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TOKA变频螺杆式空压机
变频调机组通过变转速控制技术,根据工厂实际需求气量产气,既降低了高负载运行电流,同时完全避免卸载浪费额定功率45%的电流损耗,保证稳定的供气压力,达到空压机恒压供气和节能的目的。

 针对空压机行业电能浪费严重,节能需求迫切的现状,公司经过深入研究,结合空压机专用变频器,推出了完整的空压机变频控制解决方案。

一、为什么要变频--传统空压机的问题:
1、电能浪费严重:传统的加卸载式空压机,能量主要浪费在
1)加载时的电能消耗:在压力达到所需工作压力后,传统控制方式决定其压力会继续上升直到卸载压力。在加压过程中,一定会产生更多的热量和噪音,从而导致电能损失。另一方面,高压气体在进入气动元件前,其压力需要经过减压阀减压,这一过程同样耗能。
2)卸载时电能的消耗:当达到卸载压力时,空压机自动打开卸载阀,使电机空转,造成严重的能量浪费。空压机卸载时的功耗约占满载时的30%~50%,可见传统空压机有明显的节能空间。
2、工频启动冲击电流大:主电机虽然采用Y-△减压起动,但起动电流仍然很大,对电网冲击大,易造成电网不稳以及威胁其它用电设备的运行安全。对于自发电工厂,数倍的额定电流冲击,可能导致其他设备异常。
3、压力不稳,自动化程度底:传统空压机自动化程度低,输出压力的调节是靠对加卸载阀、调节阀的控制来实现的,调节速度慢,波动大,精度低,输出压力不稳定。
4、设备维护量大:空压机工频启动电流大,高达5~8倍额定电流,工作方式决定了加卸载阀必然反复动作,部件易老化,工频高速运行,轴承磨损大,设备维护量大。
5、噪音大:持续工频高速运行,超过所需工作压力的额外压力,反复加载、卸载,都直接导致工频运行噪音大。
 
二、变频器空压机的优点:
节能原理:变频调速系统以输出压力作为控制对象,由变频器,压力传感器、电机组成闭环恒压控制系统,工作压力值可由操作面板直接设置,现场压力由传感器来检测,转换成4~20mA电流信号后反馈到变频器,变频器通过内置PID进行比较计算,从而调节其输出频率,达到空压机恒压供气和节能的目的。其优点表现在:
1、启动电流小,对电网无冲击:变频器可使电机起动、加载时的电流平缓上升,没有任何冲击;可使电机实现软停,避免反生电流造成的危害,有利于延长设备的使用寿命;
2、输出压力稳定:采用变频控制系统后,可以实时监测供气管路中气体的压力,使供气管路中的气体的压力保持恒定,提高生产效率和产品质量;
3、设备维护量小:空压机变频启动电流小,小于2倍额定电流,加卸载阀无须反复动作,变频空压机根据用气量自动调节电机转速,运行频率低,转速慢,轴承磨损小,设备使用寿命延长,维护工作量变小。
4、噪音低:变频根据用气需要提供能量,没有太多的能量损耗,电机运转频率低,机械转动噪音因此变小,由于变频以调节电机转速的方式,不用反复加载、卸载,频繁加卸载的噪音也没有了,持续加压,气压不稳产生的噪音也消失了。 总之,采用变频恒压控制系统后,不但可节约一笔数目可观的电力费用,延长压缩机的使用寿命,还可实现恒压供气的目的,提高生产效率和产品质量。
 
三、变频改造方案设计
针对不同品牌空压机的内部结构、安装位置等存在着差异性,我们准备了两套解决方案,以满足不同用户的改造需求。
1、控制柜分离式解决方案:这是一套通用解决方案,对于所有的空压机,都可以采用这种控制柜分离式解决方案。我们将给用户提供一个独立的变频控制柜,内置所有变频改造所需要的部件,包括变频器、操作面板、交流接触器、控制按钮等等。空压机改造时,只需要将用户原来的空压机系统的主电路和控制电路信号,接到对应的控制柜接线端子上,即可完成对空压机的变频改造工程。该过程不需要对原先的空压机内部构造做任何的改动,改造方便、快捷,同时也便于日后的保养和维修。
其结构示意图如下:
 
 
 
2、内置式一体化解决方案:对于某些内部空间较大的空压机,或者用户对安装位置要求比较特殊的场合,我们也可以选用内置式一体化解决方案。用户首先根据实际需要,选配合适的空压机专用变频器,并配置相应的交流接触器、压力传感器等器件。然后根据变频器和操作面板等器件的安装尺寸,对原空压机箱体进行结构件改造,使各个部件能完美地融合到空压机整体当中去。最后进行控制电路的连接,使空压机实现变频控制。
 其结构示意图如下:
 
 
四、变频改造投资效益分析
省电计算举例:举例一台37KW空压机组,平均产气只占额定排气量的70%,一年运行4000小时,0.7元/度,与变频空压机相比要多耗电费:
A、空载耗电:30%卸载时间×卸载时所产生的空载损耗(45%×37KW/小时) ×4000小时/年×0.7元/度电=14000元/年
B、压差耗电:70%加载时间高出0.2Mpa的压差损耗(14%×37KW/小时) ×4000小时/年×0.7元/度电=10150元/年
合计多耗电费:14000+10150=24150元/年
 
一年运行4000小时,平均负载70%,直接省电结果为:

 

电机功率(KW)
7.5
11
15
22
37
55
75
90
110
132
节能金额(元/年)
4850
7150
9800
14300
24150
35850
48900
58500
71750
86116
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