英威騰CHH100高壓變頻器在離心式空壓機上的應用
摘要:動力供應不僅僅是要滿足生產的需要,而且要盡可能的利用節能技術為動力的供應降低成本,本文通過對節能技術在離心式空壓機設備、介質中的應用和前景開發的分析,為節能經濟和循環經濟的發展提出了自己的思路。
關鍵詞:離心式空壓機 節 能 變 頻
一、引言
在(zai)世(shi)界(jie)經(jing)濟(ji)快(kuai)速(su)增(zeng)長(chang)的(de)今(jin)天(tian),日(ri)益(yi)增(zeng)長(chang)的(de)社(she)會(hui)經(jing)濟(ji)和(he)能(neng)源(yuan)供(gong)應(ying)日(ri)益(yi)短(duan)缺(que)的(de)矛(mao)盾(dun)越(yue)來(lai)越(yue)突(tu)出(chu),為(wei)了(le)應(ying)對(dui)這(zhe)一(yi)必(bi)須(xu)麵(mian)對(dui)的(de)現(xian)實(shi)問(wen)題(ti),世(shi)界(jie)各(ge)國(guo)都(dou)在(zai)考(kao)慮(lv)自(zi)己(ji)國(guo)家(jia)的(de)能(neng)源(yuan)計(ji)劃(hua)。而(er)在(zai)我(wo)們(men)中(zhong)國(guo),據(ju)估(gu)計(ji)到(dao)2020年,中國的能源需求總量仍將達到近25億噸標準煤,這個數字比2000年高出了90%,而最為悲觀的估計,則要高出152%。在能源每年增長3%一5%條件下,要保證國民經濟持續每年增長7%~9%,隻(zhi)能(neng)依(yi)靠(kao)節(jie)能(neng)技(ji)術(shu)的(de)應(ying)用(yong)。而(er)離(li)心(xin)式(shi)壓(ya)縮(suo)機(ji)作(zuo)為(wei)壓(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)動(dong)力(li)供(gong)應(ying)設(she)備(bei)在(zai)製(zhi)造(zao)業(ye)內(nei)有(you)著(zhe)很(hen)普(pu)遍(bian)的(de)應(ying)用(yong),其(qi)本(ben)身(shen)通(tong)過(guo)各(ge)級(ji)壓(ya)縮(suo)消(xiao)耗(hao)大(da)量(liang)的(de)電(dian)能(neng)來(lai)供(gong)應(ying)高(gao)壓(ya)空(kong)氣(qi),同(tong)時(shi)附(fu)帶(dai)產(chan)生(sheng)大(da)量(liang)的(de)熱(re)量(liang)。結(jie)合(he)節(jie)能(neng)技(ji)術(shu)和(he)節(jie)能(neng)產(chan)品(pin)的(de)推(tui)出(chu)以(yi)及(ji)空(kong)壓(ya)機(ji)設(she)備(bei)的(de)工(gong)藝(yi)流(liu)程(cheng),節(jie)能(neng)技(ji)術(shu)在(zai)離(li)心(xin)式(shi)壓(ya)縮(suo)機(ji)上(shang)有(you)著(zhe)很(hen)廣(guang)闊(kuo)的(de)應(ying)用(yong)前(qian)景(jing)。
二、應用環境分析
在空壓機的應用上,離心式空壓機具有結構緊湊、重量輕、體積小、運行效率高、流量大、mocajianshaodengtedian,jinnianlaizaigongyelingyudedaoleguangfanyingyong。youqishizaidaxingdezhizaoyejieneihezhiyangchang,qilixinshikongyajiguimodouhenda,jibenshangdoushiyouduotailixinshikongyajibinglianzaiyiqijinxingxitonggongqi。zaimanzushengchanxuqiudeqingkuangxia,gongqiyaliyuedi,haodianliangyueshaojiuyuejieneng,duiyulixinshikongyaji,chuantongdejienengtiaojiefangshijibenshangdoushitongguoyalishangxianhedianliushangxianlaijinxingtiaojie。yalishangxiandetiaojieshitongguoduishangxianyalidesheding,laijianxiaojinqifamendekaidujinerjiangdidianjidianliu,jianshaogonglvxiaohao。
dianliushangxiandetiaojie,shitongguoshedingkongyajidedianjidianliuzuidazhilaikongzhikongyajidedianliu,shikongyajijinqifamengenjudianliushangxianxinhaofankui,zaifamendakaiyidingdekaiduhoujiangbuzaijixudakai,jinerkongzhikongyajidegonglvxiaohao。
三、係統方案提出
主回路方案
變頻控製為一拖一方案,配備一台變頻器。變頻調速係統接10kV電壓等級的主動力電源係統,用於電動機的變頻調速。為增加運行安全性,變頻係統增加旁路,設計方案如下:

此方案是手動旁路的典型方案,原理是由3個高壓隔離開關QS1、QS2和QS3組成(見上圖)。要求QS2和QS3不能同時閉合,在機械上實現互鎖。變頻運行時,QS1和QS2閉合,QS3斷開;工頻運行時,QS3閉合,QS1和QS2斷開。
為了實現變頻器故障保護,變頻器對現場高壓斷路器QF進行連鎖,一旦變頻器故障,變頻器跳開QF。電機工頻運行時,變頻器允許QF合閘,撤消對QF的跳閘信號,使電機能正常通過QF合閘工頻啟動。
節能分析
以上兩種節能調節方式都存在以下缺點:
1.liangzhongtiaojiefangshidoubunengchengweiwanquanyiyishangdejieneng,zhezhuyaotixianzaikongzhiyalihekongzhidianliubenshenlaidadaojiangdigonglvxiaohaodetongshi,kongyajidegongzuoxiaolvjiangdadajiangdi。
2.存cun在zai調tiao節jie空kong間jian小xiao的de缺que陷xian。因yin為wei離li心xin式shi空kong壓ya機ji在zai設she計ji中zhong存cun在zai一yi個ge其qi本ben身shen具ju有you的de一yi個ge特te性xing,那na就jiu是shi喘chuan振zhen。為wei了le避bi免mian離li心xin式shi空kong壓ya機ji的de喘chuan振zhen,在zai電dian流liu的de設she定ding上shang往wang往wang會hui有you一yi個ge電dian流liu下xia限xian的de設she定ding,一yi旦dan電dian流liu下xia降jiang到dao電dian流liu下xia限xian的de設she定ding值zhi,電dian流liu將jiang不bu再zai下xia降jiang,或huo者zhe空kong壓ya機ji將jiang發fa生sheng喘chuan振zhen,這zhe就jiu說shuo明ming了le依yi靠kao壓ya力li上shang限xian和he電dian流liu上shang限xian的de調tiao節jie方fang式shi其qi本ben身shen存cun在zai節jie能neng空kong間jian有you限xian的de缺que陷xian。而er這zhe種zhong缺que陷xian在zai一yi年nian四si季ji變bian化hua比bi較jiao大da的de地di方fang就jiu顯xian得de更geng加jia明ming顯xian,因yin為wei離li心xin式shi壓ya縮suo機ji的de排pai氣qi量liang隨sui著zhe環huan境jing溫wen度du的de變bian化hua,其qi排pai氣qi量liang也ye在zai隨sui之zhi變bian化hua。
在流體離心式機械上通過實驗和理論可以近似得出以下公式:
Q∝n ,H∝n2,P∝n3
Q1、H1、P1分別是行1轉速下的流量、壓力和功率;Q2、颶、島分別是甩2轉速下的流量、壓ya力li和he功gong率lv。即ji流liu量liang與yu轉zhuan速su的de一yi次ci方fang成cheng正zheng比bi,壓ya力li與yu轉zhuan速su的de平ping方fang成cheng正zheng比bi,功gong率lv與yu轉zhuan速su的de三san次ci方fang成cheng正zheng比bi。由you此ci可ke見jian,當dang通tong過guo降jiang低di轉zhuan速su以yi減jian少shao流liu量liang來lai達da到dao節jie流liu目mu的de時shi,所suo消xiao耗hao的de功gong率lv將jiang降jiang低di很hen多duo。例li如ru:當轉速降到80%時,流量減少到80%,而軸功率卻下降到額定功率的(80%),≈5l%:若流量需減少到40%,則轉速相應減少到40%,此時軸功率下降到額定功率的40%3≈6.4%。
四、具體使用效果
A、設備主要參數
| 空壓機配套電機數據 | |||
| 額定功率 | 1000HP | 額定電壓 | 10KV |
| 額定電流 | 49.8A | 額定轉速 | 2970r/min |
| 數量 | 1 | 排氣壓力 | 3.5MPA |
| 閥門開度 | 50% | 對應出口壓力 | 3.5MPA |
| 實際運行電流 | 38A | 回流閥門開度 | 35% |
| 空壓機類型 | 離心式 | ||
B、節電效果計算

根據在不同控製方式下的流量-負載關係曲線和現場運行的負荷變化情況進行計算。
五、結束語
節(jie)能(neng)技(ji)術(shu)的(de)研(yan)究(jiu)和(he)發(fa)展(zhan)是(shi)今(jin)後(hou)社(she)會(hui)發(fa)展(zhan)和(he)建(jian)設(she)節(jie)約(yue)型(xing)社(she)會(hui)的(de)主(zhu)題(ti),本(ben)文(wen)通(tong)過(guo)對(dui)離(li)心(xin)式(shi)壓(ya)縮(suo)機(ji)設(she)備(bei)及(ji)其(qi)介(jie)質(zhi)中(zhong)存(cun)在(zai)的(de)節(jie)能(neng)潛(qian)力(li)進(jin)行(xing)了(le)闡(chan)述(shu),同(tong)時(shi)驗(yan)證(zheng)了(le)英(ying)威(wei)騰(teng)高(gao)壓(ya)變(bian)頻(pin)器(qi)在(zai)離(li)心(xin)式(shi)壓(ya)縮(suo)機(ji)負(fu)載(zai)上(shang)的(de)可(ke)靠(kao)應(ying)用(yong)。
參考文獻:
深圳市英威騰電氣股份有限公司 《CHH100係列高壓變頻器產品說明書》
仲明振,趙相賓 《高壓變頻器應用手冊》機械工業出版社 2009-05出版







