Может ли преобразовательная частота управления воздушным компрессором снизить расход энергии на разгрузке?

Управление преобразовательной частотой воздушного компрессора позволяет значительно снизить потребление энергии на разгрузкеПринципы и эффекты могут быть определены следующим образом:

I. Расход энергии при традиционном режиме разгрузки

1. Потеря холостого хода при разгрузке
   Когда давление газового резервуара достигает установленного верхнего предела (например, 0,88 МПа), традиционный воздушный компрессор входит в состояние разгрузки путем закрытия впускного клапана, в этом случае электродвигатель все еще запускает винт в холостом режиме, потребляемая мощность составляет около 10% – 20% при полной нагрузке (например, 110 кВт модель разгрузки потребляет 11 – 22 кВт).Если разгрузка проводится по 2 часа в день, ежегодные расходы на электроэнергию могут достигать уровня 10 тысяч юаней.
2. Дополнительные потери от колебаний давления.
   • Сжатие передавленияПри традиционном режиме управления в процессе повышения давления от минимального значения (Pmin) до максимального значения (Pmax) часть энергии, превышающей потребление газа, теряется.Например, если Pmin = 0,6 МПа, Pmax = 0,8 МПа, то процесс сжатия в части сверхдавленного давления (0,2 МПа) не имеет практической пользы.
   • Потеря клапана сброса давления: Газ высокого давления перед входом в пневматический элемент должен быть снижен до Pmin через редуктивный клапан, этот процесс потребляет дополнительную энергию.
3. Механические потери при частом пуске и остановке.
   Циклы разгрузки и загрузки (например, каждые 10 – 15 минут) ускоряют износ подшипников, впускных клапанов и других компонентов, сокращают срок службы оборудования и увеличивают расходы на техническое обслуживание.

II. Принцип энергосбережения управления преобразовательными частотами

1. Поставка газа по запросу, устранение состояния разгрузки
   Технология преобразования частоты обеспечивает соответствие объема выработки и потребления воздуха воздушным компрессором в режиме реального времени путем регулирования скорости вращения двигателя.При сокращении потребления газа двигатель работает с пониженной скоростью, поддерживает давление трубопроводной сети вблизи минимального требуемого значения (Pmin), предотвращает повышение давления до Pmax, вызвавшего разгрузку.Например, на одном заводе после применения преобразовательного управления частотой доля времени разгрузки сократилась с 25% до 8%, ежегодная экономия электроэнергии составляет около 43 000 юаней.
2. Мягкий запуск и динамическое регулирование мощности
   • Мягкий запуск: Преобразователь частоты обеспечивает пуск двигателя с нулевым током, уменьшает удар по электросети и механический износ, продлевает срок службы оборудования.
   • Динамическое совпадение мощности: Скорость вращения двигателя регулируется в диапазоне 25 – 50 Гц с изменением объема потребляемого газа, входная мощность значительно снижается.Например, в системе непрерывного использования газа, эффективность управления частотой преобразования может достигать 18% – 35%.
3. Повышение стабильности давления
   Управление преобразователями частоты уменьшает колебания давления трубопроводной сети до ± 0,02 МПа, предотвращает снижение точности пневматических инструментов из-за неустойчивости давления (например, распыляемость распыляемой неравномерно), одновременно уменьшает риск вибрации и утечки трубопровода.

Проверка эффективности практического применения.

1. Энергосбережение отдельных блоков
   После того, как на одном заводе были преобразованы три воздушных компрессора мощной частоты 55кВт в комбинацию “2 мощной частоты + 1 преобразователь”, доля времени разгрузки сократилась с 25% до 8%, ежегодная экономия электроэнергии составляет около 72 000 мт (0,6 юаней / мт, экономия 43 000 юаней).
2. Оптимизация нескольких связуемых управляющих
   Установка централизованного контроллера для нескольких воздушных компрессоров обеспечивает автоматический старт и остановку или регулирование числа компрессоров в соответствии с потреблением газа в режиме реального времени.Например, автоматическая остановка при низком уровне потребления газа (электропотребление в состоянии остановки составляет всего 5% от разгрузки), что еще больше снижает энергопотребление.
3. Снижение затрат на долгосрочное обслуживание
   • Управление преобразовательной частотой сокращает время разгрузки, увеличивает срок службы подшипника на 20% – 30%, продлевает период обслуживания на 1 – 2 года.
   • Частота включения впускного клапана снижается, скорость старения уплотнения замедляется, уровень утечки контролируется в пределах 15% в течение 3 лет.

IV. Сравнение технологий и сценарии их применения

ВыводыУправление преобразовательной частотой воздушного компрессора позволяет значительно снизить энергопотребление (энергосбережение 18% – 35%), одновременно увеличивая срок службы оборудования и стабильность системы путем устранения состояния разгрузки и динамического совпадения объема производства и потребления газа.Для предприятий с большими колебаниями потребления газа или непрерывной эксплуатацией преобразовательная частота является эффективной энергосберегающей программой.