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本文介紹了杭州三科SKI600系列螺桿空壓機變頻電控系統在空壓機聯動控制上的成功應用。
引言
據國家有關電力部門統計，壓縮空氣系統耗電量約占企業總用電量的20%~30%，主要是空壓機的耗電量，因此，如何降低空壓機的耗電量是壓縮空氣系統節能的關鍵。我們都知道，空壓機安裝容量的大小取決于最大負荷，但空壓機的單臺裝載量不可能太大，所以需要多臺空壓機同時運行以滿足要求。與此同時，空氣壓縮機的能耗主要取決于平均負荷，實際生產中對壓縮空氣的需求大多低于最大負荷，所以根據不同時段的用氣情況，增加或減少投入運行的空氣壓縮機臺數是節能的關鍵。結合四方公司 TS系列螺桿空氣壓縮機的變頻控制系統，提出了一種智能化的螺桿式空氣壓縮機聯動系統控制方案，在達到節能降耗的同時保證供氣壓力的穩定。
一、工藝介紹
螺桿式空氣壓縮機的多臺聯動控制系統適用于具有大容量儲氣罐和不同負荷的現場，由主機和幾個從機組成，各空氣壓縮機通過RS485通信建立連接，需要聯動時就投入使用，為確保供氣壓力穩定，達到節能效果，聯動控制工藝要求如下：
1． 空氣壓縮機在系統中可以進行變頻調速，即根據空氣壓力的變化自動增大或減小頻率，確保恒定的供氣壓力；
2． 它可以根據不同時間的燃氣使用情況，自動增加和減少空壓機站的數量。
3． 該系統具有循環控制功能，在需要投入的空氣壓縮機臺數增加時，啟動停止時間最長的空壓機；在需要投入的空氣壓縮機臺數減少時，啟動停止時間最長的空壓機；
二、控制方案
根據控制過程的要求，采用四部ts系列螺桿空壓機變頻控制系統，設計了控制方案。
1． 系統主從機通過各自TS系統的RS485接口建立通訊聯接，所有空氣壓縮機的啟停指令和運行
頻率由主機給出；
2． 空壓機聯動控制系統共用一個壓力傳感器，并將其信號接入主機；
3． 主機控制器中設置系統增減空壓機臺數的壓力點及啟停延時時間。
圖1
聯動相關參數設置：
三、方案優勢：
1． 該系統共用一個壓力傳感器，并安裝在主儲氣罐上，可達?0.01 Mpa的壓力控制精度；
2． 系統中每臺空壓機均可變頻控制，保證恒定的供氣壓力，比工頻控制節能效果更好；
3． 增減投入臺數壓力點及時間的設置，可自動實現根據不同時段用氣情況增減投入運行的機臺數，同時避免了機臺的頻繁啟停，節能效果顯著；
4． 輪循控制使得每臺空壓機都能得到均等運行機會和時間，延長了系統內各設備的使用壽命。
四、實例說明：
以廣東某玩具廠的實際應用為例，晝夜用氣量差異較大(白天用氣量較大，夜間用氣量較小)，不同時段用氣量較小(中午和下午員工休息和輪班時間，其他時間用氣量相對較大)。工廠原有4臺空壓機，功率分別為45KW和55KW，均由工頻獨立控制。為了滿足不同時期的供氣需求，通常需要手動啟動和停止空氣壓縮機。同時，為了保證充足的空氣供應，投入運行的空氣壓縮機數量相對較多，導致工頻空氣壓縮機頻繁空載運行，功率浪費嚴重，運行復雜，難以保證供氣壓力的穩定。
采用多臺變頻器對其進行變頻聯動改造。現場接線如下圖2所示：
圖2
該方案通過后，該公司在能源效率和天然氣供應穩定性方面取得了如下有效改善：
1． 與工頻運行和變頻聯動改造后的耗電量相比，改造前約為2200度/天，改造后約為1800度/天，改造后節能率約為18%。按現行電價1元/千瓦時，設備年運行300天，每年可節約電費約12萬元；
2． 供氣壓力穩定在0.65?0.01 Mpa；
3． 實現的系統各空壓機啟停的自動化控制，大大簡化了經常人工啟停空壓機的繁雜操作。
提出了一種基于杭州三科SKI600系列螺桿式空氣壓縮機變頻控制系統的聯動控制方案，該方案具有穩定的供氣壓力，可自動增加或減少空壓機臺數，節能效果明顯，有效延長了系統各設備的使用壽命。在多臺空氣壓縮機聯動控制系統中得到了成功的應用。
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