空壓機(jī)行業(yè)概述

空壓機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用，在各行業(yè)中，他擔(dān)負(fù)著為工廠所有氣動(dòng)元件，包括各種氣動(dòng)閥門，提供氣源的職責(zé)。因此它運(yùn)行的好壞直接影響工廠生產(chǎn)工藝?？諌簷C(jī)的各類有很多，但其供氣控制方式幾乎都是采用加、卸載控制方式。例如阿特拉斯，英格索蘭，壽力，臺(tái)灣復(fù)盛空壓機(jī)、德國螺霸螺桿式空壓機(jī)和尚愛中高壓活塞式空壓機(jī)都采用了這種控制方式。該供氣方式雖然原理簡單、操作方便，但存在耗電量高、進(jìn)氣閥易損壞、供氣壓力不穩(wěn)定等問題。隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛快發(fā)展，國家越來越關(guān)注高效低耗的技術(shù)，而這種技術(shù)已受到人們的關(guān)注。在空壓機(jī)供氣領(lǐng)域能否應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)，節(jié)省電能的同時(shí)也能改善空壓機(jī)性能、提高供氣品質(zhì)就成為我們關(guān)心的一個(gè)話題。

空壓機(jī)工作原理
螺桿壓縮機(jī)的工作原理可分為進(jìn)氣，壓縮和排氣三個(gè)過程。隨著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，每對(duì)相互嚙合的齒相繼完成相同的工作循環(huán)。

(1)進(jìn)氣過程：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，陰陽轉(zhuǎn)子的齒溝空間在轉(zhuǎn)至進(jìn)氣端壁開口時(shí)，其空間最大，此時(shí)轉(zhuǎn)子齒溝空間與進(jìn)氣口的相通，因在排氣時(shí)齒溝的氣體被完全排出，排氣完成時(shí)，齒溝處于真空狀態(tài)，當(dāng)轉(zhuǎn)至進(jìn)氣口時(shí)，外界氣體即被吸入，沿軸向進(jìn)入陰陽轉(zhuǎn)子的齒溝內(nèi)。當(dāng)氣體充滿了整個(gè)齒溝時(shí)，轉(zhuǎn)子進(jìn)氣側(cè)端面轉(zhuǎn)離機(jī)殼進(jìn)氣口，在齒溝的氣體即被封閉。
(2)壓縮過程：陰陽轉(zhuǎn)子在吸氣結(jié)束時(shí)，其陰陽轉(zhuǎn)子齒尖會(huì)與機(jī)殼封閉，此時(shí)氣體在齒溝內(nèi)不再外流。其嚙合面逐漸向排氣端移動(dòng)。嚙合面與排氣口之間的齒溝空間漸漸減小，齒溝內(nèi)的氣體被壓縮壓力提高。
(3)排氣過程：當(dāng)轉(zhuǎn)子的嚙合端面轉(zhuǎn)到與機(jī)殼排氣口想通時(shí)，被壓縮的氣體開始排出，直至齒尖與齒溝的嚙合面移至排氣端面，此時(shí)陰陽轉(zhuǎn)子的嚙合面與機(jī)殼排氣口的齒溝空間為0，即完成排氣過程，在此同時(shí)轉(zhuǎn)子的嚙合面與機(jī)殼進(jìn)氣口之間的齒溝長度又達(dá)到最長，進(jìn)氣過程又再進(jìn)行。
從上述工作原理可以看出，螺桿壓縮機(jī)是一種工業(yè)容積做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的容積式氣體壓縮機(jī)械。氣體的壓縮依靠容積的變化來實(shí)現(xiàn)，而容積的變化又是借助壓縮機(jī)的一對(duì)轉(zhuǎn)子在機(jī)殼內(nèi)做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來達(dá)到。
空壓機(jī)節(jié)能改造方案
采用變頻節(jié)電器控制控制空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速以達(dá)到節(jié)能是一種較為科學(xué)的控制方法。根據(jù)空壓機(jī)運(yùn)行特性如：
Q1 / Q2 = n1 / n2
H1 / H2 = (n1 / n2)2
P1 / P2 = (n1 / n2)3式中
Q - - -空壓機(jī)供給管網(wǎng)風(fēng)量
H - - -管網(wǎng)壓力
P - - -電機(jī)消耗功率
n - - -空壓機(jī)轉(zhuǎn)速
由上式可知，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速降至額定轉(zhuǎn)速的80%，則空壓機(jī)供給管網(wǎng)風(fēng)量降為80%，管網(wǎng)壓力降為(80%)2,電機(jī)消耗功率則降為(80%)3,即51.2%，去除電機(jī)機(jī)械耗損和電機(jī)銅、鐵損耗等影響，節(jié)能效率也接近40%，這就是調(diào)速節(jié)能的原理所在。長期實(shí)踐證明，在供氣系統(tǒng)中接入變頻節(jié)能系統(tǒng)，利用變頻技術(shù)改變空壓機(jī)轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)管道中的流量，以取代閥門調(diào)節(jié)方式，能取得明顯的節(jié)能效果，一般節(jié)電率都在30%以上。另外，變頻節(jié)電器的軟啟動(dòng)功能及平滑調(diào)速的特點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的平穩(wěn)調(diào)節(jié)，同事減少啟動(dòng)沖擊并延長機(jī)組及管組的使用壽命。

變頻節(jié)電器系統(tǒng)將管網(wǎng)壓力作為控制對(duì)象，裝在儲(chǔ)氣管出氣口的壓力變送器將儲(chǔ)氣罐的壓力轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)送給節(jié)電器內(nèi)部的PID調(diào)節(jié)器，與壓力給給定值進(jìn)行比較，并根據(jù)差值的大小按既定的PID控制模式進(jìn)行運(yùn)算，產(chǎn)生控制信號(hào)去控制變頻器的輸出電壓和逆變頻率，調(diào)整電動(dòng)機(jī)從靜止到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速可由變頻節(jié)電器實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，避免了啟動(dòng)時(shí)的大電流和啟動(dòng)給空氣壓縮機(jī)帶來的機(jī)械沖擊。正常情況下，空氣壓縮機(jī)在節(jié)電器控制方式下工作。節(jié)電器一旦出現(xiàn)故障，生產(chǎn)工藝不允許空壓機(jī)停機(jī)，因此，系統(tǒng)設(shè)置了工頻與變頻切換功能，這樣當(dāng)變頻節(jié)電器出現(xiàn)故障時(shí)，可由工頻電源通過接觸器直接供電，使空氣壓縮機(jī)照常工作。
用氣需求↑--管路氣壓↓--壓力設(shè)定值與反饋值的差值↑--PID輸出↑--變頻器輸出頻率↑--空壓機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速↑--供氣流量↑--管路氣壓趨于穩(wěn)定

特別注意，在壓力容差范圍內(nèi)，節(jié)電器額PID不調(diào)節(jié)，即保持輸出頻率不變。空壓機(jī)改造節(jié)電率：18-56%
深圳市圣啟自動(dòng)化設(shè)備有限公司專業(yè)設(shè)備節(jié)能改造：工業(yè)風(fēng)機(jī)節(jié)能改造、生活用水恒壓控制、工業(yè)水泵節(jié)能改造、塑料機(jī)械節(jié)能改造、螺桿空壓機(jī)恒壓控制、中央空調(diào)恒溫節(jié)能控制等。