螺杆空压机变频节能改造方案
空压机改造变频方案
空压机改造变频方案空压机作为工业生产中不可或缺的设备之一，其高能耗一直是企业面临的难题。
为了提高空压机的能效，降低能耗，改造空压机并采用变频技术成为了一种常见的解决方案。
本文将介绍空压机改造变频方案的相关内容。
一、背景简介空压机广泛应用于各个行业的生产流程中，如汽车制造、化工、纺织、食品加工等。
传统的空压机在运行过程中通常保持恒定的转速，无法根据实际需求灵活调节输出功率。
这种固定速度运行的方式导致了能耗的浪费，对企业的运营成本和环境造成了负担。
二、变频技术介绍1. 变频技术原理变频技术是通过改变电机的输入频率，从而调节电机的输出功率。
传统空压机采用的是电机直接驱动方式，转速固定，因此能耗较高。
而变频技术可以实现根据压缩空气需求的变化，智能调节空压机的转速，以达到节能的目的。
2. 变频技术的优势（1）节能效果显著：根据实际的使用需求调整电机的转速，避免了传统空压机长时间高速运转的能耗浪费。
（2）降低噪音：变频空压机运行时转速可以根据负载的需求动态调整，减少了不必要的振动和噪音。
（3）延长设备寿命：传统的空压机长时间高负荷运行容易导致设备过热和损坏，而变频技术可以使空压机在运行过程中根据实际负载进行调节，降低了设备的损耗。
三、空压机改造变频方案1. 需求分析和方案设计在进行空压机改造变频方案前，需要对现有的设备进行需求分析，确定改造的目标和指标。
根据不同的行业和生产需求，制定合理的方案设计，包括选择合适的变频器、电机等设备，并考虑到系统的稳定性和可靠性。
2. 设备改造和调试改造过程中，首先需要对空压机进行电气接线改造，安装变频器和相应的传感器等设备。
接着进行系统的调试和优化工作，确保空压机在变频运行模式下能够稳定运行，达到预期的能效提升效果。
3. 运行监测和维护完成空压机改造后，需要进行运行监测和维护工作。
通过实时监测系统的运行状态和能耗情况，及时发现和解决潜在问题，最大程度地保障系统的稳定运行和节能效果。
螺杆式空气压缩机节能改
螺杆式空气压缩机节能改发布时间：2021-04-02T14:11:58.200Z 来源：《科学与技术》2020年第31期作者：金国锋[导读] 空气压缩机进行空气的压缩，实际使用过程中消耗大量能耗。
金国锋宁波德曼压缩机有限公司浙江宁波 315333摘要：空气压缩机进行空气的压缩，实际使用过程中消耗大量能耗。
采用节能技术对空气压缩机进行科学改造，从而适当降低能耗和运行成本。
因此，对螺杆式空气压缩机的节能问题进行分析意义深远。
本文针对螺杆式空气压缩机的节能问题进行分析，阐述了空气压缩机工作原理，总结了相应的节能方案，从而降低运营成本，降低能耗。
关键词：螺杆式空气压缩机；节能方案；改造方案螺杆式空气压缩机是为工厂中各个生产现场提供压缩空气的设备，通过螺杆等机构将从外界吸入的常压空气进行压缩，存贮于压力容器中，通过管路送至生产现场供使用。
在石油化工生产过程中，常常用到大量的压缩空气，来满足工艺、设备、安全等的需要，如管道吹扫、物料输送、正压通风、气体置换、搅拌、仪器仪表的执行等等。
1空气压缩机的工作原理空气压缩机主要有速度式和容积式两种，对于速度式空气压缩机而言，其工作原理主要是借助某种方式，促使气体流动速度逐渐加快，此后在扩压装置当中瞬间减速，通过这种方式，对气体动能进行转化，促使其成为气体静压能，最终使高压气体压力进行提升。
容积式空气压缩机工作原理，通过对空气体积进行适当压缩，从而实现气体压力有所提升。
最为常见的容积式压缩机为螺杆式空气压缩机，主要工作原理是：通过一对相互平行的齿合的阴阳转子，在相应气缸当中转动，促使转子的齿槽中存在的空气不断产生周期性变化，这时的空气则逐渐沿着转子轴线，从吸入的一侧逐渐向输出一侧传送，从而使空气压缩机吸气、压缩以及排气得以实现。
在空气压缩机当中，进气口和出气口分别在壳体两端，而其中的阴转子槽以及阳转子槽则通过主电机进行驱动，最终实现旋转。
2空压机运行现状(1)空压机运行过程中，电能转化为机械能，机械能转化为热能。
高压螺杆式空压机变频节能改造
一 ．
过 压 ： 装 置输 入端 电压 超过 ＋ ０ ｅ 立 即保 护 ； 至 １ ％Ｕ ． 欠压 ： 至 装置输 入端 电压 低于 一 ５ ｅ 立 即保护 ； １％Ｕ 。 过温 （ ）装 置 内部 温 热 ：
过电流、 载、 路、 过 短 接地 、 输入 断相 、 出 断相 、 电压 、 电 输 过 欠 域能否应用变频调速技术 ， 节省 电能的 同时改善 空压机性 能 ， 过温 提 高供 气品 质 就 成 为 一 个 广 受社 会 各 界 关 注 的 问题 。 对 设 备 压 、 等保 护。 过 电流 ： ０ ％ｌ 续运 行 ； ５ ％１ 分钟 ； ０ ％１ 即保 １ ０ ｅ连 １ ０ ｅ一 ２ ０ ｅ立 进行技 术提 升后 ， 可以大大降低企业的生产成本 ， 降低 生产设 护 ； 路 ： 入 、 出侧三相 电压任 两相 短路 ， 短 输 输 整机 立 即保 护 停机 。 备的故障率 ， 长设备 的使 用寿命 ， 延 产生较 大的经济效益和社 会 、 境 效 益 。我 们 进行 技 术 变频调 速 后 ， 电 率在 １ 一３％ 环 节 ５ ０ 接地 ： 入 、 出侧三 相 电压 任一相 接地 ， 输 输 整机 立 即保 护 停机 。输 输 整机 范 围 内 ，通 常 １年 到 ２年 左 右 内可 收 回 变频 器 的设 备 和 其 他 入 电源 断相 ： 入Ｎ －相 电压任 一相 断电 ， 立 即保护停 机。输 出断相 ： 出侧三相 电压任一相 断 电， 输 整机 立即保 护停机 。 安装等附加 费用等投资。
科 学 时代
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高压螺杆式空压机变频节能改造
田
（ 尔滨汽轮 机厂 有限责任 公 司 黑龙 江哈 尔滨 哈
浅析空压机系统节能改造方案
浅析空压机系统节能改造方案随着工业化的快速发展和能源的紧缺，节能减排已经成为了各行各业必须要面对的问题。
在工业生产中，空压机系统是一个非常耗电的设备，因此对空压机系统进行节能改造是非常必要和重要的。
本文将从空压机系统的节能意义、节能改造的技术方案以及节能改造的效果等方面对空压机系统的节能改造进行浅析。
一、空压机系统的节能意义空压机是工业生产中常用的一种设备，其作用是利用电能或其他能源，将大气中的气体压缩为高压气体，然后将其用于工业生产中的各种设备。
通常情况下，空压机系统的能耗占整个厂房的能耗比重非常高，因此进行空压机系统的节能改造可以有效降低工厂的能耗，从而达到节能减排的目的。
通过节能改造，还可以延长设备的使用寿命，减少设备的损耗，提高设备的稳定性和可靠性，提高生产效率，减少维护成本等。
空压机系统的节能改造不仅可以降低能源消耗，还可以提高企业的经济效益和社会效益，具有非常重要的意义。
二、节能改造的技术方案1. 更换高效节能设备：可以考虑更换高效节能的空压机设备，比如采用新型的变频空压机、螺杆空压机、离心空压机等，这些高效节能的设备可以在保证气源供应的情况下，降低能耗，提高空压机的运行效率。
2. 压缩空气系统的优化：对压缩空气系统进行合理的优化设计，包括管道的布局、曲线设计、配气系统的优化等，可以降低管道阻力，减小压缩空气的能耗。
3. 冷却系统的改造：通过改造冷却系统，采用高效节能的冷却设备，或者改进冷却系统的运行方式，可以降低冷却系统的能耗。
4. 控制系统的优化：空压机系统的控制系统也是一个重要的节能改造方面，通过优化控制系统的运行方式，实现精确控制气源供应，避免空压机系统的过多启停，可以降低能耗，延长设备使用寿命。
5. 废热利用：将空压机系统产生的废热进行有效利用，比如用于供暖、热水、蒸汽发生等，可以降低能耗，提高能源利用率。
通过对空压机系统进行节能改造，可以获得明显的节能效果和经济效益。
通过更换高效节能的空压机设备，可以降低能耗，提高空压机的运行效率，降低生产成本。
空压机变频节能改造方案(400KW)
广东某公司第一事业部空压机变频节能改造方案一、概述空压机在工业生产中有着广泛地应用。
在各种行业中，它担负着为工厂所有气动元件，包括各种气动阀门，提供气源的职责。
因此它运行的好坏直接影响工厂生产工艺。
空压机的种类有很多，但其供气控制方式几乎都是采用加、卸载控制方式。
该供气方式虽然原理简单、操作方便，但存在耗电量高、进气阀易损坏、供气压力不稳定等问题。
随着我国经济的飞快发展，国家越来越关注高效低耗的技术，而这种技术已受到人们的关注。
在空压机供气领域能否应用变频调速技术，节省电能的同时也能改善空压机性能、提高供气品质就成为我们关心的一个话题。
二、传统空压机供气系统电能浪费分析1．传统空压机供气系统电能浪费主要有如下几个方面：传统空压机供气系统的工作状态主要有两种：一种是加载状态，另一种是空载状态。
(1) 加载时的电能消耗加载状态是，在压力达到最小值后，原控制方式决定其压力会继续上升直到最大压力值。
在加压过程中,一定要向外界释放更多的热量，从而导致电能损失。
另一方面，高于压力最大值的气体在进入气动元件前，其压力需要经过减压阀减压,这一过程同样是一个耗能过程。
(2) 卸载时电能的消耗空载状态时，当压力达到压力最大值时，空压机通过如下方法来降压卸载:关闭进气阀使电机处于空转状态，同时将分离罐中多余的压缩空气通过放空阀放空。
这种调节方法要造成很大的能量浪费。
据我们测算，空压机卸载时的能耗约占空压机满载运行时的10%～25%,这还是在卸载时间所占比例不大的情况下。
换而言之，该空压机20%左右的时间处于空载状态，在作无用功。
很明显在加卸载供气控制方式下，空压机电机存在很大的节能空间。
传统空压机供气系统的压力控制是上下限控制，首先根据生产设备的最低压力要求，设定空压机输出压力的下限，也就是空压机开始加载的压力；再在最低压力上加1帕左右，作为空压机输出压力的上限，即开始卸载的压力。
空压机的输出工作压力将在上下限之间波动。
空压机的变频节能改造应用的方案
空压机的变频节能改造应用的方案一、空压机工作原理工况简述空压机工作原理是由一对相互平行齿合的阴阳转子（或称螺杆）在气缸内转动。
使转子与齿槽之间的空气不断地产生周期性的空积变化，空气则沿着转子轴线由吸入侧输送到输出侧，实现螺杆式空压机的吸气、压缩和排气的全过程。
空压机的进气口和出气口分别位于壳体的两端，阴转子的槽和阳转子齿被主电机驱动而旋转，常见大中型空压机为螺杆式或活塞式压缩机。
工作时由一台电动机带动螺杆或活塞向气罐充气，当气罐压力升至设定的最高压力时离合片动作，电机自动卸载，电机空转，螺杆或活塞停止压缩空气。
压缩机的这种工作方式带来了下列问题：1、气压最高时电机卸载空转造成电能的大量的浪费。
2、出口压力随着用气量的大小而出现正弦波式的变化，影响气动设备的性能及工作效率。
3、工作时，压缩机频繁的加卸载使设备的检修时间加长，使用寿命缩短。
4、大功率压缩机电机的频繁加卸载造成对电网的冲击。
根据以上空压机的工作特点，我们选用AC60 空压机专用一体化变频调速器对空压机进行节电改造。
二、变频改造设计要求：针对空压机系统压力控制方式不能跟随负荷变化而调节系统运行参数和能量供应，造成系统效率降低、能源浪费大、机械磨损严重等问题，以变频调速控制，对空压机的压力系统和实行变频恒压节能控制，大大降低系统能耗。
根据贵单位提供的能耗数据及现场采集数据,根据空压机现行压力值0.6Mpa-0.8Mpa，采用计算机技术和变频技术实现恒压控制，使压力恒定，同时优化主机运行环境，大幅度降低能源消耗,以节省电费开支。
根据原工况存在的问题并结合生产工艺要求，空压机变频改造后系统应满足以下要求：1) 主电机变频运行状态保持储气罐出口压力稳定，压力波动范围不超过±0.02Mpa；2) 系统应具有变频和工频两套控制回路，确保变频出现异常跳保护时，不影响生产；3) 在用气量小的情况下，变频器处在低频运行时，应保障电机绕组温度和电机的噪音不超过允许的范围。
高压螺杆式空压机变频节能改造
高压螺杆式空压机变频节能改造【摘要】目前,节能已经是全球性问题,在空压机供气领域能否应用变频调速技术,节省电能的同时改善空压机性能,提高供气品质就成为一个广受社会各界关注的问题。
对设备进行技术提升后,可以大大降低企业的生产成本,降低生产设备的故障率,延长设备的使用寿命,产生较大的经济效益和社会、环境效益。
我们进行技术变频调速后,节电率在15%—30%范围内,通常1年到2年左右内可收回变频器的设备和其他安装等附加费用等投资。
【关键词】空压机;变频;节能;效益高压变频器采用高-高变换的方式,多重脉宽调制的技术方案,优化的PWM控制算法,可实现多种控制方式以适应不同负载类型的要求。
系统具有工、变频在线热切换功能、转矩提升、功率单元故障自动旁路、高压掉电后20秒内来电自启动、故障运行、防止电机共振等多项技术特点及11项保护措施;高压变频器采用DSP无速度传感器矢量控制,可实现对电机参数的自动整定。
一. 改造前概况1.1 运行工况描述设备运行工况:螺杆式空压机336KW/6.3KV 1台1.2 原工况系统运行的缺陷1.2.1 主电机起动时的电流很大,直接影响电网的稳定及其他用电设备的安全运行。
1.2.2 主电机风量不够,影响生产。
1.2.3 主电机工频运行致使空压机运行时噪音很大。
1.2.4 主电机工频起动对设备的冲击大,电机的轴承磨损大,所以设备维护时工作量大。
解决上述问题的重要手段是采用变频调速控制技术。
利用高压变频器对风机电机进行变频控制,实现压力的变负荷调节。
这样,不仅达到了用气的工艺要求,同时提高了空压机的运行可靠性;更重要的是减小设备设备起停次数,延长了设备的使用寿命,维护量减小,改善了系统的经济型,节约了能源,为降低耗电量提供了良好的途径。
二. 整个系统配置技术方案2.1 高压变频调速装置性能特点1)电压等级为6KV;2)功率器件选用西门子九十年代末推出的中高压功率模块高压大电流IGBT模块;3)系统采用专门设计的GGD高压开关柜,与本身中高压变频装置高效安全配套;4)高压主电路与低压控制电路采用光纤传输,安全隔离,使得系统抗干扰能力强;5)控制电路通讯方式采用全数字化通讯。
空压机节能改造方案
空压机节能改造方案空压机在工业生产中扮演着重要的角色，它是许多企业生产过程中不可或缺的设备。
然而，传统的空压机在使用过程中存在能源浪费的问题，因此，对空压机进行节能改造成为了许多企业迫切需要解决的问题。
本文将介绍空压机节能改造的方案，以期为企业解决能源浪费问题，提高生产效率。
首先，空压机节能改造的关键在于提高能效。
通过更换高效节能的压缩机头，采用变频调速技术，优化管道布局和降低压缩机的运行压力等方式，可以有效提高空压机的能效。
此外，安装智能控制系统，实现压缩机的智能运行和监控，也是提高能效的有效途径。
其次，空压机节能改造需要考虑到系统的整体优化。
对于空压机系统，除了压缩机本身，还包括气体处理设备、管道系统、配气系统等多个方面。
因此，在进行节能改造时，需要对整个系统进行综合考虑，找出能源浪费的环节，并进行相应的优化和改造。
例如，合理规划管道布局，减小管道阻力和泄漏，优化气体处理设备的配置等，都可以有效提高系统的能效。
此外，在空压机节能改造中，还可以考虑利用余热回收技术。
在空压机的运行过程中会产生大量的余热，如果能够有效利用这些余热，就可以实现能源的再生利用，从而达到节能的目的。
例如，可以采用余热回收装置，将余热用于加热水或空调系统，减少对其他能源的消耗，从而实现能源的循环利用。
最后，空压机节能改造还需要考虑到设备的维护与管理。
定期对空压机进行维护保养，及时更换易损件，保持设备的良好状态，可以有效降低能源消耗，延长设备的使用寿命。
同时，加强对空压机的管理，建立科学的运行管理制度，合理安排设备的运行时间和负荷，也是节能的重要手段。
综上所述，空压机节能改造是企业实现节能减排、提高生产效率的重要举措。
通过提高空压机的能效，优化系统的整体结构，利用余热回收技术，加强设备的维护与管理，可以有效实现节能减排的目的，为企业带来经济效益和环保效益。
因此，企业在进行空压机节能改造时，应该根据自身的实际情况，选择合适的节能改造方案，实现可持续发展的目标。
螺杆式空气压缩机的变频节能改造
螺杆式空气压缩机的变频节能改造前言随着全球环境的不断恶化，为了能为后人留下美好的生存空间，我们的碳排放也同其他环境污染问题一起被各国提起高度重视。
碳排放的减少与减少使用化石燃料息息相关。
2009年底我国火电装机容量占我国总装机容量的74.6%，在我国当前以化石燃料为发电主动力源的大背景下，减少化石燃料的使用是减少碳排放的有效途径，为此国家大力推行“节能减排”，这就为节能改造营造了有力的大环境。
我国74%的电力应用在工业生产中，工业用电的减少是节能减排的重中之重。
为此，我们对工业生产中的各个场合进行了节能改造的研究，其中包括应用广泛的空气压缩机。
一．背景空气压缩机在很多行业都得到了广泛应用。
其广泛应用在矿山、工业生产、能源、建筑等行业，空压机的系统容量设计一般会较实际需要大的多，空气压缩机在工频供电时通过自身的卸载适应管道压力，这样造成卸载时电机基本空转，压力管道内的压力高时电机的出力也增大很多，造成不必要的浪费，同时对设备的使用寿命也会造成不利影响。
经变频改造后可以节省卸载时的部分电能，同时在加载时空压机的供气压力可以根据压力设定进行调节，实现基本稳压。
二．改造的依据2.1空气压缩机的工作原理螺杆式空压机的工作原理图如图1所示，空气经空气过滤器和吸气调节阀而吸入，该调节阀主要用于调节气缸、转子及滑片形成的压缩腔，阴、阳转子旋转相对于气缸里偏心方式运转。
滑片安装在转子的槽中，并通过离心力将滑片推至气缸壁，高效的注油系统能够确保压缩机良好的冷却及润滑油的最小舒适耗量，在气缸壁上形成的一层薄薄的油膜可以防止金属部件之间直接接触而造成磨损。
经压缩后的空气温度较高，其中混有一定的油气，经过油气分离器进行分离之后，油气经过油冷却器冷却再经过油过滤器流回储油罐，空气经过气冷却器(空气冷却装置)进行冷却而进入储气罐。
图1 螺杆式空气压缩机的工作原理2.2 空气压缩机的改造依据。
空气压缩机的加载才会对管道供气，管道压力达到限值后为保护设备进行卸载而不停机，有的机型在超过15min未出现加载时采用节能性停机，在压力小于低限时重新开机加载供气。
矿用螺杆式空压机系统的高压变频节能改造设计
矿用螺杆式空压机系统的高压变频节能改造设计南永辉，李军伟，彭力（株洲变流技术国家工程研究中心有限公司，湖南株洲412001）摘要：介绍了煤矿井下空压机采用高压变频器的改造方案，着重叙述多电平高压变频器传动系统的基本结构和工作原理，以及应用注意事项和实验数据，并给出了节能分析。
关键词：多电平；变频器；节能；闭环；正弦脉宽调制中图分类号：TD4432+.2；TM761文献标识码：B文章编号：1001－0874（2010）02－0085－04Design of the High-voltage Frequency Conversion and Energy-saving Upgrading for the System of Mining Screw Air CompressorNAN Yong-hui，LI Jun-wei，PENG Li（Zhuzhou National Engineering Research Center of convertion Technology Co.，Ltd.，Zhuzhou412001，China）Abstract：The scheme of upgrading underground coal mine air compressor with high-voltage converter is introduced，the basic structure，the working principle，the application considerations and experimental data are emphasized about the drive system of multilevel high voltage converter，and the energy-saving analysis is presented. Keywords：multilevel；converter；energy-saving；closed loop；SPWM（sinusoidal pulse width modulation）1概述大功率的螺杆式空压机为井下气动设备提供气压，其年耗电量十分可观。
螺杆空压机变频节能改造方案
螺杆空压机变频节能改造原理与应用螺杆式空压机广泛地用于工业生产中，在其控制中采用加载-卸载阀来控制空压机的供气。
由于用气设备的工作周期或是生产工艺的差别，使得用气量发生波动，有时会造成空压机频繁加载、卸载。
空压机卸载后电机仍然工频运转，不仅浪费电能而且增加设备的机械磨损；空压机加载过程是突然加载，也会对设备和电网造成较大的冲击。
因此对空压机进行变频改造具有改善电机的启动和运行方式、减少设备的机械磨损、在一定范围内节约电能等效果。
一、螺杆式空压机的工作原理以单螺杆空压机为例说明空气压缩机工作原理，如图1所示为单螺杆空气压缩机的结构原理图。
螺杆式空气压缩机的工作过程分为吸气、密封及输送、压缩、排气四个过程。
当螺杆在壳体内转动时，螺杆与壳体的齿沟相互啮合，空气由进气口吸入，同时也吸入机油，由于齿沟啮合面转动将吸入的油气密封并向排气口输送；在输送过程中齿沟啮合间隙逐渐变小，油气受到压缩；当齿沟啮合面旋转至壳体排气口时，较高压力的油气混合气体排出机体。
二、压缩气供气系统组成及空压机控制原理1、压缩气供气系统组成工厂空气压缩气供气系统一般由空气压缩机、冷干机、过滤器、储气罐、管路、阀门和用气设备组成。
如图2所示为压缩气供气系统组成示意图。
2、空气压缩机的控制原理在工厂的空气压缩机控制系统中，普遍采用后端管道上安装的压力继电器来控制空气压缩机的运行。
空压机启动时，加载阀处于不工作态，加载气缸不动作，空压机头进气口关闭，电机空载启动。
当空气压缩机启动运行后，如果后端设备用气量较大，储气罐和后端管路中压缩气压力未达到压力上限值，则控制器动作加载阀，打开进气口，电机负载运行，不断地向后端管路产生压缩气。
如果后端用气设备停止用气，后端管路和储气罐中压缩气压力渐渐升高，当达到压力上限设定值时，压力控制器发出卸载信号，加载阀停止工作，进气口关闭，电机空载运行。
图3为某品牌空气压缩机的系统原理图。
三、螺杆式空气压缩机变频改造空压机工频运行和变频运行的比较：空压机电机功率一般较大，启动方式多采用空载（卸载）星-三角启动，加载和卸载方式都为瞬时。
KW螺杆式压缩机变频改造系统方案
250K W 螺杆式压缩机变频驱动系统实施方案随着社会的发展和科技的进步，生产过程中的高效低耗要求已愈来愈受到人们的关注。
目前，能源和原材料价格持续上升、人力成本压力不断增加，对于所有企业而言，节能降耗、降低生产成本已迫在眉睫。
事实上，对于许多高耗能企业来说，几乎80%以上的能耗都是电能消耗。
而对于用电来讲，几乎80%以上都消耗在动力上，也就是说电机的能耗是最主要的能耗。
这就是电动机驱动系统节能改造的必要性和现实意义。
而随着电力电子技术的发展，变频器在调速领域中的应用越来越广泛。
它作为一种颇为成熟的高科技产品，具有性能稳定、操作方便、节能效果明显等优点，越来越受到国内外工程技术人员和管理人员的关注和重视，更受到广大用户的喜爱。
对于螺杆式压缩机来说，采用变频器改造优化其启动运行方式和供气方式，不但能够改善系统的稳定性和可靠性，还可以大量地节约电能，具有突出的经济意义。
1. 蒙牛XX 公司制冷压缩机组工况及工作原理空气压缩机在工业生产中有着广泛的应用。
在工厂制冷设备中，压缩机发挥着将动能转化为热能的核心作用，其性能的优劣直接影响着制冷效果和运行成本。
压缩机的种类很多，但标配系统几乎全部采用“Y -△”转换或自耦降压的启动方式、全速运行方式和加、卸载控制的供气方式。
这种启动运行和供气方式虽然原理简单、操作方便，但存在耗电量高、进气阀易损坏、供气压力不稳定等问题，对实际生产带来诸多不利影响。
因此，采用变频改造该系统的启动运行和供气方式，是一项采用新技术、新工艺，并具有显著节能效果的智慧选择。
1.1 使用工况蒙牛XX 公司制冷车间采用的是大连冷冻机股份有限公司生产的螺杆式制冷压缩机组。
该机组共5台容量为250KW （所配电动机）的螺杆式压缩机，其分布如图1所示。
1.1.1 压缩机组相关数据通常，只有两台压缩机处于工作状态，其余三台作为备用。
备用的目的是当制冷量不足时增加投入备用压缩机，或者当某一台压缩机发生故障时投入备用压缩机。
空压机改造变频方案
空压机改造变频方案引言空压机是一种常用的工业设备，广泛应用于工厂、制造业等领域。
传统的空压机通过调节进气阀来控制出气压力，但这种控制方式效率低下，对能源的利用率也不高。
为了提高空压机的运行效率和节约能源，可以使用变频器改造空压机，实现变频控制。
本文将介绍空压机改造为变频控制的方案。
变频原理变频控制是通过改变电机的供电频率，来调节电机的转速。
空压机中的电机是主要的动力来源，传统的空压机中电机一般采用定频供电，导致电机转速始终保持不变。
而变频器可以根据需要调整电机的供电频率，从而改变电机的转速，进而调节空压机的出气量。
空压机改造过程步骤一：安装变频器在空压机上安装变频器是实现空压机改造的第一步。
变频器一般包括输入端、输出端和控制端。
输入端接电源，输出端连接空压机的电机，控制端通过控制方式实现变频调速。
安装变频器需要根据空压机和变频器的型号进行具体操作，通常需要一名专业人员进行安装。
步骤二：调试变频器参数安装好变频器后，需要进行参数调试，以实现变频控制效果。
变频器的参数调试需要根据具体的空压机型号、电机功率等因素来确定。
一般需要设置一些基本的参数，如电机的额定功率、额定电压、额定电流等。
同时还需要设置一些保护参数，如过载保护、过压保护等，以确保空压机的安全运行。
步骤三：测试运行在调试好变频器参数后，就可以进行测试运行了。
测试运行时需要观察空压机的运行情况，包括电机的转速、电流、功率等参数。
同时还需要观察空压机的运行稳定性和出气量是否符合要求。
如果发现异常情况，需要及时调整变频器的参数，直到达到理想的运行效果。
变频方案的优势使用变频器改造空压机具有以下几个优势：1.节能：传统的空压机通常以最大负载运行，这样会造成能源的浪费。
而通过变频控制，可以根据实际需求调整电机的转速，从而减少能源的消耗，实现节能效果。
2.运行稳定性：传统的空压机由于转速不可调节，可能在运行过程中产生震动、噪音等问题。
而通过变频控制，可以精确调节空压机的运行状态，使其稳定性更高。
空压机变频改造方案
H3000空压机变频改造一、空压机工作原理简述：工作原理是由一对相互平行齿合的阴阳转子(或称螺杆)在气缸内转动，使转子齿槽之间的空气不断地产生周期性的容积变化，空气则沿着转子轴线由吸入侧输送至输出侧，实现螺杆式空压机的吸气、压缩和排气的全过程。
空压机的进气口和出气口分别位于壳体的两端，阴转子的槽也阳转子齿被主电机驱动而旋转。
原空压机的主电机功率为90KW，运行方式为星-角减压起动重于后全压运行。
具体操作程序为：按下启动按钮，控制系统接通启动器线圈并打开断油阀，空压机在卸载模式下启动，这时进气阀处于关闭位置，而放气阀打开以排放油气分离器内的压力。
等降压2秒后空压机开始加载运行，系统压力开始上升。
如果系统压力上升到压力开关上限值，即起跳压力，控制器使进气阀关闭，油气分离器放气，压缩机空载运行，直到系统压力跌到压力开关下限值后，即回跳压力下，控制器使进气阀打开，油气分离器放气阀关闭，压缩机打开，油气分离器放气阀关闭，压缩机满载运行。
二、原系统工况存在的问题1、主电机虽然星-角减压起动，但起动时的电流仍然很大，会影响电网的稳定及其它用电设备的运行安全。
2、主电机时常空载运行，属非经济运行，电能浪费严重。
3、主电机市电运行致使空压机运行时噪音很大。
4、主电机市起动设备的冲击大，电机轴承的磨损大，所以设备维护工作时对机械冲击量很大。
三、变频改造方案：一）变频改造方案设计原则根据原工况存在的问题并结合生产工艺要求，空压机用H3000变频器改造后系统应满足以下要求：1、电机节电状态运行状态保持储气罐出口压力稳定，压力波动范围不能超过±0.02Mpa。
2、系统具有闭环控制回路。
3、根据空压机的工况要求，系统应保障电动机具有恒转矩运行特性一。
4、在用电气量小的情况下，节电器处在低转速运行时，应保证空压机的润滑，应保障电机绕组温度和电机的噪音不超过允许的范围。
5、考虑到系统以后扩展问题，变频器应满足将来工况扩展的要求。
浅析空压机系统节能改造方案
浅析空压机系统节能改造方案空压机是工业生产中常用的设备之一，广泛应用于冶金、化工、电子、纺织、食品等各行各业。
传统空压机系统在使用中存在着明显的能源浪费问题，而空压机系统节能改造就成为了企业降低成本、提高效率的必要手段。
一、系统总体分析空压机系统通常由压缩机、风干器、冷却器、油过滤器、气瓶和配气系统等组成。
在改造前应对系统进行全面检测，找出能源浪费的主要原因，明确改造方向。
一般可从以下几方面进行改造：1. 更换高效节能压缩机现有的空压机效率通常较低，常见的回转甚至螺杆压缩机效率仅为60%-70%。
因此，在压缩机的选择上就应考虑效率更高的节能压缩机。
例如，采用新型离心压缩机，其效率可达90%以上，相比传统压缩机，可大幅降低能源消耗。
2. 更改排气路线空气排到大气中是一种能源的浪费，将排气中的压缩空气回收到系统中再次利用是降低能源消耗的有效方法。
将排气路线通过管道回收到系统中，将可以为保持压力提供部分压缩能量，从而节省电能。
3. 加装换热器空气压缩过程中需要消耗能量，而消耗的热量却无法利用，因此加装换热器将有利于回收热能。
换热器可将冷却器出风温度升高，并将换热器吸收到的热能输送到需要加热的位置，对于温度较低的工艺物料加热，可显著节能。
4. 安装变频器空压机系统中空气的压力变化较为复杂，变频器的应用可以根据气体需求量精确调节电机转速，从而有效地减少系统能源浪费。
二、系统节能效果在进行以上的改造方案后，可以有效地提高系统的能源利用率，节省能源消耗、降低污染排放等多重效益。
1. 节能效果显著采用上述的变项膜管式换热器，一般可以将压缩机排气温度提高至80℃左右，而这样的温度可以满足部分加热设备的需求，为企业节省相当的能源开支。
而更换高效节能压缩机和安装变频器等方法也可以显著地减少空压机系统耗能，提高了能源利用效率。
2. 增加系统运行稳定性在空压机系统中，长时间连续运行往往会使机组出现故障。
对于以上改造方案，除了提高能源消耗效率、技术稳定性外，还可以增加系统运行的稳定性，防止出现运行不稳定、故障不断等问题，从而提高生产效率。
螺杆式空压机变频节能改造
螺杆式空压机变频节能改造为了响应国家节能减排，螺杆式空压机在工业领域中成为必不可少的关键设备；螺杆式空压机主要用途：压缩气体用于作为动力，如气动扳手，用于各类气动阀的自动控制，冷冻行业，化工，冶炼厂等等。
做为动力设备的主设备之一，冶炼用的氧气压缩机和空气压缩机所消耗的电能几乎占全厂电能消耗的30%以上。
能耗已成为各企业的头等大事；节能改造已被越来越多的企业所关注，螺杆式空压机如何实现节能改造呢？一．螺杆式空压机能耗分析：1.主电机采用星三角减压启动，但起动时的电流还可高达额定电流的6~8倍；影响电网的稳定及其它用电设备的运行安全，有时甚至会拉低电网电压。
2.空压机频繁的加卸载，加载时起动电流大，卸载时电机空载运行，属非经济运行，浪费电能严重。
3.电机工频起动对设备冲击很大，电机轴承磨损大；加大对设备的机械维护工作。
电机工频运行时燥音很大。
二．空压机的控制过程：1.空压机供气系统的控制过程一般为：按下启动按钮，控制系统接通启动器线圈并打开断油阀，空压机在卸载模式下启动，这时进气阀处于关闭位置，而放气阀则打开以排放油气分离器内的压力。
等降压2秒后空压机开始加载运行，系统压力开始上升。
如果系统压力上升到压力开关上限值，即起跳压力时，控制器使进气阀关闭，油气分离器放气，压缩机空载运行。
当系统压力下降至压力开关下限值，即回跳压力时，控制器使进气阀打开油气分离器放气阀关闭，压缩机满载运行。
2. 空压机间歇运行会带来压缩机频繁起停，增大电能损耗，引起电网波动增大，同时也会影响设备寿命；而气缸卸载不但能量浪费，且会加剧设备磨损，增加了运营成本。
3. 目前越来越多的采用无级变速调节，即变频调速技术。
通过变频器使电机输入电压的频率变化，控制电机的转速变化，进而控制电机的输出功率与空压机的输入功率，使空压机的制风量与实际用风量相匹配。
这种调节方式可以实现电机转速的连续调节，使空压机在设计的情况下运行，使空压机在轻载运行时的工作效率大大提高，降低空压机的能耗，创造较好的经济效益，对响应目前国家节能降耗的号召有着重要的意义。
螺杆空压机变频节能改造
螺杆空压机变频节能改造螺杆空压机变频节能改造技术⽅案（⼀）概述空压机不排除在满负荷状态下长时间运⾏的可能性，所以，选型时只能按最⼤需求来确定电机容量，造成空压机系统余量⼀般偏⼤。
传统空压机都采⽤星三⾓降压启动，但⼯频启动时电流仍然能达到额定电流的2~3倍，冲击⼤，会影响到电⽹的稳定性。
且⼤多数空压机是连续运⾏，由于⼀般空压机的电机本⾝不能根据压⼒需求的变动来实现降速，使电机输出功率与现场实际压⼒需求量相匹配，导致在⽤⽓量少的时候仍然要空载运⾏，造成巨⼤的电能浪费。
据统计，空压机占⼤型⼯业设备(风机、⽔泵、锅炉等)⼏乎所有的耗电量的15%。
空压机的节能改造势在必⾏。
若能采⽤变频调速技术，当流量需要量减少时，就可以降低电动机的转速，从⽽较⼤幅度减⼩电动机的运⾏功率，实现节能的⽬的。
（⼆）节能剖析1集中控制⽅式对三台空⽓压缩机采取集中控制⽅式。
根据⽤⽓情况⾃动控制空⽓压缩机的运⾏台数，改造之前，空⽓压缩机开启的台数是固定的。
（1）当⽤⽓减少到⼀定量时，空⽓压缩机是通过减少加载时间来减少产⽓量。
（2）若⽤⽓量进⼀步减少，性能好的空⽓压缩机则会⾃动停机。
在（1）的情况下，空⽓压缩机即使是在卸载情况下也是要消耗电能的。
改造后，便可停掉相应台数的空⽓压缩机，运⾏台数减少了，⽆疑就节约了⽤电。
2变频调速⽅式采取变频调速⽅式来降低空⽓压缩机电动机的轴功率输出。
改造之前，空⽓压缩机的压⼒达到设定压⼒时，即会⾃动卸荷；改造之后，空⽓压缩机并不卸荷，⽽是通过降低转速来降低压缩机时的产⽓量，维持⽓⽹需要的最低压⼒。
这⾥有两个地⽅可以节能：（1）减少压缩机从卸荷状态到加载状态这⼀突变过程带来的电能消耗。
（2）电机的运转频率降低⾄⼯频以下，使电机轴的输出功率减少。
3以上两种⽅式都不同程度的降低了空⽓压缩机在运⾏过程中的能源消耗，但是空⽓压缩机在⼯作过程中产⽣如此⼤的热能⽽让它⽩⽩地散发到空⽓中去，却在很长的时间内未得到⽤户的普遍重视，这不能说不是⼀个极⼤的遗憾。
双杆螺杆式空压机的节能改造论文.doc
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专业作者姓名指导教师定稿日期：2021年05月17日摘要本文简单介绍了空压机的基础原理，阐明了空压机的工作原理和工作流程。
对空压机的排气温度故障进行了分析，介绍了空压机的水冷系统，针对高排气温度故障对空压机水冷系统进行改造。
保证空压机长期平稳地运行,延长机组的使用寿命。
并针对空压机供气系统的电能浪费进行了节能改造，采用了高压变频技术。
使空压机系统实现了软启动，大大减少了设备维护、维修费用。
关键词：基础原理；故障分析；水冷系统；供气系统；改造；节能AbstractThe paper introduces the basic principle of air compressor, expounded the air compressor principle of work and working process. For air compressor of the exhaust temperature fault analysis, this paper introduces the air compressor, the water cooling system for high exhaust temperature fault of air compressor water cooling system reform. To ensure air compressor operation, stable long-term prolong the service life. And in the light of the air compressor supply system in the waste of electric energy saving transformation, adopts the high pressure frequency conversion technology. Make air compressor system realizes the soft start, greatly reducing the equipment maintenance, maintenance costs.Key Words:basic principle; Failure analysis; Water cooling system; Gas supply system; Transformation; Energy saving and目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................. I I第1 章绪论 (1)1.1 螺杆空气压缩机发展 (1)1.2 空气压缩机分类 (1)第2 章空压机的工作原理及流程 (3)2.1 空压机的工作原理 (3)2.2 双螺杆空压机的工作流程 (3)第3 章双杆螺杆式空压机故障分析及改造 (5)3.1 空压机高排气温度故障现象及分析 (5)3.1.1 高排气温度故障及排除 (5)3.2 针对高排气温度现象对水冷系统的改造 (6)3.2.1 改造方法 (6)3.2.2 改造前后的对比 (7)第4 章空压机供气系统节能改造 (8)4.1.1 原螺杆式空压机的工作方式和拖动方案 (8)4.1.2 空压机系统运行情况 (9)4.1.3 空压机的高压变频改造 (9)4.1.4 整机系统的调试和试验波形 (11)4.1.5 改造后的节能点 (12)4.1.6 改造后的节能对比 (13)小结 (14)致谢 (15)参考文献 (16)第 1 章绪论1.1螺杆空气压缩机发展目前，我国矿山常用的空气压缩机多为往复式活塞型空压机，而回转式螺杆式空压机的使用则较少。
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螺杆空压机变频节能改造原理与应用
螺杆式空压机广泛地用于工业生产中，在其控制中采用加载-卸载阀来控制空压机的供气。
由于用气设备的工作周期或是生产工艺的差别，使得用气量发生波动，有时会造成空压机频繁加载、卸载。
空压机卸载后电机仍然工频运转，不仅浪费电能而且增加设备的机械磨损；空压机加载过程是突然加载，也会对设备和电网造成较大的冲击。
因此对空压机进行变频改造具有改善电机的启动和运行方式、减少设备的机械磨损、在一定范围内节约电能等效果。
一、螺杆式空压机的工作原理
以单螺杆空压机为例说明空气压缩机工作原理，如图1所示为单螺杆空气压缩机的结构原理图。
螺杆式空气压缩机的工作过程分为吸气、密封及输送、压缩、排气四个过程。
当螺杆在壳体内转动时，螺杆与壳体的齿沟相互啮合，空气由进气口吸入，同时也吸入机油，由于齿沟啮合面转动将吸入的油气密封并向排气口输送；在输送过程中齿沟啮合间隙逐渐变小，油气受到压缩；当齿沟啮合面旋转至壳体排气口时，较高压力的油气混合气体排出机体。
二、压缩气供气系统组成及空压机控制原理
1、压缩气供气系统组成
工厂空气压缩气供气系统一般由空气压缩机、冷干机、过滤器、储气罐、管路、阀门和用气设备组成。
如图2所示为压缩气供气系统组成示意图。
2、空气压缩机的控制原理
在工厂的空气压缩机控制系统中，普遍采用后端管道上安装的压力继电器来控制空气压缩机的运行。
空压机启动时，加载阀处于不工作态，加载气缸不动作，空压机头进气口关闭，电机空载启动。
当空气压缩机启动运行后，如果后端设备用气量较大，储气罐和后端管路中压缩气压力未达到压力上限值，则控制器动作加载阀，打开进气口，电机负载运行，不断地向后端管路产生压缩气。
如果后端用气设备停止用气，后端管路和储气罐中压缩气压力渐渐升高，当达到压力上限设定值时，压力控制器发出卸载信号，加载阀停止工作，进气口关闭，电机空载运行。
图3为某品牌空气压缩机的系统原理图。
三、螺杆式空气压缩机变频改造
空压机工频运行和变频运行的比较：
空压机电机功率一般较大，启动方式多采用空载（卸载）星-三角启动，加载和卸载方式都为瞬时。
这使得空压机在启动时会有较大的启动电流，加载和卸载时对设备机械冲击较大；不光引起电源电压波动，也会使压缩气源产生较大的波动；同时这种运行方式还会加速设备的磨损，降低设备的使用年限。
对空压机进行变频改造，能够使电机实现软起软停，减小启动冲击，延长设备使用年限；同时由于电机运行频率可变，实现了空压机根据用气量的大小自动调节电机转速，减少了电机频繁的加载和卸载，使得供气系统气压维持恒定，在一定程度上节约了电能。
空压机主电路和控制电路的变频改造：
以某品牌空压机为例，图4是其电路原理图。
可以看出该品牌型号的空压机采用星-三角启动方式，在主电路改造时，将变频器串接进原有的电源进线中；断开原加载阀控制回路，将原加载阀控制输出改为一个时间继电器JS，时间继电器的线圈一端与220V控制电路零线接通，另一端连接到PLC的加载输出点，将加载阀的一端直接和220V控制电路零线接通，另一端通过时间继电器JS的一对常开触点与220V控制电路火线接通，通过时间继电器延长加载时间。
变频器的正转信号端子FWD，通过电机主电路上的交流接触器KM1的一对常开触点，与变频器公共控制端CM接通。
变频器的模拟量反馈信号C1和GND端子，与压缩气输送管路上的压力传感器相连接。
图5是变频改造后的电路原理图。
空压机变频改造后，电机启动时原有的交流接触器仍然由其控制PLC按星-三角方式动作，但在交流接触器连接为星型时，交流接触器KM1的常开触点没有闭合，变频器FWD端子与CM端子没有接通，变频器不启动、无输出；当PLC 控制交流接触器转换为三角形接法后，KM1的常开触点闭合，变频器FWD端子与CM端子接通，时间继电器JS处于延时状态，加载阀不动作，变频器开始空
载变频启动电机。
当变频器启动电机完成后，时间继电器JS动作加载阀，变频
器自动变频运行。
四、螺杆式空气压缩机变频改造注意事项
在进行变频改造时应该注意，尽量保持原有设备主电路和控制电路的完整性，对其电路的改动越少越好；这有利于在变频器发生故障或是检修时，空压机可以很方便地改动回到原有的控制方式上去，这保证了空压机在变频和工频状态下都可以运行，也使得改造时可以不用重新编写PLC程序。
必须保留空压机的工频运行模式，万一变频器出出故障，可以直接切换到工频模式下运行，不至对对生产造成影响。
变频器的启动信号由角形接法交流接触器KM1控制，既在星形时变频器不启动无输出。
时间继电器JS的整定时间要大于等于变频器的启动时间，这保证变频器空载变频启动，有效避免变频器低频启动时过负荷跳闸。
变频器的下限运行频率一般要设在35赫兹或以上，如果赫兹数太低，可能会造成油气分离器无法有效分离油气，造成空压机漏油现象。
但要根据实际情况具体来考虑设定下限频率值，因为不同的空压机其机械配合磨损和效率不尽相同，其不漏油的下限频率也不一定相同。
管路上的压力传感器的安装位置要尽量靠近空压机，不要安装在过滤器或是阀门以后，同时切记压力传感器和空压机之间的管路上不能安装任何阀门元件，防止过滤器堵塞或是阀门关闭后，空压机不停机并发生爆炸危险。
还应该保留空压机原来的压力停机保护开关。
使用变频器下限频率延时停机休眠功能。
按生产工艺要求，变频改造后，适当降低压缩气供气系统的供气压力，将原来的高压变流量供气改变为变频恒压变流量供气方式。
五、螺杆式空气压缩机变频改造节能分析
如以下公式所示拉力F与摩擦力F’大小相等、方向相反，拉力F在时间T内拉动物体做直线运动，移动位移S。
拉力F在时间T内作的功率P为
由数学知识可知线速度v和旋转角速度ω之间的关系如式2所示,式中f为旋转体的旋转频率。
将式2代入式1可以求得旋转物体摩擦阻力功率如式3所示
由式3可以知道,克服旋转体的摩擦阻力使旋转体匀速转动,需要向旋转体提供的功率按式3公式计算（忽略机械效率损失，认为η为1）。
式3中F’为旋转体的旋转摩擦阻力，r为旋转体的旋转半径，f为旋转体的旋转频率。
所以我们可以在忽略空气压缩机机械效率损失，同时忽略空压机机械效率因为电机转速变化而变化的情况下，即始终认为空压机机械效率η为1，可以近似地认为变频器的输出功率与空压机电机的转速成正比，即成一次方正比例关系。
如图7所示是螺杆式空压机工频运行时的转速/功率-周期示意图。
t1是空压机加栽运行时间，t2是空压机卸栽运行时间，加栽/卸栽时的转速和功率分别为P1/n1和P2/n2。
忽略空压机机械效率η的变化，W1和W2分别为空压机加栽运行时间t1和卸栽运行时间t2中由电源输送给空压机电机的能量。
其中W1转换为压缩空气势能、动能和热能等形式的能量，供设备使用。
而W2则转换为机械的摩擦热能和声音、震动等形式的能量损失掉。
所以螺杆式空压机经过变频改造后，由于电机处于变速运行情况下，而通过式3的推导知道电机的平均功率与电机的平均转速成一次方正比例关系。
空压机变频改造后，是根据用气系统的用气量恒压变流供气；所以变频改造后，空压机在周期T（t1+t2）内所作的功W，等于同等工况下，空压机工频运行时，加载运行时间t1内所作的功W1。
如图8所示。
通过以上分析，可知只要知道螺杆式空压机工频改造前卸载运行时间和卸载电流，就可以大致计算出，相同工况下变频改造后的节能功率和节能电量（忽略机械效率η的变化）。