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1、空壓機節(jié)能改造方案方案書長沙盛拓電子科技有限公司網(wǎng)址：電話：0731-8331618 8331658 8331698手機：1314 223 2020傳真：0731-8331698地址：長沙市高新開發(fā)區(qū)火炬城M7-2大樓6層前 言節(jié)能是提高能源利用率、控制能源消耗；節(jié)約能源法規(guī)定，“節(jié)約資源是我國的基本國策。國家實施節(jié)約與開發(fā)并舉、把節(jié)約放在首位的能源發(fā)展戰(zhàn)略。”新修訂的節(jié)約能源法健全了節(jié)能標準體系和監(jiān)管制度，從源頭上控制能源消耗，遏制重大浪費能源的行為；加大了政策激勵力度，明確國家實行促進節(jié)能的財政、稅收、價格、信貸和政府采購政策；明確了節(jié)能管理和監(jiān)督主體，強化了法律責任。2008年1月1日起2、，實施的新企業(yè)所得稅法第二十七條第（三）項規(guī)定，對符合條件的環(huán)境保護、節(jié)能節(jié)水項目，包括公共污水處理、公共垃圾處理、沼氣綜合開發(fā)利用、節(jié)能減排技術(shù)改造、海水淡化等。自項目取得第一筆生產(chǎn)經(jīng)營收入所屬納稅年度起，第一年至第三年免征企業(yè)所得稅，第四年至第六年減半征收企業(yè)所得稅。2008年8月底，財政部、國家稅務(wù)總局、國家發(fā)改委聯(lián)合公布節(jié)能節(jié)水專用設(shè)備企業(yè)所得稅優(yōu)惠目錄和環(huán)境保護專用設(shè)備企業(yè)所得稅優(yōu)惠目錄，規(guī)定從2008年1月1日起，兩大類18種節(jié)能節(jié)水專用設(shè)備、五大類19種環(huán)境專用設(shè)備可享受稅收優(yōu)惠。即企業(yè)購置目錄規(guī)定的環(huán)保、節(jié)能節(jié)水等專用設(shè)備投資額的10%，可以從企業(yè)當年的納稅額中抵免，并可以在53、個納稅年度結(jié)轉(zhuǎn)抵免，而且投資抵免企業(yè)所得稅的設(shè)備范圍不在限定于國產(chǎn)設(shè)備。長沙盛拓電子科技本著“為人類節(jié)能事業(yè)服務(wù)，為企業(yè)控制成本努力！”的企業(yè)宗旨，期待與您的合作能為人類的節(jié)能事業(yè)做出自己貢獻！變頻節(jié)電控制器在空壓機供氣系統(tǒng)的改造方案改革開放以來，我國國民經(jīng)濟迅速發(fā)展，但是能源工業(yè)的發(fā)展遠遠滿足不了需要，而且相當一個時期內(nèi)能源缺口的狀態(tài)不會改觀，因此國家以開發(fā)與節(jié)約并重的能源政策為主。尤其以節(jié)約寶貴的二次能源-電能為主，我國電能最大的用戶是電機，約占50%。并且通常在設(shè)計中，用戶設(shè)計容量都要比實際需要高出很多，這樣容易形成人們常說的“大馬拉小車”的現(xiàn)象，造成電能的大量浪費。另外由于半導體電力電4、子元器件的普及應(yīng)用，各種變流變頻裝置的整流部分所產(chǎn)生的諧波電流注入電網(wǎng)后對電氣設(shè)備產(chǎn)生干擾影響，平均功率因數(shù)低，造成更大的電能浪費。變頻調(diào)速技術(shù)的出現(xiàn)為交流調(diào)速方式帶來了一場革命。隨著近十幾年變頻技術(shù)的不斷完善、發(fā)展。變頻調(diào)速性能日趨完美，已被不同學科、不同行業(yè)的工程技術(shù)人員廣泛應(yīng)用于不同領(lǐng)域的交流調(diào)速。為企業(yè)帶來了可觀的經(jīng)濟效益，推動了工業(yè)生產(chǎn)的自動化進程。變頻調(diào)速用于交流異步電機調(diào)速，其性能遠遠超過以往任何交、直流調(diào)速方式。而且結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)速范圍寬、調(diào)速精度高、安裝調(diào)試使用方便、保護功能完善、運行穩(wěn)定可靠、節(jié)能效果顯著，已經(jīng)成為交流電機調(diào)速的最新潮流。一、概述空壓機在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛地應(yīng)5、用。在名種行業(yè)中，它擔負著為工廠所有氣動元件，包括各種氣動閥門，提供氣源的職責。因此它運行的好壞直接影響工廠生產(chǎn)工藝?？諌簷C的種類有很多，但其供氣控制方式幾乎都是采用加、卸載控制方式。例如瑞典阿特拉斯科普柯（Atlaccopco）.臺灣復盛（SA）、上海斯可絡(luò)螺桿式空壓機中和尚愛高壓活塞式空壓機都采用了這種控制方式。該供氣方式雖然原理簡單、操作方便，但存在耗電量高、進氣閥易損壞、供氣壓力不穩(wěn)定等問題。耗電量高、進氣閥易損壞、供氣壓力不穩(wěn)定等問題。隨著我國經(jīng)濟的飛快發(fā)展，國家越來越關(guān)注高效低耗的技術(shù)，而這種技術(shù)已受到人們的關(guān)注。變頻調(diào)速技術(shù)在空壓機供氣領(lǐng)域的應(yīng)用，節(jié)省電能的同時也能改善空壓機性能6、提高供氣品質(zhì)就成為我們關(guān)心的一個話題。根據(jù)測試我們發(fā)現(xiàn)具有很大的節(jié)電空間，空壓機供氣長期處于0.7MPa,而一般壓力在0.6MPa左右就能滿足要求了。二、傳統(tǒng)空壓機供氣系統(tǒng)電能浪費分析1、 傳統(tǒng)空壓機的工作狀態(tài)主要有兩種：一種是加載狀態(tài)，另一種是空載狀態(tài)。(1) 加載時的電能消耗加載狀態(tài)是，在壓力達到最小值后，原控制方式?jīng)Q定其壓力會繼續(xù)上升直到最大壓力值。在加壓過程中,一定要向外界釋放更多的熱量，從而導致電能損失。另一方面，高于壓力最大值的氣體在進入氣動元件前，其壓力需要經(jīng)過減壓閥減壓,這一過程同樣是一個耗能過程。(2) 卸載時電能的消耗空載狀態(tài)時，當壓力達到壓力最大值時，空壓機通過如下方法7、來降壓卸載:關(guān)閉進氣閥使電機處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，同時將分離罐中多余的壓縮空氣通過放空閥放空。這種調(diào)節(jié)方法要造成很大的能量浪費。據(jù)我們測算，空壓機卸載時的能耗約占空壓機滿載運行時的10%25%,這還是在卸載時間所占比例不大的情況下。換而言之，該空壓機20%左右的時間處于空載狀態(tài)，在作無用功。很明顯在加卸載供氣控制方式下，空壓機電機存在很大的節(jié)能空間。2、 傳統(tǒng)空壓機壓力控制是上下限控制，首先根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備的最低壓力要求，設(shè)定空壓機輸出壓力的下限，也就是空壓機開始加載的壓力；再在最低壓力上加1帕左右，作為空壓機輸出壓力的上限，即開始卸載的壓力?？諌簷C的輸出工作壓力將在上下限之間波動?？諌簷C的功率消耗和輸出8、壓力成正比。輸出的壓力越高消耗的功率也越大，從輸出壓力的下限到上限的1帕的壓差將多消耗總功率的7-10%。3、 傳統(tǒng)供氣空壓機系統(tǒng)中，如果有多臺空壓機同時運行，每臺空壓機的輸出壓力都將隨著管網(wǎng)的壓力波動在上下限間波動，所以每臺機都多消耗7-10%的額定功率。4、 傳統(tǒng)空壓機供氣系統(tǒng)中運行參數(shù)的設(shè)定不同也會造成空壓機用電量的不同，必須根據(jù)用氣工況進行設(shè)定，才能達到最經(jīng)濟的運行效果。5、 傳統(tǒng)空壓機供氣系統(tǒng)由于電機不允許頻繁啟動，導致在用氣量少的時候電機仍然要空載運行，浪費電能。經(jīng)常卸載和加載導致整個氣網(wǎng)壓力經(jīng)常變化，不能保持恒定的工作壓力。三、空壓機工作原理如空壓機工作流程圖一所示：螺桿壓縮機的9、工作原理可分為進氣，壓縮和排氣三個過程。隨著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，每對相互嚙合的齒相繼完成相同的工作循環(huán)。 1、 進氣過程：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，陰陽轉(zhuǎn)子的齒溝空間在轉(zhuǎn)至進氣端壁開口時，其空間最大，此時轉(zhuǎn)子齒溝空間與進氣口的相通，因在排氣時齒溝的氣體被完全排出，排氣完成時，齒溝處于真空狀態(tài)，當轉(zhuǎn)至進氣口時，外界氣體即被吸入，沿軸向進入陰陽轉(zhuǎn)子的齒溝內(nèi)。當氣體充滿了整個齒溝時，轉(zhuǎn)子進氣側(cè)端面轉(zhuǎn)離機殼進氣口，在齒溝的氣體即被封閉。2、 壓縮過程：陰陽轉(zhuǎn)子在吸氣結(jié)束時，其陰陽轉(zhuǎn)子齒尖會與機殼封閉，此時氣體在齒溝內(nèi)不再外流。其嚙合面逐漸向排氣端移動。嚙合面與排氣口之間的齒溝空間漸漸件小，齒溝內(nèi)的氣體被壓縮壓力提高。3、 排10、氣過程：當轉(zhuǎn)子的嚙合端面轉(zhuǎn)到與機殼排氣口相通時，被壓縮的氣體開始排出，直至齒尖與齒溝的嚙合面移至排氣端面，此時陰陽轉(zhuǎn)子的嚙合面與機殼排氣口的齒溝空間為0，即完成排氣過程，在此同時轉(zhuǎn)子的嚙合面與機殼進氣口之間的齒溝長度又達到最長，進氣過程又再進行。從上述工作原理可以看出，螺桿壓縮機是一種工作容積作回轉(zhuǎn)運動的容積式氣體壓縮機械。氣體的壓縮依靠容積的變化來實現(xiàn)，而容積的變化又是借助壓縮機的一對轉(zhuǎn)子在機殼內(nèi)作回轉(zhuǎn)運動來達到。四空壓機恒壓供氣系統(tǒng)改造案例分析1、原供氣系統(tǒng)介紹以我們上月改造過的二臺110KW空壓機為例，原空壓機供氣系統(tǒng)采用兩臺空壓機工頻供電運行。下限壓力為0.52MPa，上限壓力為0.711、MPa。一般工作情況為工作20分鐘后壓力達到上限0.7MPa停機5-7分鐘后壓力下降到下限0.52MPa。然后又重新啟動，如此循環(huán)工作。存在問題是由于工作空壓機是用工頻供電運行，始終處于滿負荷運行，電機的頻繁起停，對電機損害特別大，容易加速電機的老化，另外長期大氣壓供給很容易造成氣管爆裂，同時也浪費了很大一部分電能，降低了設(shè)備使用壽命。根據(jù)實地觀察，空壓機上限設(shè)定壓力為0.7MPa，下限為0.52MPa，而我們實際滿足工作用氣壓力為0.52MPa，因而必須實行恒壓供氣，均衡空壓機工作運行。已達到節(jié)能32%目的。2、 變頻恒壓供氣系統(tǒng)框圖如變頻空壓機工作流程圖二所示：針對空壓機系統(tǒng)供氣控制方式存12、在的諸多問題，我們對一臺110KW空壓機采用一臺變頻調(diào)速裝置進行恒壓供氣控制。使用132KW通用型變頻節(jié)電裝置，對該供氣系統(tǒng)進行節(jié)能改造，根據(jù)要求我們設(shè)計了一套實用性很強的方案，采用一拖二帶工頻旁路。我們把空壓機供氣系統(tǒng)的管網(wǎng)壓力作為控制對象，用壓力變送器SP采集儲氣罐的壓力P轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘査徒oPID自整定控制儀，與PID自整定控制儀的壓力設(shè)定值SV作比較，并根據(jù)差值的大小按既定的PID控制模式進行運算，產(chǎn)生控制信號送變頻器，通過變頻裝置來控制電機的工作頻率與轉(zhuǎn)速，從而使實際壓力P始終接近設(shè)定壓力值SV。通過變頻器、壓力傳感器與PID自整定控制儀的有機結(jié)合，構(gòu)成供氣閉環(huán)自動控制系統(tǒng)，自動調(diào)節(jié)空壓13、機的輸出壓力。使每臺空壓機的利用率均等，增加系統(tǒng)、管道壓力的穩(wěn)定性和可靠性，方便技術(shù)員控制和維護設(shè)備。該恒壓供氣控制系統(tǒng)增加工頻與變頻切換功能，并保留原有的控制和保護系統(tǒng)，另外，采用該方案后，空壓機電機從靜止到旋轉(zhuǎn)工作可由變頻裝置來啟動，實現(xiàn)了軟啟動，避免了啟動沖擊電流和啟動給空壓機帶來的機械沖擊。3， 系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置F0-000=1：設(shè)定為1，運行指令由外部端子控制F0-001=3：選擇CCI輸入模擬信號DC“4-20MA”調(diào)節(jié)頻率F0-007=30： 加速時間設(shè)定為30S，具體數(shù)值根據(jù)工況及生產(chǎn)要求F0-008=30： 減速時間設(shè)定為30S，具體數(shù)值根據(jù)工況及生產(chǎn)要求F0-005=50： 14、最大頻率設(shè)定為50Hz (等于電機額定頻率)F0-006=25： 下限頻率設(shè)定為25HzF0-024=130：電機過載保護水平:具體數(shù)值根據(jù)工況及生產(chǎn)要求F0-019=8.5： 最大給定壓力值， PI數(shù)字給定值 (10對應(yīng)10KG)F0-020=2： 最小給定壓力值注：請按實際工況設(shè)置參數(shù),以上參數(shù)只能供參考。近期成功案例：用戶單位項目節(jié)電率安裝地點湖南康利來醫(yī)療器械有限公司空壓機26%常德漢壽湖北長江電氣有限公司空壓機20.8%武漢東湖五、XXX空壓機系統(tǒng)節(jié)能分析，1，節(jié)電率分析1）. 空壓機屬于恒轉(zhuǎn)矩負載，即轉(zhuǎn)矩在不同速度下相同的，但所需功率也和速度成正比關(guān)系，所以當轉(zhuǎn)速降低時所需功率也隨15、之下降，從而達到節(jié)能的目的。2）. 變頻空壓機的壓力設(shè)定可以是一點，即可以將滿足生產(chǎn)設(shè)備要求的最低壓力作為設(shè)定壓力，變頻空壓機將根據(jù)管網(wǎng)壓力上下波動的趨勢，調(diào)節(jié)空壓機轉(zhuǎn)速的快慢，甚至消除了空壓機的卸載運行，節(jié)約了電能。3）. 由于變頻空壓機使得管網(wǎng)上下壓力穩(wěn)定，可以降低甚至消除壓力的波動，從而使系統(tǒng)中所有運行的空壓機都在一個滿足生產(chǎn)要求的較低的壓力下運行，減少了壓力向上波動造成的功率損失。4）. 由于壓縮機不能排除在滿負載狀態(tài)下長時間運行的可能性，所以，只能按最大需求來決定電動機的容量，故設(shè)計容量一般偏大。在實際運行中，輕載運行的時間所占的比例是非常高的。如采用變頻調(diào)速，可大大提高運行時的工作16、效率。因此，節(jié)能潛力很大。5）.調(diào)節(jié)方式（如調(diào)節(jié)閥門開度和改變?nèi)~片的角度等），即使在需求量較小的情況下，也不能減小電動機的運行功率。采用了變頻調(diào)速后，當需求量較小的情況下，可降低電動機的轉(zhuǎn)速，減小電動機的運行功率，從而進一步實現(xiàn)節(jié)能。6）. 單電動機拖動系統(tǒng)大多不能根據(jù)負載的輕重連續(xù)地調(diào)節(jié)。而采用了變頻調(diào)速后，則可以十分方便地進行連續(xù)調(diào)節(jié)，能保持壓力、流量、溫度等參數(shù)的穩(wěn)定，從而大大提高壓縮機的工作性能。根據(jù)統(tǒng)計分析所掌握的一手數(shù)據(jù)，初步預(yù)算節(jié)電率為15%左右。2、改造后其它各方面優(yōu)越性1）. 可以大量節(jié)約電能；2）. 采用獨特的空間矢量（SVPWM）調(diào)制方式；3）. 操作簡單，具有鍵盤鎖定功17、能，防止誤操作；4）. 電機運行噪聲大大降低；5）. 供氣壓力平穩(wěn)，提高了壓力控制精度；6）. 空壓機的加卸載次數(shù)大大減少，降低進氣閥運行部件的磨損；7）. 具有過載、過壓、過流、欠壓、電源缺相等自動保護功能；8）. 在保證潤滑的前提下，對機械方面也是大有益處，由于轉(zhuǎn)動速度大部分時間在低于原設(shè)計轉(zhuǎn)速的情況下運行，各轉(zhuǎn)動部件的磨損大降低，空壓機的使用壽命得以延長。綜上所述，采用PID自整定控制儀與變頻器為核心部件構(gòu)成的變頻恒壓供氣系統(tǒng)，具有很強的實用性，為供氣領(lǐng)域的技術(shù)革新，為企業(yè)節(jié)省開支、降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率、減少設(shè)備維護維修，提高企業(yè)形象等各方面開辟了切實有效的途徑。通過考慮生命周期成18、本來決定改造空壓機投資成本與回收期：以一臺55KW空壓機為例1）投資： 變頻器、柜體、及其成套費、安裝調(diào)試費、元件成本、線材、壓力變送器等總價為18000元.。2）節(jié)電： 55KW電機，運行時間按每天運行20小時，一個月30天，電機工作效率按80%計算，電費為0.6元/度，節(jié)電率按分析所得為15%。 每月節(jié)省電費=電機功率運行時間電機工作效率電費節(jié)電率 =55 2030 80% 0.6 15% = 2376元3）回收期：投資月節(jié)電 = 18000 2376 = 7.58個月 （約8個月），故按上述工況計算分析，成本投資回收期約為8個月，投資周期短，回報高。如果每天使用更長的時間收回周期會縮短。19、4）間接經(jīng)濟效益減輕了主送電變壓器的負擔、增大了變壓器的寬裕度，因而增加了用戶的負荷使用容量；延長設(shè)備的使用壽命20%30%；提高使用的安全保障，可減少設(shè)備維護支出25%50%；可節(jié)約工時25%50%。5）售后服務(wù)A、產(chǎn)品保修：一年內(nèi)免費維修、免費更換產(chǎn)品。B、產(chǎn)品更換a,屬于產(chǎn)品質(zhì)量問題，其發(fā)生費用由長沙盛拓電子科技有限公司承擔。b,不屬于產(chǎn)品質(zhì)量問題導致的維修及產(chǎn)品更換做到：方便客戶，僅收成本費用。c,非保修期發(fā)生的維護、維修及產(chǎn)品的更換僅收回成本費（含材料、人工及費用）。C、用心服務(wù)a,設(shè)備交付使用后，前三個月每個月回訪檢查一次，半年內(nèi)做一次整體檢修，做到發(fā)現(xiàn)問題于未然，不讓設(shè)備出現(xiàn)故障。b,設(shè)備一旦發(fā)生故障，會受到系統(tǒng)旁路功能的保護，不會影響設(shè)備的正常使用。本公司接到客戶保修電話后，24小時趕到現(xiàn)場進行維修。c,上門維修，紀律嚴明，用心服務(wù)，客戶至尊。長沙盛拓電子科技有限公司2009年6月16日