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分析、讨论和比较永磁变频螺杆空气压缩机的节能系统

返回列表 来源: 发布日期: 2022.01.20

1. 分析双永磁变频两级螺杆空气压缩机运行原理

双永磁变频两级螺杆空气压缩机仍为喷油螺杆空气压缩机,但为两级压缩,采用两个压缩机头,由两个永磁同步电机驱动,永磁同步电机调速控制由各自的变频器完成,末了形成恒压给定、恒压供气模式。

2. 永磁同步电机运行分析

在永磁同步电机中,转子的直流励磁绕组被永磁体取代。其优点是摒弃励磁铜消耗,使功率密度更高,转子惯性更低,转子结构更强。

可以看出,永磁同步电机的效率和功率因素接近1,无功率较低。因此,永磁同步电机的效率高于异步电机。

目前,空气压缩机的转换模式从原来的单级压缩转变为两级压缩。-一级压缩后,通过中间冷却,进入-二级压缩空气温度等于或接近-一级进气温度,以降低排气温度和功耗。从初始压力到末了压力,分级和中间冷却过程越多,越接近温度压缩,但分级过多会增加气体流动阻力,空气压缩机制造成本也大大增加,因此分级必须合理,两级压缩是应用较广泛的分级方法。中间冷却较常用的方法是向压缩腔喷油冷却,将少量循环冷却油喷入雾和气体进入压缩腔,喷入油雾吸收压缩空气在压缩过程中产生的大量热量,然后与空气一起排出空气压缩机外壳,油气分离后回收。

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两级压缩和中间冷却P—V ,阴影部分的面积为节省的功耗(2m’—2T’—2m’’—2m—2m’)。由于二次进气温度冷却到一次进气温度,经测试,两次压缩和中间冷却节省的功耗比单次压缩节省10%以上。

3.变频器调速对机械负载频繁变化的电气传动系统进行调速。由于单级喷油螺杆式空气压缩机负载变化较大,压力波动较大,间歇运行或加载/卸载控制运行时无法实现恒压供气。变频器加入永磁变频螺杆式空气压缩机调速,使压缩空气管网压力更加稳定,压力曲线几乎为直线。根据测试,加入变频器后的恒压供气运行模式比加载/卸载运行模式节能率大大提高。

空气压缩机节能相对集中,新改造的永磁变频两级螺杆空气压缩机取代单级喷油螺杆空气压缩机。试验后,永磁变频两级螺杆空气压缩机的节能率为20.59%。

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4.结论:

目前,我国工矿企业运行大量单级喷油螺杆式空气压缩机。这种空气压缩机的电机运行效率和功率因素较低,大部分采用自动加卸控制,造成大量电能浪费。这种空气压缩机的供气方式是波动供气,给用户供气造成不稳定。为了减少压力波动,燃气企业增加了大量额外的储气罐,增加了设备和资金的投入。永磁变频两级螺杆式空气压缩机可完全取代单级喷油螺杆式空气压缩机。经过多台空气压缩机的测试分析,采用永磁变频两级螺杆式空气压缩机进行的空气压缩机系统节能改造可达20%~40%之间,空压机用电量占改造前公司用电量的9%-18%,改造后下降到占全公司用电量的8%-10%左右,节能效果相当明显。因此,空气压缩机系统节能改造是一项非常有前途的技术改造。

 

 

 

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