汇川变频器空压机技改方案

一、引言

1．编写目的

它用于准确、清晰、完整地描述贵公司空压机采用变频调速运行的可行性、经济性，并给出项目的技改方案，以便与贵公司及相关部门共同讨论和技术交流，共同做好节能降耗工作。

2．背景

本技改方案为我公司根据贵公司对空压机采用变频调速控制的要求，进行全面的论证后编写而成的。

3．参考资料

在本方案中所引用的参考资料：

（1）汇川变频器应用手册

（2）空压机工作原理

二、概述

4．产品概述

本系统采用汇川MD320系列变频器，它以绝对领先的技术，各种功能完善，无需附加多余的控制设备，使更多的用户既方便又经济的将变频器应用在风机、水泵等节能领域。是国家重点推广应用的节能新技术产品。

5．主要功能

汇川变频器特别针对中国国情，设计出较宽的输入电压（U ±20%； Hz±5%），以及中文显示操作面板。内置防雷击过流保护装置，采用工业级防雷设计，对感应雷有自保护能力

全数字智能化控制，各运行参数可有数字设定。控制过程中的变化参数有数字实时显示。可根据用户要求提供适应各种方式控制。控制精度<±1%。

自动节能运行模式，可使风机、泵类负载获得最大节能效果。

三、系统方案说明

3.1 现运行状况

贵公司供气系统空压机现有132Kw 空压机二台、一用一备，24小时连续运行。压力不能恒定控制，波动范围大，不能及时根据生产用气量的大小调节压力，这势必造成电能的浪费，空压机寿命的减少。为了节约能源，降低成本，该电机实施变频技术改造很有必要也切实可行。

3.2 系统构成

为了满足生产要求，本着节约及尽量不改动原有设备的目的，以及生产的需要。我们对132KW空压机进行变频控制。根据供气要求，变频与工频有电气联锁，为使系统安全可靠，变频装置与原系统有联锁及切换功能。新系统具有过流、过压、欠压、过载等保护功能。下图为系统构成图，该系统由一台空压机，一台变频器，一只压力变送器。通过变频电控柜上的面板可显示运行参数和故障报警等。

3.3 工作原理：

根据用户需要，先设定“给定压力值”，系统运行后则压力变送器检测管网的“实际压力值”送往变频器，变频器经过PID运算控制变频器的输出电压及频率，当用气量增加，输出频率升高，电机转数升高，供气量增加；当用气量减少时，电机转速降低，供气量减少，从而使管网供气压力恒定。控制原理图如下所示：

3.4 节能原理

由于空压机不能排除在满负荷状态下长时间运行的可能性，所以，只能按最大需求来决定电动机的容量，故设计裕量一般偏大。在实际运行中，轻载运行的时间所占的比例是非常高的。如采用变频调速，可大大提高轻载运行时的工作效率，可十分方便地进行连续调节，保持压力的稳定，从而大大提高空压机的工作性能。

供气系统在恒定压力的供气方式下，若空压机在变频状态下运行，一旦用气量减少，管道压力就有升高趋势，由于设定了恒压值，其实际压力通过压力变送器传到变频器，使变频器输出频率及电压降低，空压机转速降低，供气量减少，从而维持管网压力恒定，由于转速降低，电机功率随之变小，从而达到节电的目的，相反，用气量增大，电动机功率也随之变大。电机转速和功率的关系如下： （n1/n2）=P1/P2  

四、经济效益

据国家有关部门调查统计，我国工业部门使用的空压机效率在20%~50%，效率相当低。

目前空压机功率132kW 。

P = 132 Kw×85% = 112.2 KW

理论上空压机节电率能达 20%~50% ，实际按 30% 来计算，年节约电费为：

功率*节电率*运行时间*电费=效益     即：

112.2（kW）*30%（节电率）*24（小时）*25（天）*12（月）*0.75（电费） ≈ 18. 2万元

五、设备投资   

预计工程总投资约 11 万元。

按目前的情况，投资回收期为

11/ 18.2 ＝0.6，即 7 个多月。

六、其它辅助效果

1．1避免电机直接工频启动的损害，实现电机的软启软停，延长电机及空压机的使用寿命。

1．2供气压力更加稳定。

1．3减轻工人的劳动强度，减少设备的维修费用。