空氣壓縮站節(jié)能論文范文
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1.1集中控制技術(shù)目前，很多生產(chǎn)企業(yè)使用壓縮空氣主要還是采用分散的控制方式，在應用中無法對每個用氣環(huán)節(jié)的用氣量多少、氣壓大小、排氣溫度高低等數(shù)據(jù)進行一個集中的監(jiān)控。實際操作中控制精度低、管理不便，無法實時的根據(jù)用氣量做到精確調(diào)節(jié)供氣出口壓力；在管網(wǎng)壓力要求較低的時候，空壓機效能不能得到很好的利用。集中控制系統(tǒng)主要包含多臺空壓機的集中控制和進氣方式的集中控制，空壓機的集中控制是通過單點的壓力控制代替多臺空壓機的壓力控制，從而減少系統(tǒng)的壓力帶寬。這樣可以讓系統(tǒng)中的某一臺空壓機運行在加卸載或變頻狀態(tài)，其它的空壓機滿載運行，避免多臺空壓機持續(xù)的加卸載產(chǎn)生的電流沖擊和能量的浪費，使整個系統(tǒng)的供氣壓力更為穩(wěn)定。集中控制系統(tǒng)聯(lián)機自動控制保護可以避免空壓機的同時啟動、停止、加載、卸載，有效地防止了大功率設備同時啟動對電網(wǎng)的大電流沖擊。根據(jù)統(tǒng)計，在實際應用中系統(tǒng)的壓力每下降1bar時，能耗會減少7%-15%。采用進氣方式的集中預過濾處理也能有效地延長濾芯的使用壽命及設備的重復投入，降低功耗、節(jié)省開支。
1.2余熱回收技術(shù)空壓機在長期、連續(xù)的運行過程中，空氣被劇烈壓縮，產(chǎn)生大量的熱能，同時空壓機的機械部件的高速運轉(zhuǎn)也會產(chǎn)生大量的熱能，這部分的溫度可達90℃左右。節(jié)能改造后，通過采用水冷卻余熱系統(tǒng)的回收技術(shù)，壓縮空氣經(jīng)冷卻器冷卻后，最后送入使用系統(tǒng)；而高溫高壓的潤滑油經(jīng)冷卻器冷卻后，返回油路進入下一輪循環(huán)。對于采用空氣冷卻系統(tǒng)的設備，余熱回收后的熱氣流通過溫控系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)可作為員工生活用水、辦公采暖或熱交換器的預熱。熱量被回收后，實現(xiàn)能源的二次利用，做到了資源的節(jié)約。
2集中控制系統(tǒng)應用案例
2.1系統(tǒng)的建立本系統(tǒng)采用ABB的PLC編程軟件、SIEMENSWINCC組態(tài)軟件及ABB的變頻器設計為多臺空壓機的連鎖控制。同時通過現(xiàn)場PLC與空氣壓縮機的電腦控制面板進行485通訊，讀取空氣壓縮機的運行參數(shù)，并通過以太網(wǎng)上傳至上位機電腦，方便數(shù)據(jù)查詢以及故障回查，使操作人員能隨時掌握設備的運行情況。根據(jù)實際情況建立三個空壓站，系統(tǒng)框圖如下。集中控制系統(tǒng)的包含3個空壓站的控制，每個空壓站中都配有三臺螺桿式空氣壓縮機及干燥機、水泵和水塔，每個站中根據(jù)不同情況都增加不同負載的變頻控制，該變頻設備可進行變頻或工頻兩種模式切換。3個空壓站系統(tǒng)公用一個上位機系統(tǒng)，每個空壓站內(nèi)包含一個PLC集中控制柜和一個變頻柜。當空壓機選擇變頻工作時，不論是遠程還是本地操作，只要設備變頻工作，PLC系統(tǒng)就會根據(jù)壓力傳感器反饋的壓力值對變頻器進行PID調(diào)節(jié)控制。
2.2變頻控制技術(shù)在實際的生產(chǎn)應用中，負載的大小是動態(tài)變化過程，故空壓機的供氣量的大小也要跟著用氣端用氣量的變化而改變，這樣會導致供氣的壓力產(chǎn)生波動，用氣的精度達不到生產(chǎn)工藝的要求影響產(chǎn)品的品質(zhì)。根據(jù)電機的轉(zhuǎn)速與電源頻率成正比的關(guān)系，采用變頻控制技術(shù)，可以通過改變電源的頻率大小而改變電機的轉(zhuǎn)速，從而達到調(diào)控空壓機的產(chǎn)氣量大小。整個變頻控制系統(tǒng)主要由變頻器、壓力變送器、PLC、空壓機等器件組成。通過壓力閉環(huán)控制系統(tǒng)，使管網(wǎng)的反饋壓力與所設置的壓力進行比較，得到偏差值，經(jīng)PID調(diào)節(jié)器計算后通過PLC實時的控制變頻器作用于電動機的運行頻率，再由變頻器輸出相應的頻率和幅值的交流電，在電動機上得到對應的轉(zhuǎn)速，從而達到動態(tài)調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速的目的，直到管網(wǎng)壓力與設定值相同，最終使系統(tǒng)達到恒壓控制狀態(tài)，實現(xiàn)節(jié)能優(yōu)化的效果。通過系統(tǒng)的余熱回收技術(shù)，解決了企業(yè)長期為員工生活熱水、生產(chǎn)加熱液體、空調(diào)系統(tǒng)恒溫加熱等這些承受的經(jīng)濟負擔。
3結(jié)束語
在系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)能改造后，通過系統(tǒng)運行半年的數(shù)據(jù)統(tǒng)計：全廠月平均耗電29.34萬度，比改造前節(jié)電約5.4萬度，節(jié)能率約18.5%，按當?shù)仉娰M0.7元計算，全年節(jié)約電費可以達到45.4萬元左右?？諌赫炯锌刂葡到y(tǒng)供氣節(jié)能優(yōu)化改造后，直接帶來了可觀的經(jīng)濟效益，車間的布局也起到了美化的效果，有效節(jié)約了設備的維修成本、人工管理費用。極大地提高了全廠空氣壓縮系統(tǒng)安全性、可靠性。
作者：柳振宇劉玉敏單位：天津職業(yè)技術(shù)師范大學