武汉变频空压机改造，空压机节能控制柜，节约成本30%以上

一、概述

螺杆空压机在冶金、机械制造、矿山、电力、纺织、石化、轻纺等行业有广泛的应用，是许多工艺流程的核心设备，其装机容量一般取决于生产所需的大气量并另外增加10%～20%的余量。由于生产中用气量的不均衡，当气体压力达到一定值时，空压机一般采用卸荷空载运行或者停止空气压缩机这两种方式。其中卸荷空载运行时的用电量为满负载的30%～60%，这部分电能被白白的浪费掉，而停止空气压缩机运行会带来电动机的频繁启停，对电网及其它设备的冲击较大，同时空气压缩机的寿命也会缩短。

调查统计显示，全国各类电动机耗电量约占全国发电量的70%，其中80%为异步电动机，而且大多数电动机长时间处于轻载运行状态，特别是风机、泵类负载的电机。若在此类负载上使用变频调速装置，其耗电量将大幅降低。以空压机为例，其负载特性属恒转矩，其节电率N%=Δn↓%，即节电率等于转速下降的百分数（一般在20%左右，转速也不能过低，过低会加速机械的磨损）。

因此，如何设计出节能、稳定和自动化程度高的控制方案，是空压机使用及制造企业所面临的首要问题。随着近几年来国家对节能设备的大力支持，同时企业对节能降耗、降低成本的需求日益迫切，加上近几年电力电子技术的发展，空压机变频改造技术被逐步引入空压机领域，并且得到了迅速发展。

目前，有很多空压机设备制造厂家都在生产变频驱动式的空压机。传统的空压机变频驱动系统一般由变频器、控制器、操作面板、变压器、空开、接触器、端子、铜排等构成，由于元器件繁杂，且需要人工配线，故在安装及维护时普遍存在着以下弊端：控制回路接线复杂，安装费时费力，出现故障也不方便查找原因，而且控制柜的整体美观性不足。

艾能压缩机械为全球特种工况环境的大型空压机用户提供性能杰出，可靠，量身定制的空压机节能变频改造解决方案、离心式空压机维修解决方案、空压机节能润滑解决方案和工业环保节能清洗解决方案，成为全球机械设备商优选的大型空压机节能改造和节能润滑的空压机整体解决方案供应商，动力的空压机节能降耗产品在各类工业设备领域已得到广泛应用和认可。

通过工程师大量的实际测试以及合作客户案例应用发现空压机变频改造方案具有：运行压力稳定，对电网冲击小、运行安全，在一定范围内节能的优点。

二、动力空压机变频改造原理：
变频空压机工作流程

由变频器，压力变送器、电机、螺旋转子组成压力闭环控制系统自动调节电机转速，使储气罐内空气压力稳定在设定范围内，进行恒压控制。 反馈压力与设定压力进行比较运算，实时控制变频器的输出步，从而调节电机转
速，使储气罐内空气压力稳定在设定压力上。

三、空压机变频改造案例：
近去某客户空压机站进行交流和拜访后，发现该客户空压机启动比较频繁，工作效率比较低，从而增加了运行成本，增加了空压机的能源消耗，降低了空压机的使用寿命。因此对于该用户的空压机进行变频改造是一个迫在眉睫的工作。针对该厂空压机的运行状况动力工程师专门设计了一套空压机变频改造方案，具体项目背景，实施措施及经济效益详见如下：
1.1螺杆式空压机空载率：在设定的气压范围内工作，在低于设定压力时负载运行，高于设定压力时空载运行，从上表可知空压机有40%的时间是处于空载状态，这样既浪费能源又降低了系统的功率因数。现状A栋螺杆式空压机总运行时间为11340小时、负载运行时间为6416小时，因此实际空载率应为：
空载率=(11340-6416)÷11340 =0.434
1.2 年空载损耗W (年总运行时间取 8000小时)
Ue—电源电压,取380V;
W= √3×Ue×I0×COSφχηΧ年总运行时间×空载率 η——电机效率,取0.872;
=1.732×380×10×0.88÷0.872×8000×0.434 I0—空载电流，取10A;
=23061KWh COSφ—功率因数,取0.88;
1.3 年空载损耗费用F
F=W×0.63 =23061×0.63 =14528元
通过以上计算可见空载损耗费用是比较多的,对此，动力工程师从节约空载损耗着眼分析螺杆式空压机工作原理，就降低空载功率提出如下改造方案。

四、空压机变频改造方案及节能效益

4.1年节约空载损耗W1
W1=(P50- P30)×年总运行时间×空载率
= 50.31×8000×0.434
=184360KWh
4.2年节约空载损耗费用F1
F1= W1×0.63
=184360×0.63
=116150元

五、变频改造后节能效果及经济效益
变频改造后：该客户一号空压站设备卸载电流65A，直接节电约30 %；二号空压站设备卸载电流70A，直接节电约40 %。同时降低了无功损耗与维护费用；减少了机械磨损；提高了功率因数和设备整体使用寿命，由此产生的间接经济效益不另行计算。