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隨著社會的不斷進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)發(fā)展，環(huán)境污染和能源危機(jī)日益突出，使得人們對于低碳環(huán)保、節(jié)能降耗的關(guān)注度越來越高。各個國家各個行業(yè)都在采取積極有效的措施來節(jié)能，減少能源損耗，美化生態(tài)環(huán)境。作為通用制造生產(chǎn)設(shè)備的空壓機(jī)，其技術(shù)發(fā)展的重點及市場核心需求也在慢慢向節(jié)能環(huán)保方向發(fā)展。
空壓機(jī)節(jié)能的必要性
據(jù)有關(guān)權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測，普通空壓機(jī)所消耗的電能僅10%轉(zhuǎn)化成壓縮空氣，剩下的90%轉(zhuǎn)化為熱能，由此可見，壓縮空氣比電費還要貴十倍，但是我們往往都忽略了這一點。在工廠里，大多數(shù)空壓機(jī)都是連續(xù)運行，而且一般空壓機(jī)的電機(jī)本身不能根據(jù)壓力需求的變動來實現(xiàn)降速，使電機(jī)輸出功率與現(xiàn)場實際壓力需求量相匹配，導(dǎo)致在用氣量少的時候仍然要空載運行，造成巨大的電能浪費。據(jù)統(tǒng)計，空壓機(jī)占大型工業(yè)設(shè)備(風(fēng)機(jī)、水泵、鍋爐等)幾乎所有耗電量的15%。從這點上來說，空壓機(jī)可以說是一個“電老虎”，因此，迫切需要更加節(jié)能的空壓機(jī)普及應(yīng)用。
變頻空壓機(jī)節(jié)能原理及優(yōu)勢
變頻空壓機(jī)的出現(xiàn)正是為了幫助廣大用戶節(jié)降耗。變頻空壓機(jī)能夠通過變頻器的變頻調(diào)節(jié)，利用改變電源的頻率來控制壓縮電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而帶動空氣端轉(zhuǎn)速變化，實現(xiàn)產(chǎn)氣量可以大范圍的調(diào)節(jié)，充分適應(yīng)用戶在不同工況下的用氣需求，提高用氣效率。同時，由于能夠?qū)崿F(xiàn)平滑地調(diào)節(jié)，避免需求變化引起的電機(jī)頻繁啟停，可以保護(hù)電機(jī)，延長機(jī)組使用壽命，同時降低能耗。目前國內(nèi)做的比較好的變頻空壓機(jī)里有寧波的德曼變頻，其平均節(jié)點值可以達(dá)到29.5%。變頻運行不僅能夠降低能源成本，還能減少對設(shè)備的沖擊，使維護(hù)和維修量也隨之降低，運行成本大大降低。此外，在一般工況下，變頻空壓機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速只有額定的60%～70%，空壓機(jī)運行時的噪音也會大大下降。
變頻空壓機(jī)行業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀
變頻螺桿空壓機(jī)有如此多的節(jié)能優(yōu)勢，使得變頻空壓機(jī)越來越受到市場的歡迎，逐漸在各行各業(yè)中開始普遍應(yīng)用。特別是在一些能耗相對較高的行業(yè)中，變頻空壓機(jī)的使用不僅給用戶降低了能耗，減少了生產(chǎn)成本，而且提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的工藝水平。以下筆者將著重介紹變頻螺桿空壓機(jī)在一些行業(yè)的應(yīng)用狀況。
空壓機(jī)的額定排氣壓力可以分為超高壓(100MPa以上)、高壓(100-10MPa)、中壓(1.0-10MPa)、低壓(0.7-1.0MPa)、超低壓(0.7MPa以下)。近年來隨著自動化程度的逐步提高，超低壓的氣源應(yīng)用越來越廣泛，如污水處理、粉塵輸送、化纖化工等行業(yè)。這些行業(yè)一般要求氣壓在0.3-0.5MPa之間，以前一般用戶會購買0.7MPa的空壓機(jī)，通過減壓閥來降壓至0.4MPa左右，這樣就存在高壓低用這一浪費現(xiàn)象�，F(xiàn)在由于超低壓氣源使用的越來越多，市場上也有一些專用的超低壓空氣壓縮機(jī)。但是由于設(shè)計用氣量和實際使用量的誤差或用戶生產(chǎn)量的起伏，會導(dǎo)致空壓機(jī)產(chǎn)氣和實際用氣很難達(dá)到一致。為了達(dá)到空壓機(jī)所產(chǎn)的氣和用戶所消耗的量達(dá)到平衡，一般會采用進(jìn)氣節(jié)流或排氣泄放等方法來實現(xiàn)，這類控制方法還是存在極大的浪費。最理想的辦法是采用變頻調(diào)速來控制空壓機(jī)的產(chǎn)氣量，達(dá)到多用多產(chǎn)，少用少產(chǎn)，恒壓精準(zhǔn)供氣。
目前我國水泥企業(yè)大部分空壓機(jī)的能源利用率也比較低。水泥企業(yè)一般用氣壓力在0.25-0.5MPa之間，選用常規(guī)的0.7MPa空壓機(jī)將造成巨大的電力浪費。且當(dāng)空壓機(jī)輸出壓力大于一定值時，或者自動打開泄載閥，會使異步電動機(jī)空轉(zhuǎn)，嚴(yán)重浪費能源;如停機(jī)，電動機(jī)頻繁的啟動、停止，影響電機(jī)的使用壽命，且空壓機(jī)工頻啟動電流大，對電網(wǎng)沖擊大，電機(jī)軸承磨損大，設(shè)備維護(hù)量大。使用變頻螺桿空氣壓縮機(jī)可以通過PLC和變頻器調(diào)節(jié)，減少以往因瞬間用氣量大而空壓機(jī)長期空轉(zhuǎn)所損耗的電能，實現(xiàn)矢量產(chǎn)氣、恒壓供氣。在水泥行業(yè)，使用變頻空壓機(jī)的節(jié)能效果非常顯著，如某水泥企業(yè)應(yīng)用的其投入124萬元購買的德曼變頻空壓機(jī)，節(jié)能效率高達(dá)48.4%，年節(jié)能達(dá)380萬千瓦時以上。
節(jié)能催生變頻，變頻引領(lǐng)節(jié)能。隨著節(jié)能理念的深入人心以及國家的政策引導(dǎo)，未來變頻空壓機(jī)的市場將更為廣闊。這不僅是企業(yè)用戶節(jié)能降耗，減少成本的需求，也是人與自然、社會和諧相處的必然要求。對于廣大的變頻空壓機(jī)廠商來說，更應(yīng)該鉆研節(jié)能空壓機(jī)的產(chǎn)品與技術(shù)，不斷提高節(jié)能水平，從而在激烈的市場競爭中順勢而發(fā)，得市而贏。
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作者:德耐爾@德耐爾空壓機(jī) 空壓機(jī)修訂日期：2016-06-24
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