻器對其進(jìn)行變頻聯(lián)動改造?，F(xiàn)場接線如下圖2所示：
圖2
該方案通過后，該公司在能源效率和天然氣供應(yīng)穩(wěn)定性方面取得了如下有效改善：
1． 與工頻運(yùn)行和變頻聯(lián)動改造后的耗電量相比，改造前約為2200度/天，改造后約為1800度/天，改造后節(jié)能率約為18%。按現(xiàn)行電價(jià)1元/千瓦時(shí)，設(shè)備年運(yùn)行300天，每年可節(jié)約電費(fèi)約12萬元；
2． 供氣壓力穩(wěn)定在0.65?0.01 Mpa；
3． 實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)各空壓機(jī)啟停的自動化控制，大大簡化了經(jīng)常人工啟停空壓機(jī)的繁雜操作。
提出了一種基于杭州三科SKI600系列螺桿式空氣壓縮機(jī)變頻控制系統(tǒng)的聯(lián)動控制方案，該方案具有穩(wěn)定的供氣壓力，可自動增加或減少空壓機(jī)臺數(shù)，節(jié)能效果明顯，有效延長了系統(tǒng)各設(shè)備的使用壽命。在多臺空氣壓縮機(jī)聯(lián)動控制系統(tǒng)中得到了成功的應(yīng)用。
上述空氣壓縮機(jī)變頻器相關(guān)資料由杭州三科變頻器整理。
