75KW（例）空气压缩系统变频节能改造方案

一、  公司简介:

深圳市迈凯诺电气有限公司是由一群多年从事电力电子技术研究、开发与产业化的人士创立的高新技术企业。拥有一支经验丰富、勇于实践、不断创新的高素质的开发、科研团队。主要从事电气传动、工业自动化领域内的变频调速以及电子节能等高科技产品的开发、生产与销售。

公司已独立自主开发KE100面向客户设计的特制变频器、KE200高性能交流通用变频调速器、KE300高性能电流矢量变频调速器、三大系列100多个规格产品，完全拥有自主知识产权，可满足不同行业不同客户的需求。其良好的性能、可靠的品质深得用户的信赖与赞赏，表现出了迈凯诺变频器独有的技术特点。

公司秉承客户、信誉、质量的原则。时刻跟随世界技术的发展。不断推出更先进、性价比更好的产品，为客户的发展提供更有力的产品和技术保障。

二、    空气压缩机及节能前景概述：

随着我国经济的高速发展特别是21世纪初WTO的加入，能源的安全已成为摆在我们面前的一个刻不容缓的问题。全国范围内的连续限电已向我们拉响了能源的警报。也是关系到我国经济可持续发展战略的一个重要因素。同时异常激烈的市场竞争已渗透到各行各业的每个角落中。生产型企业怎样能否有效的提高生产效率、工艺、节能降耗从而降低生产成本，保住产品优势业亦成为各厂家发展中的首要问题。据不完全统计在我国的电能的60%是被各行各业中广泛使用的风机、水泵所消耗，而空压机则占了60%中的15%左右。可想而知其年消耗量有多大。
　　而由于空压机是结构复杂的通用设备，运转时间长，配备电机功率较大，因而降低空压机的功耗，提高空压机的经济运行，对节能具有一定意义。尽管我们加强日常运行管理：减少泄漏、合理润滑、定期维护，但是共蕴藏的节能潜力远未被挖掘出来。下面就作简单分析。
    我们通常使用的都是活塞式空压机，活塞在气缸内作往复运行，周期性地改变缸内的容积，从而使气缸内气体容积发生变化，并与气缸内气阀作相应的开闭动作配合，通过吸气、压缩、排气等动作，将无压或低压气体升压，并输出到储压罐内。
　　首先，空压机的驱动轴上所需要的轴功率，与排气压力、空压机转速有直接的关系，也就是说，在实际运行中，由于压缩空气的使用随时在变化，空压机并不经常在额定工况下运行，而空压机排气压力的高低则直接影响到实际轴功率的大小。排气压力越高，所需轴功率也越大。试验证明满负载时，空压机的输入电流（功率）与排气压力的关系符合下图曲线与关系式。

　　 其次，为满足用气量的随时变化要求，储气罐内气体必须保持一定的压力，目前大多数空压机均采用切断进气的调节方式来改变排至储气罐的气量。对于空压机气量的供求关系表现为排气压力的变化，空压机排气量正好满足生产用气量要求时，储气压力保持不变，若能维持这种状态当然，但实际上用气量是随时变化的，而且设计冗余量较大，所以空压机排气量都要大于用气量，如果空压机仍恒速运转，则储气罐内的气体越积越多，当罐内压力上升达到设定压力时，一般采用两种办法：一种是空压机卸荷运行，不产生压缩气体，电动机处于空载运转，其用电量仍为满负载的30-60%，这部分电能被白白浪废掉。另外一种办法是停止空压机运行，这样似乎空压机空转或不断放空所浪费的电能被消除了，但是若无容积较大的储气罐，将会带来电动机的频繁启动，空压机的空载启动电流大约是额定电流的5-7倍，对电网及其它用电设备冲击较大，同时使空压机的使用寿命也会缩短。

采用变频调速控制与否的排气压力比较

综上所述，由于空压机可以在保证生产所需要的压力下运行，电机输入功率大大下降，辅以压力闭环控制，实现空压机的供气压力—转速的动态匹配，减少了电机的实际输入功率，达到节能目的。即电机的转速由供气压力来控制，压缩机需要多大的功率，电机就输出多大的功率，而不必做无用功，从而取得良好的节能效果，节能的第二方面是空压机停止了空转，电机不存在轻载运行，这部分能量很可观。
　　相应带来的其它好处是：供气压力稳定，通过压力调节器，可使空压机保持在设定的压力值下工作，压力稳定可靠性高，而且压力可以无级设定，随时可调。电机实现软启动，压缩机的使用寿命及检修周期都将得到大大延长。空压机排气量由空压机的转速来控制，气缸内气阀片不再反复地开启和关闭，阀座、弹簧等工作条件大大改善，避免了高温、高压气体急剧的流动与冲击，维修工作量减少。

三、        工作原理图及工作流程如下图所示：

四、    空压机节能预算：

（1）      改造前

单次功耗：指空压机一个工作周期的能耗

单次功耗=加载功耗+空载功耗

加载功耗W1：W1=P1×T1=

空载功耗W2：W2= P2×T2=

单次功耗W=W1+W2=

其中：T1为加载时间：34s; T2为卸载时间：44s; I1为加载电流：135A; I2为卸载电流：65A; 为电机功率因数：取0.85;

（2）      改造后

变频控制时，由于全程进行PID控制，改造前的卸载能耗可以全部节省下来。

（3）      节能比例

====26.8%

其中，为效率系数：取0.7

（4）      功耗对比

五、    投资费用预算

90KW空压机变频节能改造费用预算：（迈凯诺变频器）

（一）            材料费（附明细表）

  一套90KW空压压缩系统变频节能改造总投资费用为：   A 元/套

六、       经济效益分析：

根据空压机运行特性和以往改造的运行记录经验，其节能的潜力通常在额定负载的30%~65%范围内。

    考虑到负荷的变化，各设备的节电率可能会有差别,根据经验，按平均节电率25%来计算，例如一台75KW的设备，使用迈凯诺变频器，按每天运行24小时，每月运行26天，每年运行12个月，电价1.15元/度计算，则

每天节电量：      75×25%×24(小时)=450度

每年节电量：      450×26（天）×12（月）=140400度

每年可节电费约为：140400×1.15=161460元

投资设备费人民币：A元

投资回收期：     A÷161460=？年

根据以往经验可知一般在半年到一年左右即可回收投资成本。

实际上，改造系统后还会带来节省变压器损耗、节约电器维修费用、节约电机及管阀的维修费用 等一系列好处，这种综合节能降耗产生的效益是巨大的。

七、售后服务（我公司承诺）

1、变频器的安装调试由贵司工程技术人员完成，我司可提供相关资料以及技术支持。

2、变频器在运行中出现故障，若电话指导不能排除的情况下，我公司技术人员将以最快的速度赶到现场处理。

质量承诺：

（1）设备安装三个月内如果出现质量问题我司负责设备的调换。

（2）一年之内如果设备出现质量问题，我司负责维修。我司还为客户提供终身服务，质保期以外的只适当收取维修成本费用。

深圳市迈凯诺电气股份有限公司  

 刘经理                                                            

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