Durant molt de temps, els compressors d’aire utilitzen un punt de partida inicial, treballant en el mode de velocitat constant de freqüència de potència, ja que el compressor d’aire està seleccionat segons la quantitat màxima d’aire comprimit. Per tal d’assegurar-se que la pressió del gas es troba dins d’un rang determinat, el compressor d’aire hauria de canviar sovint el mode de funcionament d’acord amb la demanda de gas.
Un mètode comú d’utilitzar el control de la vàlvula d’entrada és que quan la pressió de línia arriba al límit superior de la pressió ajustada, la vàlvula d’entrada es tanca i el compressor d’aire no funciona sense càrrega. Tot i que és accionat pel motor, no produeix aire comprimit. La pressió de la carretera ja no augmenta; quan la pressió de línia arriba al límit inferior establert, la vàlvula d’entrada s’obre, l’aire comprimit surt i la pressió de la línia augmenta.
D’aquesta manera, el motor continua funcionant durant tot el procés de marxa, però el compressor d’aire entra de tant en tant en el funcionament sense càrrega i es produeix freqüentment l’arrencada, amb la qual cosa es produeixen pèrdues d’energia. A causa del compressor d'aire a temps de disseny, no es pot descartar la possibilitat de funcionar a llarg termini a plena càrrega. Per tant, el motor només es pot seleccionar segons la màxima demanda, de manera que la capacitat del motor és generalment gran. En el funcionament real, el temps d’operació de càrrega lleugera sovint representa una proporció molt elevada, cosa que comporta un gran malbaratament energètic.
Optimitzar el disseny de sistemes de compressió d’aire
La implementació del subministrament d’aire centralitzat a l’estació del compressor d’aire no només facilita la gestió, estalvia inversions, sinó que també millora la taxa d’utilització dels equips i ajusta més convenientment la pressió de subministrament i el subministrament de gas per satisfer les necessitats de producció.
En primer lloc, segons la distribució dels dispositius que utilitzin gas, el temps i la pressió de gas de cada dispositiu han d’evitar les grans pèrdues de resistència i pèrdues de fuites causades per la canonada llarga i dissenyar-ne un o dos. O encara més estacions de compressor d’aire, que implementen el subministrament d’aire dividit o el subministrament de xarxa fragmentat, i la posició de l’estació del compressor d’aire s’hauria de situar al centre del sistema de subministrament de gas, i tractar de consumir més energia o utilitzar alta pressió de gas. . El dispositiu està més a prop.
En segon lloc, s'ha de prendre seriosament el disseny de la canonada i la conducta hauria de ser el més curta possible sense entrebancs. Per minimitzar la velocitat de fuites, la disposició de la canonada ha de dissenyar-se amb radiació menys dendríctica. Aire comprimit; optimitzar la pressió de subministrament i el subministrament dels equips crítics. Finalment, s'ha de considerar el disseny del compressor d'aire en l'entorn de disseny, per minimitzar la temperatura de succió, per assegurar la neteja de la succió i un bon sistema de refrigeració.
Mode de control de freqüència
1, el principi de funcionament de la regulació de la velocitat de conversió de freqüència
La tecnologia de regulació de la velocitat de conversió de freqüència és una tecnologia per canviar la freqüència del motor i canviar la tensió per aconseguir la regulació de velocitat de clic. El motor que s’utilitza en el compressor d’aire sol ser un motor asíncron de CA i la seva velocitat de sortida és:
n = 60f (1-s) / p ............... (1)
N: velocitat del motor
F: la freqüència de la font d’alimentació, Hz
P: el nombre de parells de pols del motor
S: el lliscament del motor (0-6%)
A partir de la fórmula (1) del motor asíncron altern de CA, es pot veure que la velocitat del motor n es pot canviar de manera molt convenient sempre que es canviï la freqüència d’alimentació f del motor trifàsic. Quan la velocitat de lliscament s no canvia gaire, la velocitat n del motor de CA és bàsicament proporcional a f, és a dir, es pot ajustar la velocitat del motor asíncron quan s’ajusta la freqüència d’alimentació, que és la base teòrica del conversió de freqüència. Per tant, l’ús del convertidor de freqüència per canviar la freqüència d’alimentació del motor, també canvia la velocitat del motor, però també canvia la freqüència d’aire del cilindre del compressor d’aire, canviant així la pressió de gas de la sortida del compressor d’aire, per ajustar la gas de sortida del compressor d’aire L’objectiu de la tensió.
Segons el principi d’inducció electromagnètica, en la regulació de la velocitat de conversió de freqüència, sempre que el flux magnètic Φ romangui invariable, la freqüència d’alimentació f és proporcional a la tensió estatorial del motor i, a continuació, la velocitat de rotació i la sortida de la potència. canvi de motor amb el canvi de freqüència de potència. Quan la freqüència de potència es redueix, la velocitat del motor també es redueix. Si canvieu la tensió d'entrada del costat de l'estator, es pot ajustar la freqüència del motor. Aquest és el mètode de control de la relació de tensió constant (v / f). El mètode és senzill d’implementar i és convenient controlar en una situació en què el requisit de rendiment de la regulació de velocitat no és molt elevat, i també és un mètode de regulació de velocitat àmpliament utilitzat.
Quan el compressor d'aire adopta la tecnologia de regulació de la velocitat de conversió de freqüència per al control de subministrament d'aire a pressió constant, el principi del sistema es mostra a la figura 1.
Descripció del sistema: Es pren com a objecte de control la pressió de sortida i el senyal de retroalimentació que pren el transmissor de pressió es connecta a l’inversor amb la seva pròpia funció d’ajust PID, en comparació amb el senyal de pressió preestablert i integrat per l’ajust PID. El senyal està connectat a l’extrem d’entrada de l’inversor, de manera que la freqüència de funcionament i la velocitat del motor M es determinen d’acord amb la variació de la pressió, i es realitza el mode d’ajust de conversió de freqüència.
2, anàlisi d'estalvi energètic de regulació de velocitat de conversió de freqüència
(1) Aplicació de càrrega de parell constant
La càrrega de parell constant és constant independentment de la velocitat de rotació. La seva fórmula és la següent:
P = K × T × n .................. (2)
On: P és la potència de l’eix, K és el coeficient, T és el parell de càrrega i n és la velocitat.
Com es pot veure a l’equació (2), la potència de l’eix és proporcional a la velocitat del motor. Després d’aplicar la tecnologia de control de velocitat de freqüència variable, si la velocitat del motor n es redueix al 80% de la velocitat nominal a causa de les necessitats del procés, el consum d’energia corresponent es redueix al 80%.
(2) Aplicació de càrrega de parell variable
Segons les lleis bàsiques de la mecànica de fluids, els ventiladors, les bombes i els compressors són totes les càrregues de to variable. La velocitat n està relacionada amb el cabal Q, la pressió H i la potència de l’eix P de la manera següent: Q∝n, H∝n2, P∝ N3; és a dir, el cabal és proporcional a la velocitat de rotació, la pressió és proporcional al quadrat de la velocitat de rotació, i la potència axial és proporcional al cub de la velocitat de rotació. Quan la velocitat del motor baixa lleugerament, la potència de l’eix disminuirà significativament. Per exemple, quan el cabal és del 80% del cabal nominal, la Pn només és 0,51Pe, és a dir, la potència de l’eix del motor només és el 51% de la potència nominal, la qual cosa es redueix gairebé la meitat. Per tant, quan el convertidor de freqüència s’aplica a càrregues com ventiladors, bombes, compressors, etc., quan el cabal canvia, es pot estalviar energia i l’efecte d’estalvi d’energia és molt notable.
Principi de valorització de calor
En el cas dels compressors d'aire, prop del 80% de l'energia d'entrada es convertirà en energia de calor. Si el compressor d’aire es modifica adequadament segons l’estructura i el principi del tipus de compressor d’aire corresponent, es pot reciclar la calor i es poden convertir els residus en un tresor. La calor que es recull al medi ambient s'utilitza per reduir el consum de combustible per escalfar amb altres finalitats. A la figura 2 es mostra el principi de recuperació de calor.
Basant-nos en el principi de recuperació de calor de residus, recollim la totalitat o una part de la calor originàriament eliminada pel ventilador d’escapament del refrigerador d’oli afegint bescanviadors de calor i dispositius de control corresponents al circuit d’oli del compressor d’aire per escalfar l’aigua freda, reduint així L’energia necessària per escalfar-la. La temperatura d’entrada del refrigerador és d’uns 85-100 ° C. Si instal·leu l’intercanviador de calor corresponent, mitjançant la transferència de calor contracorrent i les mesures de control de la temperatura de l’oli i de l’aigua adequades, la temperatura de l’aigua de sortida s’eleva a 65-80 ° C i es garanteix que el compressor funcioni normalment. . A la figura 3 es mostra el flux específic del sistema de recuperació de calor.
Millora l’eficiència dels compressors d’aire
La clau per millorar l’eficiència operativa del compressor d’aire és augmentar el desplaçament del compressor d’aire. Hi ha molts factors que afecten el volum d’escapament del compressor d’aire. Mitjançant la pràctica d’operació, podem partir dels següents aspectes i obtenir resultats molt evidents.
1. Assegureu-vos un bon ambient d’inhalació i condicions de refrigeració. Enforteix la ventilació del punt d’aspiració, neteja regularment i substitueix el filtre d’aspiració, cosa que pot reduir la resistència i evitar que la pols de l’atmosfera entri al cilindre, evitant que la pols agreugi el desgast de l’anell del pistó i el cilindre i es destrueixi. la hermeticitat de la vàlvula. La fuita interior. Com que la temperatura de succió de qualsevol nivell s'incrementa 1 ° C, el desplaçament es redueix al voltant d'un 2% i la potència no es redueix. Per tant, és millor utilitzar aigua circulant o desmineralitzada que ha estat tractada amb cloració o dosificació per assegurar l’intercanvi de calor. Efecte refredant i assegureu la quantitat d'aigua de refrigeració i la pressió d'aigua requerida pel compressor d'aire.
2. Feu una bona tasca de manteniment, determinació raonable del cicle de manteniment, requisits estrictes de qualitat de manteniment. Netegeu regularment el sistema de refrigeració del filtre d’aire i del compressor d’aire, repareu o substituïu regularment la vàlvula d’aire, l’anell de pistó i l’anell d’embalatge; i realitzar inspeccions de qualitat de manteniment per part de tècnics professionals. Després d’haver confirmat la reparació, el volum d’alliberament del cilindre es controla dins d’un rang raonable per assegurar el pistó. Qualitat de muntatge de l’anell i qualitat de manteniment de la vàlvula.
3. Enfortir la gestió operativa i implementar inspeccions. L’operador requereix drenatges puntuals, descàrrega d’oli i descàrrega de pols als condensadors i equips auxiliars a tots els nivells per assegurar-se que les vàlvules de bufament no es filtren; la pressió d’aigua i el volum d’aigua de l’aigua de refrigeració s’han de comprovar i ajustar a temps per garantir que la diferència de temperatura entre l’entrada i la sortida de l’aigua de refrigeració sigui superior a 10 ° C, la temperatura de sortida de l’intercooler és inferior a 40 ° C; comprovar detingudament l’estat de treball de cada vàlvula i trobar problemes a l’hora d’afrontar o informar.
L’estalvi d’energia i la reducció de consum del sistema de compressió d’aire afecta directament el cost de producció i el benefici d’inversió de l’empresa. Amb l’optimització del disseny del sistema de compressió d’aire, mitjançant la tecnologia de regulació de la velocitat de conversió de freqüència i la tecnologia de recuperació de calor residual, es reforça la gestió de l’operació del sistema de compressió d’aire i es millora l’eficiència del funcionament del compressor d’aire. I reforçant el manteniment dels compressors d’aire, podem aconseguir un estalvi d’energia molt important.
