空压机范文10篇

时间:2023-03-31 04:54:00

空压机范文篇1

关键词:空压机;变频;节能改造;技术研究

1空压机改造的重要性

空压机是当前一种运用较为广泛的一种设备。伴随着当前社会经济的不断发展,当前能源消耗的压力也在不断的增强,电能的消耗也是当前企业较为重视的。高效率低消耗的科技技术越来越受广大企业的欢迎。在空压机供气上将变频应用上也在进行着不断的发展,在节约电力的同时也可以很好的改善空压机的性能,提升供气的品质。变频环保的理念已经成为了当前国内发展的主要趋势。

2空压机环保节能理论和效益的评判

2.1降低压差消耗

空压机每上升1har电动机就会多消耗7%的电能,使用变频设备来恒压供气后,可以把压力设置在较低的工作压力四周,可以降低空压机的压差消耗。

2.2减少无功消耗

使用变频设备后电动机在高效率情况下进行运转,功率参数较高,减少了无功的消耗,在很大程度上节约了很大的电力能源。

2.3减少开关电流,降低开关动机的冲击

可以使得电动机开启、加载期间电流稳步上升,没有受到冲击;可以使电动机进行软停止,防止反向生成电流带来损害,可以很好的延长设备的使用期限。

3实施计划

3.1变频设备的改造所用的材料

变频柜、变频电动机、交流接触机、控制设备、操作面、电路等一系列的设备。

3.2操作顺序

先进行变频气柜的布设,连接变频气柜和空压及设备之间的电路和电源线、控制先等,并且再次为空压机做出一套控制体系,从而得到更高的稳定性和安全性。

(1)先将空压机的主电动机更换为变频电动机。

(2)通电的试验,先把变频器柜的连接调整好,同时必须要让变频器的每一项数据都保持在最好的状态下,因此此项工作尤为重要,必须要在试验期间,将大部分的运行频率进行屏蔽,并设置转矩提高、限流参数等,从而确保空压机的长期安全运作。

4空压机的相关分析

(1)在化工行业、塑料加工行业当中,空压机设备是作为最为重要的动力组,有着较广的使用。此类的生产公司较多时间都是24小时运作的,从而就使得用气量都很大。这样的情况就让空压机随时都处在运作的状态,一般的运作方式都是以进气阀开关控制的方式。

(2)国家为了更好地去节约能源对当前的生产提出了更好的要求,从而提倡大量使用变频设备来进行生产,因为这个设备操作简单、不需要经常维护、并且可控性较高,同时也可以很好地实现国家节能的目的。因此,使用变频设备来进行生产可以很好地推动当前传统方式的发展。

(3)如果在传统的空压机当中使用到变频设备来进行控制,那么就可以起到很好的节能作用,同时也可以很好的降低企业的资金投入。原本能源的成本大多都在空压机运作当中占有77%,在这个基础上通过对变频设备的使用来降低能源的消耗和资金的投入,加上变频设备开启后对器械冲击的降低,维护检修的次数也会慢慢的变少,这样就能在很大程度上降低运作上的成本。

5结语

如果在空压机当中使用变频技术可以很好地实现节能环保的效果,并且也可以不断推动当前的科技发展。从实际的情况来看,变频设备运用在空压机设备当中来进行控制可以起到很好的省电效果,这是一种很有效的控制方案。在提高设备工作效率的同时,也可以很好地减少问题出现的几率。

参考文献

[1]杨银初,何海岗,王志艺,余琳玲.基于双永磁变频两级压缩技术的空压机节能改造[J].机电工程技术,2018,47(3):117-120.

[2]俞燚强.螺杆空压机变频节能改造的技术方案研究[J].中国高新技术企业,2012,(12):120-122.

空压机范文篇2

关键词:空压机;检测系统;控制系统

压风系统是矿井生产系统的重要组成部分之一,其为风镐、气锤、气动凿岩机等风动机械设备提供动力,由空气压缩机、空气过滤器、安全保护装置等组成[1]。空气压缩机(简称为“空压机”)是压风系统的关键部件,能够将空气压缩并运送,同时能降低设备温度,提供空气压力动力[2]。因此,建立稳定、高效的空气压缩机监控系统是一个重要的研究课题。近年来,国内外专家在空气压缩机的自动化方面开展了大量的研究工作,并取得了优秀的研究成果。如国外研发的PDM3000型空气压缩机在线实时监控系统[3],能够实时显示空压机的重要参数,同时发出启动、关闭、停机或报警等预警信号,实现了空压机的高效自动化管理,大幅度降低了人力成本;国内如哈尔滨工程大学丁才发教授团队研发的SACDS空压监控系统[4-5],能实现热力、振动、电流等80多个参数的在线监控。综上所述,空压机监控系统的研发和应用是未来矿井生产系统的关键。本文以通矿集团大成矿在用空压机为研究对象,设计了空压机的自动化监控方案,该方案基于PLC、触摸屏和组态软件对空压机的运行状态进行监控,并提供空压机的启动、停止和报警等控制操作,保证空压机的安全、稳定运行。

1空压机检测与控制系统硬件设计

1.1传感器的选择

由于监控系统的主要作用是检测空压机的运行参数,如排气温度、排气压力、主机电压和电流、电动机运行状态和电机振动,因此传感器的性能将直接影响监控效果。本文重点讨论了温度传感器、压力传感器、电动机参数采集模块与互感器和电动机振动传感器的选择。1.1.1温度传感器常用的温度传感器有热电偶温度计、液体膨胀式温度开关和固体膨胀式温度开关3种,其中固体膨胀式温度开关适用于100℃以下的温度检测,液体膨胀式温度开关多在100~250℃的温度范围内使用,而热电偶温度计适合250℃以上温度的测试。当空压机内温度超过1100℃时,空压机需停机报警,因此本文选择热电偶型传感器,温度检测元件为ZSBWR一体化数显温度变送器。1.1.2压力传感器空压机的正常运行需满足以下两个条件:一是保证润滑油压力在一定范围内,若压力超过0.17MPa时,空压机启动运转;当压力下降至0.14MPa时,空压机停止运转。二是空压机的出口排气压力要保持在一定范围内,若压力超过0.75MPa,空压机停止运转,这一措施的目的是防止压力过大造成机器损坏。本文采用MB420智能压力变送器监控润滑油压力和出口排气压力。1.1.3电动机参数采集模块和互感器本文采用EDA9033A三相电参数采集模块,能够直接采集电动机的三相电流,三相电压,三相有功功率、无功功率及功率因数,具有方便快捷、安全系数高、成本低等优势。根据主机电流的大小选择合适的互感器,互感器包括C-26、C-30和C-64三种类型。C-26的内径为26mm,电流范围为0~300A;C-30的内径为30mm,电流范围为0~400A;C-64的内径为64mm,电流范围为0~1000A。根据本文主机电流大小,最终选择电流范围为0~300A的C-26型。1.1.4电动机振动传感器电动机振动的正常与否是判断设备是否需要停机维修或保养的重要依据,标准的电动机振动频率为4.5mm/s,根据振动频率,从而确定电动机的运行状态。本文选择BVM-200B一体化型振动变送器,能够监控包括机壳、轴瓦、轴系等在内的振动形式。

1.2PLC的选择

传统的矿井空压机采用继电器控制系统,该系统控制线路复杂、工作人员操作难度大、维护不便、成本昂贵,严重影响了煤矿的高效生产。而PLC控制系统将继电器控制技术、计算机技术和通信技术三者完美结合,具有功能强大、抗干扰性高和可靠性强的优点。PLC作为监控系统的核心,采用3层集散的结构框架,由数字量和模拟量的模块采集空气压缩机的传感器等信息,启动编译程序,输入采集信号进行逻辑运算,最终启动相关指令。PLC的选择应满足以下3个条件:PLC机型与目标任务相匹配;数据处理速度足够快,满足实时监控要求;PLC机型应保持一致。经过比较和筛选,本文选用西门子生产的S7-200系列的224XP-PLC。为保证足够的计算容量,经过计算输入点数为14,输出点数为10。根据监控系统的要求确定系统的输入和输出设备。本文对3台空气压缩机进行了检测和控制,输入设备包括14个按钮开关,10个模拟量输入,输出设备为25个控制继电器。

2空压机检测与控制系统软件设计

空压机检测与控制系统的软件设计包括上位机和下位机程序设计两部分。下位机程序包括控制系统主程序、A/D转换子程序和3个空压机的报警子程序。此外,自动化控制方案的创新之处在于添加了触摸屏,便于人机交流。触摸屏的设计是在EasyBuilder8000软件中完成的,根据监控系统监视内容确定触摸屏的参数画面。参数设置完成后,将触摸屏连接至PLC和上位机,最终在触摸屏上可以实时显示空气压缩机的状态参数,同时操作人员可以通过按钮控制开关量,对用户现场测量观察系统及设备的性能具有很重要的作用。上位机程序通过组态软件进行编译,组态主画面能够进行相应控制操作,同时以图像或实时动态的形式显示空压机的运行状态和监测参数值。考虑到用户需要根据参数变化趋势进行原因分析,本文在组态设计时添加了实时、历史趋势曲线的界面,实时趋势曲线是实时监控参数的变化趋势曲线,历史趋势曲线是对历史数据进行了再分析,方便用户总结规律,同时用户可在报表画面查询、编辑或打印历史或实时数据。空压机监控系统的主要功能之一是,当实时状态参数超过设定值后提供报警信息。本文在组态软件设计时设置了4个越限报警功能,即当排气温度过高、润滑油压力过低、排气压力过高和电动机振动过快时,监控系统就会发出警告,引起工作人员注意,并采取相应的措施。

3应用效果

针对矿井空气压缩机的检测和控制系统进行了优化和改进,采用传感器采集空压机温度、压力和电机振动等状态参数,确定了各监控参数的传感器类型;通过PLC、触摸屏和组态软件对空压机进行了检测和控制。该自动化监控系统功能强大、操作方便、易于维护,保障了矿井的安全生产。

参考文献

[1]王荣祥,李捷,任效乾.矿山工程设备技术:第1版[M].北京:冶金工业出版社,2005.

[2]骆阳.矿山空气压缩机PLC控制系统[J].金属矿山,2008(12):142-144.

[3]MicheleAlbieri,AlessandroBeghi,CristianBodo.Advancedcontrolsystemsforsinglecompressorchillerunits[J].Internationaljournalofrefrigeration,2009,32(12):1068-1076.

[4]李海波,付琛.SCADA模式的SPC系统在空压机监控中的设计与应用[J].煤矿机械,2013,34(1):227-230.

空压机范文篇3

1.1空压机系统节能设计的主要方法。空压机系统可通过优化系统选择,对空压机和后处理设备进行合理选型来达到节能设计的目的。在系统选择上突破“同型式、同容量的空气压缩机”的限制,按压力的不同需求分别选择高、低压压缩空气分流的系统;重视空压机设备能效水平,根据比功率参数选择节能型空压机;根据不同压力露点选择合适的后处理设备,减小后处理设备的压缩空气损耗量。1.1.1选择高、低压压缩空气分流系统。根据工程不同用气压力要求,分别设置常规的高压空压机系统和低压空压机系统,系统分开,分别备用。根据多个工程资料收集,浓相气力除灰系统和石灰石气力输送系统的输送压损一般在0.2~0.3MPa,个别电厂接近0.4MPa(见图1),故对于这两种用气可以采用排气压力为0.3~0.55MPa的低压空压机。离心式空压机在额定负荷稳定不变运行时,能效一般优于螺杆机[2],而螺杆机在变负荷工况下的性能明显优于离心机(如调节范围和方式、启停响应时间、灵活性和节能性等),在大气量系统选择时应注意到系统气量随负荷变化的特点,选择离心式空压机为主力机稳定运行,螺杆空压机调节运行。一般来说,对于排气压力为0.7MPa的空压机,排气压力每降低0.1MPa,能耗可以降低7%左右。故采用低压空压机系统可以有效降低系统能耗。根据工程经验,对于低压耗气量超过300m3/min的大型空压机站系统,推荐采用高低压系统分开设计,仪用气系统推荐采用高压螺杆系统,输送用气系统推荐采用低压离心+低压螺杆方案。1.1.2对空压机进行合理选型。根据工程用气条件及系统选择要求,选择合适的空压机,不仅要求对仪用高压螺杆式空压机选用较高能效的产品,并且低压空压机的主力运行机选择低压离心式空压机,运行能耗更低。国家非常重视设备的节能,从行业规范和政策上对节能设备进行引导和扶持。而能源效率等级是判断产品是否节能的最重要指标。目前在空压机行业已经对容积式空压机能效等级进行了分级,空压机能效等级分为3级,其中1级能效最高。对于喷油螺杆式空压机,单从设备的电耗来说,2级能效的空压机比3级能效的空压机节能10%以上[3]。1台40m3/min,排气压力0.7MPa的空压机,运行电耗大约是250kW,如果按年运行5500h,电价按0.4元/度计算,每年节约10%的电耗大约节省5.5万元,相当于5年内节约的电费可以再买一台相同的设备,所以节能效果相当可观。理论上能效等级越高越好,但是目前能达到1级能效的空压机还非常少,为了便于设备招标,可以要求设备能效等级达到1级或2级,杜绝使用不节能设备。对于低压空压机,目前常用的有离心式空压机、喷油螺杆式空压机和无油螺杆式空压机。需要注意的是,螺杆式空压机一般是定型产品,低压喷油螺杆机存在跑油问题。另外也需要重视低压空压机的能效水平,由于目前低压空压机还没有统一的能效等级规范,但仍应根据其比功率水平进行选取。目前市场上排气压力为0.3~0.5MPa低压喷油螺杆空压机比功率可以达到4.1~4.8kW/(m3/min)。而低压离心式空压机一般是根据工况点设计,并且是全无油的机型,没有低压喷油机遇到的问题,一般能够保证较好的运行效率和较高的可靠性,适合大容量稳定运行的场合。1.1.3对后处理设备进行合理选型。根据压力露点[4]要求选用零气耗压缩热和外加热后处理设备,减小空压机选型容量。由于低压空气体积增大,流速增加,其后处理设备选型需要加大,再生耗气量也会增大,但是选用零气耗后处理设备后,则减少了再生耗气量的损耗,节约了用气,反应到空压机上就是可以降低空压机的容积流量,则相应的空压机运行能耗降低。1.2其他节能方式。1.2.1空压机站的余热回收。[5]空压机在压缩过程中产生大量的热能,但是由于这些热能回收温度不高,在电厂中能利用的地方不多,主要方向是生活热水利用、寒冷地区冬季取暖,后处理设备还可以利用了离心式空压机的压缩热等。1.2.2空压机系统及管网的精确计算通过对系统管网及布置的优化设计,降低系统的压降,从而在选择空压机时选择合适的压力。1.2.3空压机站宜采用集散控制系统。(distributedcontrolsystem,DCS)或群控的节能控制方式空压机系统主要管道宜装设露点仪及流量计,用于实时监控系统的运行状态并及时进行调控。控制系统除了具备基本的逻辑控制外,还应具备数据的纪录、储存以及分析的功能,通过对长期运行数据的分析以及通过优化的算法,达到最优控制的目的。1.2.4针对系统的波动选择大容量储气罐系统。一般来说,火电厂的用气比如除灰输送用气是波动的,可能造成空压机系统空压机频繁启停。有效的气量消峰可以避免备用机的启停次数。1.3火电厂空压机站节能的判定标准。衡量一个电厂空压机站是否节能,主要是看单位气量下的动力消耗指标(或单位动力下的产气指标)。前面设备部分已提到设备的能效等级的概念,但个别设备的节能仅仅指设备本身,对于空压机系统,影响节能的因素很多。所以对于火力发电厂的空压机系统,特别是大容量空压机系统,采用统一的系统能效指标来衡量系统的节能是非常有必要的。系统能效作为有一定超前性的指标,能够比较直观地衡量系统的节能性,其与设备初投资和全寿命期优等标准所侧重的方面不同,因为设备价格、检修维护价格等是动态的,随技术进步长期来说是不断降低的,而能源价格长期是不断上涨的,故能效指标在全寿命期优的各种指标中更具有前瞻性,其重要性是不断增加的。目前来看,在空压机系统中设备初投资仅占全寿命期投资的10%左右,而系统运行费用所占的比重在85%以上,故系统能效与全寿命期优有高度的符合性,即系统能效的高低基本反应了全寿命期经济性的情况。目前空压机行业的空压机站能效标准正在制订之中,推荐按综合输功效率标准来判断空压机站的节能水平,但其中热能回收占很大比例,不能较好地反映当前火电厂空压机站的实际情况。故在现阶段我们暂不采用综合输功效率,系统能效仍然参照空压机设备的能效表示方法,即采用系统比功率:产出的有效气量和输入功率的比。

2空压机系统优化设计实例

以越南某电厂为例,通过大容量压缩空气系统优化的典型案例比较,说明经过优化后的节能效果:该电厂为2×600MW循环流化床锅炉(circulatingfluidizedbedboiler,CFB)机组,四炉两机,全厂采用集中空压机站。1)主要气象资料当地1996年~2007年主要气象资料平均值见表1。2)工程用气量资料经过除灰、热控、热机等专业统计,全厂需要的压缩空气用量见表2。3)原设计方案全厂耗气量合计为580Nm3/min,考虑到后处理选用组合式干燥机,在压力露点为-20℃时再生耗气量为4%,用气点压缩余量修正后的标准容积流量Qe为:Qe=580×(1+4%)=603.2Nm3/min。根据全厂耗气量合计,计算空压机自由出风量(freeairdelivery,FAD,指经过压缩机压缩后的空气体积以入气口的自由空气状况(温度,压力,湿度等)来表示)[6]:Qfad=(PN/P)×[(273+t)/(273+tN)]×Qe(1)式中:Qfad为空压机FAD流量(m3/min);PN为标准大气压,绝对压力(MPa),取0.1013;P为空压机工作环境压力,绝对压力(MPa),忽略空气中水蒸气分压,近似取当地大气压0.1013;t为空压机工作环境温度(℃),取40.7;tN为标准状态温度(℃),取0;Qe为用气点压缩余量修正后的标准容积流量(Nm3/min),计算得603.2。将数值代入,计算得Qfad=693m3/min。原设计方案按全厂集中方案拟定,采用同容量,同型号空压机。设备配置见表3。表3原设计方案设备配置表编号项目原设计方案备注1空压机设备配置12台70m3/min,0.75MPa喷油螺杆机10台运行,2台备用螺杆式空压机选择3级能效以上产品2后处理设备配置12台85Nm3/min组合式干燥机10台运行,2台备用4)优化设计方案优化设计方案采用高低压分开方案,高压空压机部分采用喷油螺杆式空压机,低压空压机部分推荐采用低压离心式空压机+低压螺杆式空压机组合的方案。通过计算,低压空压机出口压力选用0.55MPa;后处理设备选用零气耗鼓风外加热干燥机和零气耗压缩外加热干燥机;经过流量修正计算,空压机的FAD选型流量降低。根据公式(1)高压部分FAD流量计算结果为:75m3/min。低压部分FAD流量计算结果为:595m3/min。优化后的方案配置见表4。5)初投资和运行费比较见表5。6)小结本案例中,优化后的系统综合比功率降低了1.73kW/(m3/min),年运行电费节约270万元(约占原设计方案年运行电费的28%),优化成果显著,详见图2。虽然初投资有所增加,但优化设计方案的全寿命期总价仍比原设计方案节约25%左右。

3结论

空压机范文篇4

空压机在工业生产中有着广泛地应用。在供水行业中,它担负着为水厂所有气动元件,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水厂生产工艺。

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。例如我厂使用的南京三达活塞式空压机、美国寿力螺杆压缩机和Atlas螺杆式空压机都采用了这种控制方式。根据我们多年的运行经验,该供气控制方式虽然原理简单、操作简便,但存在能耗高,进气阀易损坏、供气压力不稳定等诸多问题。

随着社会的发展和进步,高效低耗的技术已愈来愈受到人们的关注。在空压机供气领域能否应用变频调速技术,节省电能同时改善空压机性能、提高供气品质就成为我们关心的一个话题。结合生产实际,我们选择了一台美国寿力LS-10型固定式螺杆空压机进行了研究。

2空压机加、卸载供气控制方式简介

作者以美国寿力LS-10型固定式螺杆空压机电控原理图(如图3所示)为例,对加、卸载供气控制方式进行简单介绍。

SA1转至自动位置,按下起动按钮SB2,KT1线圈得电,其瞬时闭合延时断开的动合触点闭合,KM3和KM1线圈得电动作压缩机电机开始Y形起动;此时进气控制阀YV1得电动作,控制气体从小储气罐中放出进入进气阀活塞腔,关闭进气阀,使压缩机从轻载开始起动。当KT达到设定时间(一般为6秒后)其延时断开的动断触点断开,延时闭合的动合触点闭合,KM3线圈断电释放,KM2线圈得电动作,空压机电机从Y形自动改接成△形运行。此时YV1断电关闭,从储气罐放出的控制气被切断,进气阀全开,机组满载运行。(注:进气控制阀YV1只在起动过程起作用,而卸载控制阀YV4却在起动完毕后起作用。)

若所需气量低于额定排气量,排气压力上升,当超过设定的最小压力值Pmin(也称为加载压力)时,压力调节器动作,将控制气输送到进气阀,通过进气阀内的活塞,部分关闭进气阀,减少进气量,使供气与用气趋于平衡。当管线压力继续上升超过压力调节开关(SP4)设定的最大压力值Pmax(也称为卸载压力)时,压力调节开关跳开,电磁阀YV4掉电。这样,控制气直接进入进气阀,将进气口完全关闭;同时,放空阀在控制气的作用下打开,将分离罐内压缩空气放掉。

当管线压力下降低于Pmin时,压力调节开关SP4复位(闭合),YV4接通电源,这时通往进气阀和放空阀的控制气都被切断。这样进气阀重新全部打开,放空阀关闭,机组全负荷运行。

3加、卸载供气控制方式存在的问题

3.1能耗分析

我们知道,加、卸载控制方式使得压缩气体的压力在Pmin~Pmax之间来回变化。Pmin是最低压力值,即能够保证用户正常工作的最低压力。一般情况下,Pmax、Pmin之间关系可以用下式来表示:

Pmax=(1+δ)Pmin(1)

δ是一个百分数,其数值大致在10%~25%之间。

而若采用变频调速技术可连续调节供气量的话,则可将管网压力始终维持在能满足供气的工作压力上,即Pmin附近。

由此可知,在加、卸载供气控制方式下的空压机较之变频系统控制下的空压机,所浪费的能量主要在2个部分:

(1)压缩空气压力超过Pmin所消耗的能量

在压力达到Pmin后,原控制方式决定其压力会继续上升(直到Pmax)。这一过程中必将会向外界释放更多的热量,从而导致能量损失。

另一方面,高于Pmin的气体在进入气动元件前,其压力需要经过减压阀减压至接近Pmin。这一过程同样是一个耗能过程。

(2)卸载时调节方法不合理所消耗的能量

通常情况下,当压力达到Pmax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。

关闭进气阀使电机空转虽然可以使空压机不需要再压缩气体作功,但空压机在空转中还是要带动螺杆做回转运动,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%~15%(这还是在卸载时间所占比例不大的情况下)。换言之,该空压机10%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。

3.2其它不足之处

(1)靠机械方式调节进气阀,使供气量无法连续调节,当用气量不断变化时,供气压力不可避免地产生较大幅度的波动。用气精度达不到工艺要求。再加上频繁调节进气阀,会加速进气阀的磨损,增加维修量和维修成本。

(2)频繁采用打开和关闭放气阀,放气阀的耐用性得不到保障。

4恒压供气控制方案的设计

针对原有供气控制方式存在的诸多问题,经过上述对比分析,本人认为可应用变频调速技术进行恒压供气控制。采用这一方案时,我们可以把管网压力作为控制对象,压力变送器YB将储气罐的压力P转变为电信号送给PID智能调节器,与压力设定值P0作比较,并根据差值的大小按既定的PID控制模式进行运算,产生控制信号送变频调速器VVVF,通过变频器控制电机的工作频率与转速,从而使实际压力P始终接近设定压力P0。同时,该方案可增加工频与变频切换功能,并保留原有的控制和保护系统,另外,采用该方案后,空压机电机从静止到旋转工作可由变频器来启动,实现了软启动,避免了启动冲击电流和启动给空压机带来的机械冲击。

具体的控制系统流程图如图1所示。

变频与工频电源的切换电路如图2所示;空压机电控原理图如图3所示;变频调速控制系统接线图见图4。

5系统元器件的选配及系统的安装与调试

5.1元器件的选型

(1)变频器

LS-10型固定式螺杆压缩机电机型号:LS286TSC-4,功率22kW,频率50Hz,额定电压380V,额定电流42A,4极,转速1470r/min,我们选用一台“台达牌”VFD300B43A型变频器。因为LS-10型空压机是一种大转动惯量负载,因此选用加大一级变频器(30kW),变频器的外部接线如图5所示。

a)变频器的主要参数

l输出:最大适用电机输出功率30kW,输出额定容量45.7kVA,输出额定电流60A,输出频率范围0.10~400Hz,过载能力为额定输出电流的150%,运行60s,最大输出电压对应输入电源。

l输入:3相,380~460VAC,50/60Hz,电压容许变动范围±10%,频率容许变动范围±5%。输入电流60A,采用强迫风冷。

(2)该变频器的主要特点:

a)采用了新一代电力元件IGBT作为驱动交流电动机的核心元件,应用高速微处理器实现正弦波脉宽调制(SPWM)技术,具有无传感器矢量控制及电压/频率(V/f)控制。

b)配有RS-485接口,可与计算机联结,构成计算机监控、群控系统。

c)自动转矩补偿。e)禁止电机反转。

d)自动调整加减速时间。f)带过载(过热保护)。

(2)PID智能控制器

兰利牌PID智能控制器一个,型号:AL808,单路输入、输出,输出为4~20mA模拟信号,测量精度0.2%,厂家:深圳市亚特克电子有限公司。

(3)压力变送器

压力变送器一个型号:DG1300-BZ-A-2-2,量程:0~1Mpa,输出4~20mA的模拟信号。精确度0.5%FS。厂家:广州森纳士压力仪器有限公司。

1)安装

控制柜安装在空压机房内,与原控制柜分离,但与压缩机之间的主配线不要超过30m。控制回路的配线采用屏蔽双绞线,双绞线的节距在15m以下。另外控制柜上装有换气装置,变频器接地端子按规定不与动力接地混用,以上措施增强了系统的稳定性、可靠性。

(2)调试

a)变频器功能设定

00-09设定为00(V/f电压频率控制)

01-00最大操作频率:设定为50Hz(对应最大电压380V)

01-01最大频率:设定为50Hz(等于电机额定频率)

01-07上限频率:设定为48Hz

01-08下限频率:设定为40Hz

01-09第一加速时间:设定为10S

01-10第一减速时间:设定为10S

02-00设定为02,即由外部4~20mA输入(ACI)

02-01设定为01:运行指令由外部端子控制

02-02设定为00(以减速制动方式停止)

02-04设定为01:禁止反转

02-07设定为00:ACI断线时减速至0Hz

06-04设定为:150%(过载保护),其它功能遵照变频器出厂设定值。

b)PID参数的整定

由于用于控制变频器,根据在不允许输出信号频繁变化的应用系统中应选择PI调节方式原则,因此只能采用PI调节方式,以减少对变频器的冲击。

在对PID进行参数整定的过程中,我们首先根据经验法,将比例带设定在70%,积分时间常数设定在60s;为不影响生产,我们采取改变给定值的方法使压力给定值有个突变(相当于一个阶跃信号),然后观察其响应过程(即压力变化过程)。经过多次调整,在比例带P=40%,积分时间常数Ti=12s时,我们观察到压力的响应过程较为理想。压力在给定值改变5min左右(约一个多周期)后,振幅在极小的范围内波动,对扰动反应达到了预期的效果。

(3)调试中其他事项

从图4可以看出,整套改造装置并不改变空压机原有控制原理,也就是说原空压机系统保护装置依然有效。并且工频/变频切换采用了电气及机械双重联锁,从而大大的提高了系统的安全、可靠性。

我们在调试过程中,将下限频率调至40Hz,然后用红外线测温仪对空压机电机的温升及管路的油温进行了长时间、严格的监测,电机温升约3~6℃之间,属正常温升范围,油温基本无变化(以上数据均为以原有工频运行时相比较)。所以40Hz下限频率运行对空压机机组的工作并无多大的影响。

6结束语

经过一系列的反复调整,最终系统稳定在40.5~42.5Hz的频率范围,管线压力基本保持在0.62Mpa,供气质量得到提高。改造后空压机的运行安全、可靠,同时达到了水厂用气的工艺要求。

参考文献

[1]张燕宾.变频调速应用实践[M].北京:机械工业出版社,2000.

[2]吴忠智,黄立培,吴加林.调速用变频器及配套设备选用指南[M].北京:机械工业出版社,2000.

[3]袁任光.交流变频调速器选用手册[M].广州:广东科技出版社,2002.

[4]韩安荣.通用变频器及其应用[M].北京:机械工业出版社,2000.

空压机范文篇5

关键词:空压机;高排气温度;故障排除;冷却改造

空压机是一种对气体进行压缩的机械设备。气体的压缩依靠容积的变化来实现,而容积的变化又是借助压缩机的一对转子在机壳内作回转运动来达到。空气被压缩后也就是对空气做了功,其温度必然要升高,再经过热能的传递,传到缸体上,缸体发热,过热就会出现所排出的空气温度超过规定值。而过高的温度也会使机体内转子和轴承材料的物理系数值产生变化,严重时会使整个主机抱死出现停跳现象,虽然空气压缩机厂家都对高温加装了保护装置,但故障的存在也会使该保护装置频繁动作,影响到企业的正常生产。

我厂使用的是1998年引进的3台康普尔注油式螺杆空气压缩机,型号DSR-10A,功率17•5KW,供气压力为0.7MPa,排气量为67m3/min。设备实行三机两运行,即两台运行一台备用,产气时间分别为8.6万小时8.4万小时7.9万小时。由于投入运行时间较长,设备经常处在较高排气温度状况下运行(76℃~95℃较多,甚至高达102℃),尤其在夏季最为明显。在通过常规的处理方法,如更换润滑油、空气滤清器、清洗油冷却器、冷却水管路、甚至更换新的温控阀等,使用效果仍不理想。

一、空压机故障简介

高排气温度是螺杆空压机最常见的故障,其危害性最大。通常螺杆空压机的工作温度在65℃~85℃之间,该机设定最高排气温度为100摄氏度,超过此温度时便会自动停机报警。如果设备长期处在高排气温度状况下运行,过高的温度会使转子和轴承材料的物理系数值产生变化,使轴承产生异常摩擦损耗,甚至出现轴承散珠事故。过高的油温也会降低输气系数和增加功率消耗,润滑油粘度也会降低,温度过高还会使润滑油在金属的催化下出现热分解,生成对工作有害的游离碳、酸类物和水分(结碳),严重时会使整个主机螺杆卡死或出现停跳现象。虽然空压机对预防高温加装了保护装置,但故障的存在使该装置频繁动作,影响到企业的正常生产。

二、空压机冷却器油温过高引起的故障及排除

在2007年7月24日中午,当时正值炎热的夏季,机房温度已超过40℃,空压机高温报警停跳。由于系统急需用风输灰,在没有查清故障原因的情况下,操作人员违规操作,在几次启动停跳后,将温控装置断开设备投入运行,运行十几分钟后主机螺杆卡死。在对主机解体后发现,轴承损坏,阴阳转子与定子产生拉伤,端盖磨损严重。再对冷油器、循环管路及其他部件解体后,分析确认故障系冷油器中的冷却水管路因水垢堵塞,造成润滑油散热器效率下降,进油温度过高引起的轴承损坏后间隙增大,使阴阳转子的轴向窜动和径向位移,造成阴阳转子与定子产生拉伤,端盖严重磨损。油温过高的主要原因是油冷却器失效造成的,由于油冷却器内冷却水管路较细,水受热结垢后累积造成管路堵塞,造成冷却水流量不足,使油温降不下来。

针对此次事故显现的问题,解决冷却水问题成为头等大事。油冷却器的故障绝大部分与水冷却系统有着密切相关的联系。对冷却管路常规的处理方法是在冷却水中加入除垢剂及化学药品,用水泵将带压水打入油冷却水管路浸泡后反复冲洗疏通,用此法清理效果较好,可将水垢去除。但除垢剂有很强腐蚀性,频繁冲洗会使管壁变薄,影响管路的耐压性和使用寿命。要从根本上彻底解决问题,首先要从水源做起。

冷却水在投入使用初期,使用的是饮用自来水。随着水资源的匮乏及水价格的上涨,对企业是一个不小的经济负担。经过反复试验及论证,选用污水处理厂处理后的中水来替代饮用自来水作冷却水加以利用,既节约资源又降低了成本,不论从经济利益还是环保对企业都是很好的选择。同时避免了因自来水短缺带来的水压力不稳、冷却温差波动大,也减少冷却水系统管壁结垢或堵塞等引起的故障。

1加装一套水处理系统,将中水进行软、净化再处理,使其不容易结垢,用加压泵打入冷却管路增大压力。在水接入口处装上过滤网,并定期清理滤网。这样维护起来及简单又方便,同时降低了设备故障率,延长了系统使用周期。

2将原进水主管路拆除,加大管口直径(由原来的∮20cm加大到∮40cm)增加通流面积,将原反冲水路拆除,更换成内壁光滑的不锈钢管路并加大管口直径(由原来的∮15厘米加大到∮20厘米),减少水垢在管壁的形成,机组内串联管路改为并联管路。改造后,冷却管路的阻力减小,进入油冷却器的水量增大,实现了降低油温和排气温度的目的。

系统改造使用后,设备冷却效果明显变好,温升现象基本消除。空气品质变好,油耗降低,空压机效率也相应提高。通过以上改造措施,空压机连续运行至今,高排气温度的现象基本没有再发生,空压机在任何天气状况及负载状况下长时间运行,排气温度也可以控制在80℃~90℃之间,完全在螺杆空压机的理想温度指标范围内运行,企业的经济效益也有明显的提高。公务员之家

结束语

为了保证空压机能够长期平稳可靠地运行,延长机组的使用寿命,必须严格按设备操作规程作业,制定详细的维护计划,定期检查保养,保持设备清洁,减少灰尘杂物侵入油冷却器、冷却管道等,确保冷却系统畅通无阻。

参考文献:

1邢子文螺杆压缩机—理论、设计及应用.北京机械工业出版社2008;6

2兰运良空气压缩机技术西北工业大学出版社.2008;10

3郁永章容积式空压机维修北京机械工业出版社.2007;1

空压机范文篇6

关键词:空压机;压缩空气;变频器;节能

空压机是一种气体压缩设备,以气体压力作为动力源,具有供压稳定、压强大、可控性好的优点,在钢铁厂炼钢、连铸、高炉喷煤等生产环节都有着十分广泛的应用,是生产必不可少的动力设备。绝大多数气动元件都是以空压机作为气源来维持运转,因此运行情况与企业生产密切相关。同时,空压机也是工业生产中主要的能耗设备,用能耗约可占整个钢铁企业能耗的15%以上;但由于控制和运行方式不当等原因,连续工频运行下空压机的电能消耗也是十分严重的,浪费率最高可达到40%,节能空间巨大。在当前钢铁企业节能增效的要求下,作为企业能耗大户,空压机的节能改造问题也成为企业技术公关的重点。目前,空压机节能改造方面多采用变频调速技术手段,通过生产实践具有良好的节能效果,有效降低了空压机能耗,提高了运行效率;同时,变频调速的应用也实现了空压机的软启动和恒压供气,延长了设备寿命,保障了正常生产。本文结合生产实践,对空压机变频节能技术的基本原理和实际应用进行了探讨。

一、钢铁厂空压机系统基本概况

1.空压机运行的基本原理。空压机是通过对气体的机械压缩,改变气体分子密度,使之具有压力能的一种设备。从基本工作原理和能量转换的角度来看,空压机实质是一种能量转换设备,它利用了空气的可压缩性,把机械运动的动能转化为气体压力能,然后通过气体压力能再推动其他设备运行做功。根据对气体压缩方式的不同,空压机可分为容积式压缩机和透平式压缩机两类。容积式压缩机是在严格密闭条件下,对气体进行机械压缩,通过减少容积和增大气体密度来达到增大气体压力的目的;透平式压缩机是通过旋转的叶轮叶片对气体做功,以提高气体动能和增大气体压力。2.钢铁厂空压机系统基本概况。经空压机增压后并具有压力能的空气称之为压缩空气。在钢铁企业中,压缩空气是一种重要的动力源,其应用非常广泛。例如烧结气体输送、高炉喷吹、气刀喷吹、各种气动仪表阀等,都是采用空气压力作为其动力来源。没有压缩空气或者是气体压力不足,许多生产环节将无法生产,被迫停机,由此可见空压机对工业生产的重要性。为保证足够的、不间断的气体压力供应,钢铁企业建立了遍布各个生产环节的复杂的压缩空气系统,因此,空压机系统也是钢铁厂生产过程中电能消耗的重要环节。

二、空压机采用变频调速的必要性

钢铁企业生产对于压缩空气的需求量是非常大的。在系统设计之初,压缩空气系统都是按照生产对压缩空气的最大需求量来决定电机容积的,设计冗余量一般偏大;而且采用工频运行方式,不能按照流量或是压力的变动来调节功率输出。很多时间空压机系统都是处于轻载运行的状态下,存在“大马拉小车”的情况,空压机功耗浪费较大。在实际生产中,由于压缩空气使用量随时处在变化状态,并非恒定,空压机并不经常在额定工况下运行。为了调节用气量变化对压缩空气系统稳定性的影响,储气罐内需保持一定的气体压力:第一种情况是当空压机排气量正好满足生产用气量时,储气罐内压力不变;第二种情况是当排气量小于用气量时,由储气罐作为压力补偿,保证系统压力稳定;第三种情况是当排气量大于用气量时,如果空压机此时仍恒速运转,多余的气体压力则会在储气罐内不断积存。空压机的功耗浪费主要出现在第三种情况下。当储气罐内气体压力达到设定的压力限值时,通常空压机有两种应对措施,一种是空压机空载运行,不产生气体压力,但空载运行下其用电量仍可达到满负荷工况下的30%~60%,而这部分电能消耗则成为无用功而被白白浪费了;另一种是让空压机停止运行,这样虽然避免了空压机的空转浪费,但会带来空压机的频繁启停,工频运行下空压机启动时的瞬间电流可达到额定电流的5~7倍,这无疑会对电网和设备带来较大的冲击,导致空压机和其他电气设备使用寿命降低。为了使空压机适应复杂的工况,在满足用气量前提下尽量减少空压机的无用功耗,需要空压机能够按照用气量需要及时调整功率。因此,采用变频调速无疑就成为空压机节能降耗的有效办法。当用气量减小时,空压机和电动机可以相应地降低运行功率和转速,从而降低能耗;同时变频调速的可连续调节和软启动功能还能保持温度、压力等参数的稳定,从而保证系统长寿命稳定运行。

三、空压机变频调速节能系统的结构和运行原理

变频调速是一种通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机功率输出的技术,它改变了电机在单一工频模式下不能调节转速和功率的弊端,实现了电动机及其拖动负载的“按需输出”,使电机运行更加高效节能。1.变频调速节能系统的构成。空压机变频调速系统主要由变频器、压力传感器、工频转换柜三部分组成。其中变频器是系统运行的核心,主要作用是改变电机工作电源频率。运行时根据传感器的压力反馈信号,经过恰当的强制变频方法,将输入的工频电转变为幅值和频率都可调节的交流电,然后再输出至交流电机,从而实现交流电机的变速运行;压力传感器主要用于采集气压管网的压力信号,并将采集的信号以模拟信号的方式反馈给变频器;工变频转换柜是变频器的控制系统,通过变频器实现对空压机的自动化变频调速;同时还具有故障报警和状态显示功能,使人们通过转换柜的显示界面即可观察到电机的电流、频率、输出、PID反馈值等实时工况信息。2.变频调速系统的运行原理。变频调速系统以压力作为控制对象,通过对电机转速的变频调节实现对空压机输出压力自动化控制,从而使空压机输出压力与管网用气量变化达到动态化匹配的理想运行状态,降低功耗浪费。变频调速系统运行时首先由PID调节器获取压力传感器反馈的压力信号,并将其与预设的压力给定信号相比较,进行一系列运算后形成综合信号,然后再由PID将处理后的综合信号传输至变频器,由变频器根据反馈信号与给定信号的压力变动量对电动机转速和工作频率进行自动调节,使空压机输出压力与实际需求压力相匹配。现在很多变频器本身就具有PID调节功能,一般不需要再外加PID调节器,系统布局也可以更加简单。

四、钢铁厂空压机变频控制的应用

1.空压机变频改造方案。钢铁厂内的压缩空气用户遍布每一个工段,一般由多个独立的空压站供压,每个空压站采用“一拖二”的布置方式,由一个变频器负责两个或是多个空压机电机的变频控制;在储气罐内加装压力传感器以实时反馈储气罐内的压力,PID调节器负责压力反馈信号的处理与传输。生产时根据用气量需求合理调度空压机的启停,并留有备用机。对空压机进行变频节能改造时,建议保留原有工频系统和“五大保护”;在此基础上,加装工变频互锁切换装置即可,根据生产和检修的需要适时进行工变频的切换。为达到最佳的节能效果,消除高次谐波对电机的影响,根据空压机运行特点建议选择带压力反馈的矢量控制方式的变频器,能够四象限运行;变频器输入端应有抑制电磁干扰的有效措施。2.钢铁厂空压机变频控制的应用。生产实际中,压力的需求量是不断变化的。当储气罐内压力难以满足用气压力时,压力传感器会将储气罐内压力不足的信号传输给PID调节器和变频器,然后由变频器控制电机提高转速和输出功率,加大空压机供气量,从而避免储气罐和系统管路压力不足;而当用气量减少,储气罐压力富足时,压力传感器同样会将该压力信号传输至变频器,由变频器控制电机降低转速和输出功率,从而避免了空压机的功耗的浪费。整个控制过程中,储气罐和系统管路的气压基本处在恒压的状态下,从而在节省电能消耗的同时达到了恒压供气的目的。

五、空压机变频控制的优势

1.节省电能消耗。变频调速最大的优势就是实现了电机输出功率与实际用气量的实时匹配,在保证了空压机正常供压的前提下,避免了低用气量下空压机系统自动排空造成的电能浪费,减少了无功损耗。就实际使用效果来看,节电率可达30%以上,保证了空压机系统的节能高效运行。2.减少设备故障率,延长设备使用寿命。空压机采用变频调速之后,空压机大多时间处在变频工况下运行,功耗降低随之带来的则是机械部件磨损的减少;另一方面,变频调速减少了空压机电机的启停次数,软启动下启动电流对电网及设备的冲击也减少了很多,因而降低了设备的故障率和维修率,在正常维护下电机可比工频运行具有更长的使用寿命。3.实现了恒压供气。系统投入运行后,通过压力传感器和变频器实现了对储气罐压力变化的实时反馈和对负载变化的调节,提高了供气的可靠性和稳定性,确保了压缩空气系统的恒压供气。因而也为生产工艺参数和产品质量的控制提供了保障。4.运行可靠。变频调速使电机可以更好适应电网工况变化,极大减少了因电网压力波动等原因而发生的故障。此外系统的过压、欠压、缺相、过流等保护功能和工变频切换功能更加提高了系统运行的可靠性。

六、结语

综上所述,变频调速系统保证了空压机在生产所需压力下的最低功耗运行,降低了电机不必要的功率输出,在实现了恒压供气的同时节省了空压机电能消耗;另一方面,变频调速的应用也降低了设备的故障率,减少了检修维护的压力,提高了设备使用寿命。变频节能设备改造后,我们对空压机能耗进行了调查,节电率可达到20%以上,为企业带来了可观的经济效益和环保效益,是企业理想的节能设备,促进了钢铁企业的节能减排、低碳生产。

参考文献:

[1]李金林.空气压缩机变频改造[J].环球市场信息导报,2017(49):125.

[2]王蒙,张智勇.空压机的变频节能改造措施研究[J].内燃机与配件,2018(11):74-75.

空压机范文篇7

关键词:空压机;余热回收;设备节能减排技术

引言

空压机设备如果要保持正常运转,则需全面依赖电能供应。然而在目前现状下,空压机在涉及到能源转换时仍会耗费较高比例的电能及其他能源,同时也呈现了较大比例的排放。为了从源头入手加以改进,针对现有的空压机设施就要引入新型的余热回收方式,同时还需致力于改造其中的动力设备。在全面实现上述改造的前提下,空压机就可以妥善回收余热并且杜绝了较高比例的能耗,对于此项举措有待予以全方位的优化。

1全面施行设备节能减排的重要价值

在当前的工业生产中,空压机构成了不可或缺的工业设施。然而实质上,空压机如果要保障正常实现自身的运行,那么将会呈现较高比例的能源耗费。因此在现阶段中,针对整个空压机装置亟待予以减排与节能的全面优化,运用减排节能的途径与措施来杜绝过高的能耗,实现企业现有的运行成本减低。近些年以来,有关部门针对空压机设施更多关注了其中的热能回收措施,通过运用回收余热的方式来实现综合性的改造优化。具体而言,节能减排措施运用于空压机设施体现为如下的必要性:首先是全面减低空压机现有的能源消耗。从根本上来讲,空压机运行必须依赖于电能的全面供应。余热回收技术并不需要凭借外界为其提供必需的能源,而是可以在空压机内部实现整个回收余热的流程。因此可见,上述的减排节能措施并不会附带其他污染,此外还有助于全方位的减少能耗。具体在现阶段的实践中,对于空压机如果能着眼于大规模的上述减排改造,那么有助于在根本上优化空压机当前的各项运行效能。通过全面引进自动化技术,对于其中各项运行流程都能够置于自动化控制下。其次是优化了装置具备的输气性能。运用余热回收设施能够全面回收逸散的空压机热量,确保将余热引入现有的回收装置中。在此基础上,空压机整体上的运行温度就会因此而显著降低,同时也杜绝了突发性的运行中止现象。除此以外,节能减排措施还可以优化整个装置现有的输气性能,确保将更多气体输送至余热回收装置,而不会浪费过多的热量。作为工业企业而言,其有必要全面意识到回收空压机余热的必要性,对于自身现有的相关回收技术予以全方位的改造,在此前提下妥善实现自动化的余热回收调控。第三是节省能源并且杜绝事故的威胁。空压机由于具备了回收余热的必要装置,因此在根源上消除了较高比例的空压机能耗。近些年以来,很多企业正在尝试运用上述措施来减低油品的消耗。余热回收措施在根源上缓解了降温系统当前承受的压力,对于潜在性的事故威胁能够全面予以消除。此外,改造以后的空压机可以合并生活用水以及冷却用水。因此在现阶段的实践中,企业有必要侧重于节能减排措施在空压机改造中的灵活适用,对于某些冗余性的中间环节进行消除,以便于妥善保护珍贵的水资源。

2设计余热回收的基本方案

处于运行状态的空压机将会引发热能的产生,因此有必要着眼于适当加以改造,依照当前的减排与节能宗旨来优化其中的某些设计参数。具体在实践中,全面改造空压机装置必须建立于可行方案的前提下,同时也要全面关注于回收其中的部分余热。全面改造现有的空压机装置,其根本宗旨在于优化空压机内部的进水装置、回收余热装置、出水装置以及加热水体的装置。在自动化的模式下,空压机系统不必借助其他的外界能源,而是可以自动实现加热。由此可见,运用上述的减排与节能措施在根本上符合了空压机节能的宗旨与目标。从本质上讲,全面实现热能回收的关键点就在于转换能源,确保实现热传递的全面进行。这是由于,运行状态下的空压机将会持续散发热能,因此可以凭借相应的转换方式来实现水体吸收热量的措施,从而显著降低了当前的运行温度。因此,热能回收方式有助于优化配置空压机散发的余热,优化利用当前的余热并且保持适当的装置温度。对于水加热系统来讲,运用回收能量的方式来提供必需的能量来源,因而创建了零能耗的良好余热回收模式。在信息化手段的辅助下,空压机装置对于实时性的联动信号能够予以全面形成,在此基础上妥善启动回收余热的进程,上述操作体现为自动性的特征。与此同时,运用自动化操控方式还能同步实现余热收集以及空压机启动。具体在涉及到全过程的余热回收时,关键在于保持当前水温的相对稳定。在此前提下,运用输送热水的装置就能够往复实现全过程的余热回收,以便于提供日常生产以及平日生活必需的热水能源。

3具体技术运用

3.1关于电气控制

针对空压机如果要施行实时性的电气控制,则需依赖于PLC技术。在此前提下,优化设计相应的控制程序。具体而言,技术人员可以选择可编程控制的模式来完成电气控制,确保顺利切换自动式以及手动式的不同控制模式。除此以外,通过运用全面性的电气监控来优化控制效果,确保将综合性的电气控制灵活运用于热水系统,从而实现了集中式的余热回收。与传统模式相比,建立于PLC手段之上的成套控制系统有助于随时调控当前的水压与水温,对于潜在性的电气运行失误也能予以避免。

3.2关于水量控制

在控制空压机内部的水循环系统时,应当结合现有的存储水量,以此来确定控制根据。通过运用自动化的模式,对于现存的水箱水量予以精确判断,然后据此选择相应的加热模式并且达到最优的加热状态。在某些情形下,空压机对于现存的热水有必要予以调用,因此就要经由用水端口来实现水泵供水的全面启动。与此同时,系统还能够将压力施加于热水供应的装置,确保可以持续供应恒压水。通过运用上述的自动控制模式,对于日常性的热水供应就能全面加以保障。

3.3回收余热的装置

回收余热的装置设有收集热水以及流通热水的管路,其中关键在于布置圆形管路。在此前提下,对于其中的收集装置最好配备相应的热导材料。具体在全面设计回收余热的装置时,应当能够妥善分离液体与气体,依照现有的空气阻力来实现全方位的余热回收。此外在涉及到传递余热时,应当运用必要的密封措施来避免泄露,增强装置具备的隔离功能。因此可见,优化设计回收余热装置有助于消除潜在性的污染威胁,同时也显著增强了设备本身能够达到的减排效能。

结语

余热回收系统运用于空压机设施的关键在于优化设计电气控制以及水量控制,对于气体以及液体引发的装置污染也能在根源上予以消除。截至目前,有关部门针对空压机运用的设备减排与设备节能举措正在逐步达到健全,其中的核心举措就在于设置必要的余热回收设施。因此在该领域的有关实践中,技术人员还需着眼于归纳珍贵经验,同时也要紧密结合空压机当前所处的真实运行状态来选择与之相适应的减排节能方式。

参考文献

[1]马利珍.空压机余热回收与设备节能减排技术[J].民营科技,2017(08):5.

[2]蒋强.空压机余热回收利用及节能效益分析[J].自动化应用,2015(09):57-58+63.

[3]孟凡平,符如康,张豪.矿用螺杆式空压机油气系统余热回收利用的研究与应用[J].煤炭工程,2015,47(04):78-79+82.

[4]王春,肖涌洪,张晏铭.矿用空压机余热高效回收利用技术与应用[J].煤炭科学技术,2015,43(01):142-144+36.

[5]张智斌,刘凤,王进艳等.空压机余热回收与设备节能减排的推广实施[J].能源与节能,2014(05):73-75.

空压机范文篇8

关键词:空压机;高排气温度;故障排除;冷却改造

前言

空压机是一种对气体进行压缩的机械设备。气体的压缩依靠容积的变化来实现,而容积的变化又是借助压缩机的一对转子在机壳内作回转运动来达到。空气被压缩后也就是对空气做了功,其温度必然要升高,再经过热能的传递,传到缸体上,缸体发热,过热就会出现所排出的空气温度超过规定值。而过高的温度也会使机体内转子和轴承材料的物理系数值产生变化,严重时会使整个主机抱死出现停跳现象,虽然空气压缩机厂家都对高温加装了保护装置,但故障的存在也会使该保护装置频繁动作,影响到企业的正常生产。

我厂使用的是1998年引进的3台康普尔注油式螺杆空气压缩机,型号DSR-10A,功率17•5KW,供气压力为0.7MPa,排气量为67m3/min。设备实行三机两运行,即两台运行一台备用,产气时间分别为8.6万小时8.4万小时7.9万小时。由于投入运行时间较长,设备经常处在较高排气温度状况下运行(76℃~95℃较多,甚至高达102℃),尤其在夏季最为明显。在通过常规的处理方法,如更换润滑油、空气滤清器、清洗油冷却器、冷却水管路、甚至更换新的温控阀等,使用效果仍不理想。

一、空压机故障简介

高排气温度是螺杆空压机最常见的故障,其危害性最大。通常螺杆空压机的工作温度在65℃~85℃之间,该机设定最高排气温度为100摄氏度,超过此温度时便会自动停机报警。如果设备长期处在高排气温度状况下运行,过高的温度会使转子和轴承材料的物理系数值产生变化,使轴承产生异常摩擦损耗,甚至出现轴承散珠事故。过高的油温也会降低输气系数和增加功率消耗,润滑油粘度也会降低,温度过高还会使润滑油在金属的催化下出现热分解,生成对工作有害的游离碳、酸类物和水分(结碳),严重时会使整个主机螺杆卡死或出现停跳现象。虽然空压机对预防高温加装了保护装置,但故障的存在使该装置频繁动作,影响到企业的正常生产。

二、空压机冷却器油温过高引起的故障及排除

在2007年7月24日中午,当时正值炎热的夏季,机房温度已超过40℃,空压机高温报警停跳。由于系统急需用风输灰,在没有查清故障原因的情况下,操作人员违规操作,在几次启动停跳后,将温控装置断开设备投入运行,运行十几分钟后主机螺杆卡死。在对主机解体后发现,轴承损坏,阴阳转子与定子产生拉伤,端盖磨损严重。再对冷油器、循环管路及其他部件解体后,分析确认故障系冷油器中的冷却水管路因水垢堵塞,造成润滑油散热器效率下降,进油温度过高引起的轴承损坏后间隙增大,使阴阳转子的轴向窜动和径向位移,造成阴阳转子与定子产生拉伤,端盖严重磨损。油温过高的主要原因是油冷却器失效造成的,由于油冷却器内冷却水管路较细,水受热结垢后累积造成管路堵塞,造成冷却水流量不足,使油温降不下来。

针对此次事故显现的问题,解决冷却水问题成为头等大事。油冷却器的故障绝大部分与水冷却系统有着密切相关的联系。对冷却管路常规的处理方法是在冷却水中加入除垢剂及化学药品,用水泵将带压水打入油冷却水管路浸泡后反复冲洗疏通,用此法清理效果较好,可将水垢去除。但除垢剂有很强腐蚀性,频繁冲洗会使管壁变薄,影响管路的耐压性和使用寿命。要从根本上彻底解决问题,首先要从水源做起。

冷却水在投入使用初期,使用的是饮用自来水。随着水资源的匮乏及水价格的上涨,对企业是一个不小的经济负担。经过反复试验及论证,选用污水处理厂处理后的中水来替代饮用自来水作冷却水加以利用,既节约资源又降低了成本,不论从经济利益还是环保对企业都是很好的选择。同时避免了因自来水短缺带来的水压力不稳、冷却温差波动大,也减少冷却水系统管壁结垢或堵塞等引起的故障。

1加装一套水处理系统,将中水进行软、净化再处理,使其不容易结垢,用加压泵打入冷却管路增大压力。在水接入口处装上过滤网,并定期清理滤网。这样维护起来及简单又方便,同时降低了设备故障率,延长了系统使用周期。

2将原进水主管路拆除,加大管口直径(由原来的∮20cm加大到∮40cm)增加通流面积,将原反冲水路拆除,更换成内壁光滑的不锈钢管路并加大管口直径(由原来的∮15厘米加大到∮20厘米),减少水垢在管壁的形成,机组内串联管路改为并联管路。改造后,冷却管路的阻力减小,进入油冷却器的水量增大,实现了降低油温和排气温度的目的。

系统改造使用后,设备冷却效果明显变好,温升现象基本消除。空气品质变好,油耗降低,空压机效率也相应提高。通过以上改造措施,空压机连续运行至今,高排气温度的现象基本没有再发生,空压机在任何天气状况及负载状况下长时间运行,排气温度也可以控制在80℃~90℃之间,完全在螺杆空压机的理想温度指标范围内运行,企业的经济效益也有明显的提高。公务员之家

结束语

为了保证空压机能够长期平稳可靠地运行,延长机组的使用寿命,必须严格按设备操作规程作业,制定详细的维护计划,定期检查保养,保持设备清洁,减少灰尘杂物侵入油冷却器、冷却管道等,确保冷却系统畅通无阻。

参考文献:

1邢子文螺杆压缩机—理论、设计及应用.北京机械工业出版社2008;6

2兰运良空气压缩机技术西北工业大学出版社.2008;10

3郁永章容积式空压机维修北京机械工业出版社.2007;1

空压机范文篇9

重点做好人员的管理,做好检修工作的同时。安规的强化与劳动纪律的进一步规范,保证安全的前提下,保证好设备的安全稳定与长周期运行。

也对下一年工作进行初步的计划和安排,总结过去一年的工作经验。肯定成绩,总结经验的同时,也是检查与弥补自己不足,吸取教训,再接再厉,取得更大的成绩,更好地做好下一年工作的开始,这里把我一年的工作进行总结如下:

由我重点负责的除运检修班这一块的工作,2010年。平时做的基本维护与检修方面,圆满地完成了工作任务,保证了机器设备的卫生整洁与设备缺陷的及时处理和消缺,保证了设备的安全稳定与长周期运行,全年共办理热力机械工作票160份,每月对4#5#6#炉排渣机办票进行了定期检查与维护工作,并对排渣机进行定期加注黄油和卫生维护工作,完成了4#炉与5#炉的小修工作与6#炉的大修工作,改造了5#6#炉排渣机事故排渣管道,对6#炉3#输灰管道进行了改造,改造与安装连通了5#炉到6#炉输灰气源管道120米,改造安装了4#5#炉输灰气源到仪用空压机气源管道的连通,并安装80立方的吸附式干燥塔一台,并为干燥塔制作防雨棚一个,要求安排与配合厂家对4#3#2#仪用空压机进行了返厂大修和恢复安装,配合厂家对3#4#5#输灰空压机用冷干机进行更换蒸发器与干燥器的检修,配合厂家对7#输灰空压机用冷干机检修更换压缩机与干燥器的检修,对5#仪用空压机与灰库空压机用干燥剂进行了更换,对2#灰库3#搅拌机用大齿轮进行了更换,对1#至6#仪用空压机干燥塔与6#炉喷吹干燥塔和储气罐安装更换电子排水器16件,11月与12月6台仪用空压机全部维护保养一遍,1#至6#仪用空压机各更换了专用油80升,各更换3281空气滤芯两件,各更换1631机油滤芯两只,并对1#至4#仪用空压机各更换油气分离器滤芯一件,对1#仪用空压机筒体压力高报警,进行了检修排查与处理,最终发现是最小压力阀阀芯卡塞不能开启引起报警,及时消除了设备故障缺陷,对4#仪用空压机油耗大这一缺陷进行了排查与处理,同样是最小压力阀卡塞与磨损,最小压力阀发现不能正常关闭与关闭密封不严造成油耗增大,并更换最小压力阀一件,更换后4#仪用空压机运行正常,对6#仪用空压机机油箱压力低报警,空压机启动不起来这一故障进行了检查排除,由于进气蝶阀在运行中关闭间隙变小卡死,不能正常开启,经过检修调整,使设备达到运行正常状态。

吃一堑,人常说。长一智,说的经验教训可以使人成长的更快些,遇到新问题时,下功夫研究攻克,也会感受到成功与收获的喜悦的无论是阿特拉斯,还是英格索兰,都有这种感受,无论外部环境怎样,人的敬业精神是很重要的这并不单单表现在把工作干好,而是如何使工作做得更好,也并不表现在别人让你做什么工作,而是要在工作中还要做什么工作,上面提到6#炉3#灰管的改造与120米输灰气源管道的连通,并不是甲方提出让我做,而是提出要这样做,这样做更利于我检修工作,更利于设备的安全稳定与长周期运行,也更利于节能降耗,做这项工作的时候,甲方看到眼里,甲方当时就发出了感慨,早知道有这么多的活就不让你改了为了能把工作做得更好,再苦再累都是值得的自从附属车间合并之后,开料单与领料,都得我自己去做,跑多少趟,挨多少批,都丢在脑后,领空压机专用油,一领一大桶175公斤,就拉着咱们架子车,往返于大仓库与电厂之间,架子车都只想压卧下,人员从不叫苦叫累,都是这样干工作的即将过去的一年里,从对电脑的不熟悉,适应电脑消缺,做电子台账,做工作计划,做材料计划,递电子工作票,写工作总结,写检修报告,逐渐做的顺手了认为这也是进步,能够看到自己的进步,内心也是很愉悦的。

就要迎来新的2011年,即将过去的一年就要过去。新的一年里,还会一如既往的做好我本职工作,并配合好马主任的工作,当好马主任的助手,做好除运检修这一块的工作的同时,把检修车间这一块的工作做得更好,做好正常的检修与维护工作的同时,甲方同意与批准的前提下,计划把灰库仪用空压机系统与4#5#6#炉气源管道连通,和把6#炉输灰与仪用空压机气源管道连通,这样更利于设备的安全稳定运行与节能降耗。

空压机范文篇10

小组名称江岸电务段江岸西驼峰QC小组成立时间

注册号注册时间小组类型攻关型

成员概况姓名性别年龄文化程度职务组内职务

余卫巍男29本科领工员组长

杨国金男32大专副主任副组长

胡海林男50高中信号工长组员

汤海男27中专信号工组员

胡么红女27中专信号工组员

武颖华女32中专信号工组员

程建红女36中专信号工组员

胡惠珍女46高中信号工组员

小陈老师工作室原创

TQC教育时间小组成员每年平均受48小时教材培训

活动时间2003.7--2004.2活动概况每星期一次数据统计与分析,查出问题,提出整改意见和措施。 二、选题理由

三、现状调查

调查(一):课题确定后,我们对2003年7月至2003年12月共4个月所有关于空压机能耗数据进行了统计分析:

2003年1月至2003年6月空压机动力用电统计

月份2003.12003.22003.32003.42003.52003.6

空压机用电量(万度)5.86.37.510.813.514.4

百分比(%)9.910.812.918.523.224.7

累计用电(度)5.812.119.630.443.958.3

累计百分比(%)9.92233.652.175.3100

5.86.37.510.813.514.4

2003.12003.22003.32003.42003.52003.6

从以上图表我们可以看出空压机用电量越来越大,2003年10月至2003年12月尤为突出,所耗电量占总用电量的66.4%,造成能源的极大浪费,我们必须采取措施,尽快扭转这种局势。

调查(二):我们对问题比较多的2003年1月至2003年6月进行数据统计分析:

2003.1-2003.6月空压机用电问题统计分类分析表

类别空载时间伺复时间空压机故障运行时间

时间(小时)4518027

百分比(%)17.871.410.8

累计时间45225252

累计百分比(%)17.889.2100

结论:通过以上的分析,我们找到问题的主因:

对空压机的巡视与检修管理上有不足之处,致使漏检漏修。

减少空压机的伺复时间是降低能耗的关键问题。

3、空压机控制电路有不足之处

产生问题的原因找到了,要解决空压机能耗大的问题,必须从一下几个方面入手“

加强空压机巡视与检修的管理;

2、克服空压机伺复时间较长的问题;

3、克服空压机控制电路不足之处,进行技术改造。

四、课题目标

目标值:

一个月内务必扭转空压机能耗大的局面,使空压机的能耗在原基础上压缩30%。

目标可行性分析:

为了响应铁路节能减耗的号召,铁道部、路局、分局要求各单位节约能源,降低能耗。为此我们提出空压机动力用电要明显的降低,减少能源浪费,提高空压机的工作效率,我们决定首先在空压机动力电消耗在原来的数值基础上减少30%的目标。

从调查结果看,空压机的伺复时间较长是电能浪费的主因。只有改决这个问题,目标就能实现。

空载时间和故障时间可通过加强巡视、及时克服就可以解决。

因此,小组成员一致认为,只要我们加强管理,进行技术攻关、改造,将空压机动力电消耗在原来的数值基础上减少30%的目标一定可以实现的

五、原因分析

针对2003.10----12月份空压机动力用电量急剧上升,我们小组进行深入调查研究,根据调查结果,运用关联图法进行原因分析:

六、要因确定

序号原因验证方法验证人验证结果验证时间是否要因

1没有制定空压机巡视与检修相关的管理办法组织小组成员讨论余卫巍胡海林要求不严2.现有制度不全面2003.8是

2没有制定相关的经济考核制度组织小组成员及有关人员讨论余卫巍胡海林设备责任不明2.考核力度不大2003.8否

3压力调节器失效现场验证杨国金胡么红机械弹簧容易失效2003.9是

4星轮片磨耗、排气量减少现场测试,验证汤海武颖华星轮片间隙大,没有定期调整2003.9是

5作业人员业务水平不高,不能及时发现并克服问题理论.实作考试余卫巍杨国金业务水平参差不齐,责任心不强2003.8否

6设备出厂PLC程序设置空压机卸载停机时间长现场多次取数,查找相关资料杨国金汤海PLC内停机卸载程序设置停机时间长2003.10是

7星型转三角运行转换时间较长,现场多次取数,查找相关资料程建红胡惠珍PLC内启机程序设置启机时间长2003.10是

8星型转三角故障时不能故障导向安全,而是强行运转现场试验汤海胡么红控制电路没有考虑到星不能转三角时的安全性2003.11是

根据以上分析讨论结果,我们确定了6条主要原因:

1、没有制定空压机巡视与检修相关的管理办法

2、压力调节器失效

3、星轮片磨耗、排气量减少

4、设备出厂PLC程序设置空压机卸载停机时间长

5、星型转三角运行转换时间较长,

6、星型转三角故障时不能故障导向安全,而是强行运转

通过以上6条原因可以看出,强化管理和加强设备的巡视与整治、提高作业人员的业务水准,进行控制电路的技术改进是减少空压机动力电能耗的关键。因此,我们必须制定出一套完整的设备管理办法,加强学习,查找相关资料,进行电路更改、程序重写,这样才能实现我们的目标。

七、对策

针对以上6条主要原因,我们制定了一下相关的对策和措施:

序号主要原因对策与措施目标完成时间负责人

1没有制定空压机巡视与检修相关的管理办法1.制定出空压机的巡视与维修的作业标准2.制定一套合理的考核办法力争能够让设备零故障运行2003.8余卫巍胡海林

2压力调节器失效将压力控制器控制起停机改为精确的电接点压力表控制消灭空压机空载现象,提高供风率2003.12下旬杨国金胡么红

3星轮片磨耗、排气量减少定期测试电机负载电流,定期调整星轮片间隙提高空压机的工作效率,使空压机排气量处于最佳状态2004.12下旬汤海武颖华

4设备出厂PLC程序设置空压机卸载停机时间长查找相关资料,在符合75KW电机国家卸载标准的前提下,缩短卸载时间最大限度的减少卸载时间2004.12下旬杨国金汤海

5星型转三角运行转换时间较长,根据自己设备使用的实际情况调整星型转三角运行的时间最大限度的减少星型转三角的时间2004.12下旬程建红胡惠珍

6星型转三角故障时不能故障导向安全,而是强行运转对控制电路进行改进星型转三角故障时,空压机停机并报警2004.12下旬汤海胡么红

八、实施

为了达到预期的目标,我们QC小组成员通过分析讨论,结合现场实际,从2003年8月至2004年2月分阶段进行攻关活动。

实施一:时间:2003年8月

目标:制定出完善的空压机巡视与维修标准。

方法:1、组织小组人员一起讨论,针对空压机运行中存在的隐患和运

行条件,制定出一套全面的巡视与检修标准。

2、督促工区按照巡视和检修标准进行巡视和检修,并在不断实

践中完善。

作业标准及程序:

江岸电务段风压站开关空压机的手动程序及注意事项

2、江岸电务段风压站开关空压机的自动程序及注意事项

3、江岸电务段风压站空压机巡视程序及注意事项

4、江岸电务段风压站检修作业标准

实施二:时间:2003年9月至12月

目标:减少空压机的伺复时间,提高空压机的工作效率

方法:1、对空压机的运行情况摸底,测试检查,记录不正常的运行因

素,找出问题的主因。

对以前的运行记录进行分析,进行纵向和横向的统计比较分

析。

根据问题的主因,制定整改措施和计划。

加紧实施各项整改措施:

压力调节器电路保留,作为风压高和风压低时的报警条件

线,在控制起停机的微型继电器电路里加入电接点压力表

的前接点和后接点,来控制空压机的自动起停机,在原来

的控制电路基础上加入了4块0--1.6Mpa的电接点压力

表。

根据对每台空压机的星轮片间隙的测量值,进行调整达标,

更换严重磨耗星轮片3对。

对于程序设置的卸载时间缩短在联系厂家未果的情况下,

我们自己学习、查找资料,取得对三菱和西门子PLC

程序精通人士的帮助,将程序原来的卸载时间6分钟改为

4分钟(在国家标准内),先后有4台空压机PLC更改程

序设置的卸载时间。(注:所使用空压机有两种品牌的

PLC,三菱和西门子)。

利用电路中交流接触器、热继电器的电气特性,将4台空

压机的星型转三角的时间根据各台空压机的运转情况进行

调整,将原来的3分钟调整在1分钟内。

针对星型转三角故障不能停机的情况,在原有的电路上做

了修改,利用三角运转交流接触器的常闭接点断开星型运

转的交流接触器的线圈电路里,加入了星型运转的交流接

触器的常闭接点接入了三角运转交流接触器的线圈断开这

个条件,使得进行星型转三角运转的到双保险,星型和三

角运转电路进行互切,能更可靠的故障导向安全。对4台

空压机的电路都进行了双保险的改进

实施三:2003年9月

目标:加强学习、严格管理,建立严格的考核机制。

方法:1、奖惩分明,加大考核力度。

2、组织大家学习业务,共同提高业务水平。

九、效果:

通过六个月的努力,我们QC小组实现了预期的目标,使空压机的动力电能耗大大降低。其具体表现在一下几个方面:

实现空压机动力用电消耗压缩30%的目标:

开展活动后四个月(2003年11月--2004年2月)比开展活动前四个月(2003年3月--6月)空压机动力电消耗为原来的62.6%,压缩了37.4%。

通过业务学习,大家的技能得以提高,发现并及时克服空压设备的运行

隐患,使空压机的故障率大大降低。

通过系列技术及电路改进,大大缩短了空压机的伺复时间,降低了空压机的

功耗,节约大量的能源

建立了一套完善的管理体制,使日常工作有章可循。

5、成果巩固:

在巩固期2个月里,我们一直紧密关注各项运行指标和测试数据,空压机的动力用电能耗没有反弹,还略有降低,2004年2、3月份比2003年12月至2003年1月份用电量降低1.7万度。

日期类别2003年12月-2004年1月2004年2月-2004年3月

用电量(万度)14.512.8

月均用电7.256.4

从以上巩固期可以看出,我们的措施是得力的,目标的实现说明我们攻关措施得力可行,攻关效果是明显的。

十、下一步的打算

目前空压机的电气部分还存在一些设计问题,如:没有故障报警的铃声、没有主机故障、备机运行的自动控制系统,PLC不能对空压机运行的故障数进行统计、用电量进行统计,仅有运行时间的统计。对这些问题要在分局和段领导的帮助下有计划、有步骤的完善。