空压机综合节能技术解决方案，高效电机企业需要了解

 

空压机是工业企业普遍使用的能量转换设备，主要功能是把电能转换为气压能，利用压缩空气的能量驱动控制阀和汽缸完成相关的工艺动作，它既可作为控制动力源，又可作为驱动动力源，一般驱动压力在1Mpa以下的自动化系统均采用气压驱动。所以广泛应用于自动化控制系统。空压机产生气压的过程是一个电能转换为机械能，机械转化为气压的过程。所以空压机系统的节能主要有三个方面，一是提升运行效率，二是提高输送使用效率，三是回收和利用电能转换为机械能时产生的热能，三个层次的节能形成了空压机系统高效低耗的节能运行体系。

1、空压机节能策略

 

2、空压机系统结构

 

3、空压机变频节能

（1）空压机的可行性分析

为了保障系统供气压力，在空压机设计安装时都会增大装机容量，并处于常年连续运行状态。当供气压力达到设定最高值时，空压机卸载，关闭吸气阀门或停机，当系统压力降到设定最低值时，空压机启动加载，满负荷运行，由于频繁的加载、卸载对电路产生了较大的冲击电流，造成了电能浪费，增大了机械损耗。如果采用变频调速技术，在满足用户压力负载需求的前提下，通过调节空压机电机的输出功率，有效调整压力流量的技术参数，使空压机运行在无频繁加载、卸载的平稳状态下，可减少启动电流和冲击电流，提高运行性能，降低机械损耗，保护电路安全，节约电能资源。

（2）技术原理

采用动态跟踪控制和模糊控制技术，经压力传感器采样和数值反馈，通过PID控制器的分析、对比、判断、运算后，输出适合系统负载需要的轴功率，使气压系统保持在压力恒定状态，并大大减少机组频繁加载和卸载，优化了运行状态，提高了工作效率，实现了最大限度的节能。

 

（3）性能特点

节电率高，节电率可达15%以上。

实现软启动，对电网无冲击，降低对变压器容量的要求。

功率因数提高，减少无功损耗，使功率因率达到1。

恒压供气，运行平稳，可靠性高。

无频繁加载、卸载。压缩机的使用寿命及检修周期都将得到大大延长。

空压机排气量由空压机的转速来控制，气缸内气阀片不再反复地开启和关闭，阀座、弹簧等工作条件大大改善，避免了高温、高压气体急剧的流动和冲击，维修工作量减少。

设置故障报警及自动切换，提高了系统的安全可靠性。

4、空压机系统管理节能

（1）节能分析

根据空压机电机系统节能项目的多年实施经验总结，大多数压缩空气系统所消耗的能源明显高于其实际消耗的能源量,高送低用、系统泄漏、人为虚假用气和不正确使用大约消耗了约40％的压缩空气量，导致了大量气能损失，通过压缩空气系统的优化控制可以达到15～35%的节能效果。

 

（2）技术原理

系统采集各支路的供气压力、用气流量和末端气压等技术参数，并根据各支路的用气需求所设定的目标值，经计算机的分析、比较、判断和运算后，实时调整各支路的流量执行机构的开度，达到供气压力、供气流量与实际负载需求量的一致，减少输送能量损耗，同时根据系统压力的变化检测系统漏气损耗，并及时进行报警。彻底解决了高送低用、系统漏气、人为虚假用气等造成的能量损失问题。

 

（3）性能特点

稳定恒压用气区间（模糊控制），线形运动稳定下游系统的空气压力，控制精度±0.05bar；

压力显示及指定压力设定功能：消除压力波动导致的错觉需求；

掉电自我保护功能，可在掉电后保证系统阀门处于全开状态，保障系统安全运行；

提高系统储气能力，减少泄漏及人为造成的错觉需求浪费；

具备远程监控通讯及远程参数设定功能；

低压力损失无缝钢管设计，整体装置的压降不超过0.5psig(0.03bar)；

实际调节输出压力范围1.5-10bar;

使用环境温度-20°C～80°C，适用于各种工艺需求的压缩空气恒压输送。

5、空压机热能回收

（1）节能分析

空气压缩机长期连续有运行过程中，把电能转换为机械能，机械能转换为风能，在机械能转换为风能过程中，空气得到强烈的高压压缩，使之温度骤升，这是普通的物理学机械能量转换，机械螺杆的高速旋转，同时也产生摩擦热，这些产生的高热由空压机润滑油的加入混合成油气蒸汽排出机体，这部分高温油气流的热量相当于空压机功率的60%，它的温度通常在80℃（冬季）100℃（夏秋季），这些热能都由于机器运行温度的要求，都被无端地废弃排往大气之中，即空压机的散热系统来完成机器运行的温度要求。空压机热回收就是利用热能转换原理，把空压机散发的热量回收转换到水里，水吸收了热量后，水温就会升高空压机运温度就会降低。

科学技术支持：空压机有40%的电能转化为空气能，有60%转化为热能，我们利用物理学的（相变理论），使空压机热能回收得以突破达到空压机总功率的93%以上，是传统热回收的200%以上。

（2）空压机热回收技术原理

 

（3）空压机回收热能应用