에어 컴프레서는 압축 공기의 최대량에 따라 선택되기 때문에 오랜 시간 동안, 에어 컴프레서는 파워 다운 주파수 정속 모드에서 작동하는 스텝 다운 스타트를 사용하고 있습니다. 가스 압력이 특정 범위 내에 있도록하기 위해, 공기 압축기는 가스 요구에 따라 작동 모드를 자주 변경해야합니다.
흡기 밸브 제어를 사용하는 일반적인 방법은 라인 압력이 설정 압력의 상한에 도달 할 때 흡기 밸브가 닫히고 공기 압축기가 무부하 작동하는 것입니다. 모터로 작동하지만 압축 공기를 출력하지 않습니다. 도로 압력이 더 이상 상승하지 않습니다. 라인 압력이 설정된 하한에 도달하면 흡기 밸브가 열리고 압축 공기가 출력되고 라인 압력이 상승합니다.
이러한 방식으로 모터는 전체 작동 프로세스 동안 계속 작동하지만 공기 압축기는 때때로 무부하 작동으로 들어가고 자주 시작되어 에너지 낭비가 발생합니다. 설계 시간의 공기 압축기로 인해 전체 부하 상태에서의 장기 작동 가능성을 배제 할 수 없습니다. 따라서 모터는 최대 수요에 따라서 만 선택할 수 있으므로 모터 용량이 일반적으로 큽니다. 실제 작동에서 경부 하 작동 시간은 종종 매우 높은 비율을 차지하므로 많은 에너지 낭비가 발생합니다.
공기 압축 시스템 설계 최적화
공기 압축기 스테이션에서 중앙 집중식 공기 공급을 구현하면 관리가 용이하고 투자가 절약 될뿐만 아니라 장비의 활용률이 향상되며 생산 압력을 충족시키기 위해 공급 압력 및 가스 공급이보다 편리하게 조정됩니다.
설계시, 먼저 가스 사용 장치의 분포에 따라 각 장치의 가스 시간과 가스 압력은 긴 파이프 라인으로 인한 큰 저항 손실과 누설 손실을 피하고 1 ~ 2 개를 설계해야합니다. 또는 분할 공기 공급 또는 단편화 된 네트워크 공급을 구현하는 더 많은 공기 압축기 스테이션과 공기 압축기 스테이션의 위치는 가스 공급 시스템의 중앙에 위치해야하며 더 많은 에너지를 소비하거나 높은 가스 압력을 사용해야합니다. . 장치가 더 가까이 있습니다.
둘째, 파이프 라인의 설계를 신중하게 고려해야하며 파이프 라인은 장애물없이 가능한 한 짧아야합니다. 누설 률을 최소화하기 위해 파이프 라인 레이아웃은 방사상이고 수지상이 적은 것으로 설계되어야합니다. 압축 공기; 중요 장비의 공급 압력 및 공급을 최적화하십시오. 마지막으로, 설계 환경에서 공기 압축기의 설계를 고려하여 흡입 온도를 최소화하고 흡입의 청결을 보장하고 우수한 냉각 시스템을 고려해야합니다.
주파수 제어 모드
1, 주파수 변환 속도 조절의 작동 원리
주파수 변환 속도 조절 기술은 모터 속도를 변경하고 전압을 변경하여 클릭 속도 조절의 목적을 달성하는 기술입니다. 공기 압축기에 사용되는 모터는 일반적으로 AC 비동기 모터이며 출력 속도는 다음과 같습니다.
n = 60f (1-s) / p ............... (1)
N— 모터 속도
F— 전원 주파수, Hz
P— 모터의 극 쌍 수
S— 모터 슬립 (0-6 %)
AC 비동기 모터의 공식 (1)에서, 3 상 AC 모터의 전원 주파수 f가 변경되는 한 모터 속도 n이 매우 편리하게 변경 될 수 있음을 알 수있다. 슬립 률 (s)이 크게 변하지 않을 때, AC 모터의 속도 (n)는 기본적으로 f에 비례한다. 즉, 전원 주파수가 조정될 때 비동기 모터의 속도가 조정될 수있다. 주파수 변환. 따라서 주파수 변환기를 사용하여 모터의 전원 공급 주파수를 변경하고 모터 속도를 변경하지만 공기 압축기 실린더의 공기 주파수도 변경하여 공기 압축기 출력의 가스 압력을 변경하여 공기 압축기의 출력 가스 응력의 목적.
전자기 유도의 원리에 따르면, 주파수 변환 속도 조절에서, 자속 (Φ)이 변하지 않는 한, 전원 주파수 (f)는 모터의 고정자 전압에 비례하고, 그 후의 회전 속도 및 출력 전력에 비례한다. 전원 주파수의 변화에 따른 모터 교환. 전원 주파수가 감소되면 모터 속도도 감소합니다. 고정자 측의 입력 전압을 변경하여 모터 주파수를 조정할 수 있습니다. 이것이 일정한 전압비 (v / f) 제어 방법입니다. 이 방법은 구현이 간단하고 속도 조절 성능 요구 사항이 그다지 높지 않은 상황에서 제어하기에 편리하며, 널리 사용되는 속도 조절 방법이기도합니다.
공기 압축기가 정압 공기 공급 제어를 위해 주파수 변환 속도 조절 기술을 채택 할 때 시스템 원리는 그림 1에 나와 있습니다.
시스템에 대한 설명 : 출력 압력을 제어 대상으로 취하고, 압력 트랜스미터가 취한 피드백 신호는 사전 설정된 압력과 비교하여 자체 PID 조정 기능을 사용하여 인버터에 연결되며 PID 조정으로 통합됩니다. 신호는 인버터의 입력단에 연결되어, 압력의 변화에 따라 모터 (M)의 작동 주파수 및 속도가 결정되고, 주파수 변환 조정 모드가 실현된다.
2, 주파수 변환 속도 조절 에너지 절약 분석
(1) 일정한 토크 하중 적용
일정한 토크 하중은 회전 속도에 관계없이 일정합니다. 공식은 다음과 같습니다.
P = K × T × n .................. (2)
여기서 : P는 샤프트 동력, K는 계수, T는 부하 토크, n은 속도입니다.
식 (2)에서 알 수 있듯이 샤프트 동력은 모터 속도에 비례합니다. 가변 주파수 속도 제어 기술을 적용한 후, 공정 요구로 인해 모터 속도 n이 정격 속도의 80 %로 감소하면 해당 전력 소비는 80 %로 감소합니다.
(2) 가변 토크 부하 적용
유체 역학의 기본 법칙에 따르면 팬, 펌프 및 압축기는 모두 가변 토크 부하입니다. 속도 n은 다음과 같이 유량 Q, 압력 H 및 샤프트 동력 P와 관련된다 : Q∝n, H∝n2, P∝N3; 즉, 유량은 회전 속도에 비례하고, 압력은 회전 속도의 제곱에 비례하고, 축력은 회전 속도의 입방체에 비례한다. 모터 속도가 약간 떨어지면 샤프트 동력이 크게 떨어집니다. 예를 들어, 유량이 정격 유량의 80 % 인 경우, Pn은 0.51Pe, 즉 모터 샤프트 동력은 정격 동력의 51 %에 불과하여 거의 절반으로 줄어 듭니다. 따라서 팬, 펌프, 컴프레서 등과 같은 부하에 주파수 변환기를 적용하면 유량이 변할 때 에너지를 절약 할 수 있으며 에너지 절약 효과가 매우 뛰어납니다.
폐열 회수 원리
공기 압축기의 경우 입력 에너지의 약 80 %가 열 에너지로 변환됩니다. 해당 유형의 공기 압축기의 구조와 원리에 따라 공기 압축기를 적절히 수정하면 열을 재활용 할 수 있고 폐기물을 보물로 만들 수 있습니다. 환경으로 수집 된 열은 다른 목적으로 난방을위한 연료 소비를 줄이기 위해 사용됩니다. 열회수의 원리는 그림 2에 나와 있습니다.
폐열 회수의 원리에 따라, 공기 압축기의 오일 회로에 열교환 기와 해당 제어 장치를 추가하여 냉수를 가열함으로써 오일 쿨러 배기 팬에서 원래 빼낸 열의 전부 또는 일부를 수집하여 그것을 가열하는 데 필요한 에너지. 냉각기의 흡입구 온도는 약 85-100 ° C입니다. 역류 열전달과 적절한 오일 온도 및 수온 제어 수단을 사용하여 해당 열교환기를 설치하면 출구 수온이 65-80 ° C로 상승하고 압축기가 정상적으로 작동합니다. . 특정 열 회수 시스템 흐름이 그림 3에 나와 있습니다.
공기 압축기의 효율 향상
공기 압축기의 작동 효율을 개선하는 열쇠는 공기 압축기의 변위를 증가시키는 것입니다. 에어 컴프레서 배기량에 영향을주는 많은 요인이 있습니다. 운영 실습을 통해 다음과 같은 측면에서 시작하여 매우 명확한 결과를 얻을 수 있습니다.
1. 흡입 환경과 냉각 상태가 양호해야합니다. 흡입 지점의 환기를 강화하고 정기적으로 흡입 필터를 청소 및 교체하십시오.이 필터는 저항을 줄이고 대기의 먼지가 실린더에 들어가는 것을 효과적으로 방지하여 먼지가 피스톤 링과 실린더의 마모를 악화시키고 파괴하는 것을 방지합니다 밸브의 기밀성. 내부 누출. 어느 한 수준의 흡입 온도가 1 ° C 증가하기 때문에 변위가 약 2 % 감소하고 동력이 감소하지 않습니다. 따라서, 염소 나 투약으로 처리 된 순환 또는 탈염수를 사용하여 열교환을 보장하는 것이 좋습니다. 냉각 효과 및 공기 압축기에 필요한 냉각수 및 수 압량 보장.
2. 유지 보수 작업, 유지 보수주기의 합리적인 결정, 유지 보수 품질에 대한 엄격한 요구 사항을 잘 수행하십시오. 에어 필터 및 에어 컴프레서 냉각 시스템을 정기적으로 청소하고 에어 밸브, 피스톤 링 및 패킹 링을 정기적으로 수리 또는 교체하십시오. 전문 기술자가 유지 보수 품질 검사를 수행합니다. 수리를 확인한 후, 실린더 간극 부피는 피스톤을 보장하기 위해 적당한 범위 내에서 제어됩니다. 링의 조립 품질 및 밸브의 유지 관리 품질.
3. 운영 관리를 강화하고 점검을 실시합니다. 작업자는 블로우 오프 밸브가 새지 않도록 모든 레벨에서 응축기와 보조 장비로 적시에 배수, 오일 배출 및 분진을 배출해야합니다. 냉각수의 입구와 출구 사이의 온도차가 10 ° C 이상, 인터쿨러 출구 온도가 40 ° C 미만이되도록 냉각수의 수압 및 물 체적을 시간에 따라 점검하고 조정해야합니다. 각 밸브의 작동 상태를주의 깊게 확인하고 처리하거나보고하는 데 문제가있는 시간을 찾으십시오.
공기 압축 시스템의 에너지 절약 및 소비 감소는 기업의 생산 비용 및 투자 이점에 직접적인 영향을 미칩니다. 주파수 변환 속도 조절 기술과 폐열 회수 기술을 사용하여 공기 압축 시스템의 설계를 최적화함으로써 공기 압축 시스템의 작동 관리가 강화되고 공기 압축기의 작동 효율이 향상됩니다. 또한 공기 압축기의 유지 보수를 강화하여 에너지를 크게 절약 할 수 있습니다.
