[实用新型]节能节电气体压缩系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种节能节电气体压缩系统。

背景技术

气体压缩机是压缩气体制成高压气体，以提供气体压力能的机械，是气源装置的主 体。按工作原理区分，气体压缩机有容积式、速度式，前者通过压缩气体体积增加分子密度 来提高气体压力，后者通过提高气体分子速度增加分子动能来提高气体压力。目前常用的气 体压缩机有螺杆式、活塞式、离心式、滑片式、涡旋式气体压缩机等等。据权威机构检测， 气体压缩机所消耗的电能仅有10％转化成压缩气体，剩下的90％转化为热能，这90％的热 能通过压缩机内的级间和末端冷却器排入冷却水循环系统中通过凉水塔释放到大气环境中。 由此可见，对于气体压缩机配套的电动机而言，其做功消耗的电能大，不但增加了使用者额 外的经济投入，而且对能源也造成了严重的浪费。

气体压缩机运行耗能的问题：

1.卸载运行状态下耗能严重：我国气体压缩机的负荷率在66％左右，其余时间都是处于卸载 运行状态。对于螺杆气体压缩机等使用传统调节方式的气体压缩机而言，卸载运行状态下的 能耗是满载运行状态下的20％以上，有的气体压缩机甚至达到40％左右，能耗占总能耗的 9％—18％，浪费程度十分的严重。

2.起动电流过大：气体压缩机起动电流能够达到额定电流的5倍到7倍，冲击电网容 易导致电网不稳，甚至威胁到用电设备的稳定运行，减短气体压缩机的寿命。

3.自动化程度低：传统气体压缩机的调节是依靠控制调节阀和加/卸载阀实现的，存在 速度慢、压力不稳、精度低等缺点。

4.维护量大：由于气体压缩机起动时对设备的冲击电流很大，使电动机受到了比较大 的磨损，而且加/卸载的运行方式使部件不断进行反复动作，导致部件老化速度加快，设备 维护的工作量很大。

5.噪音大：持续高速、超负荷、加/卸载等导致气体压缩机运行耗钱产生的噪音很大。

气体压缩机的节能方法：

1.提高传动效率：选择高质量、精度的带轮、胶带、端面齿等，负载不均匀时一次性更换全 部胶带，安装时认真调整中心距，保证所有胶带受到相同的张紧力，可以有效的提高其传动 效率。

2.降低摩擦功耗：活塞、缸套间的间隙大小和润滑情况影响着气体压缩机效率。只有 合适的间隙下才能保持有效的润滑。精密控制间隙，及时更换已有磨损的活塞环，保证油液 黏度合适、循环迅速，定期进行维护保养。

3.减少压力损失：气路系统包括滤风器、吸排气阀、冷却器等能够将压缩气体运输到 使用设备。如果出现吸排气阀失修或修理不当等问题，会形成漏气，减少排气量，从而降低 气体压缩机运行效率。

4.提高交换热性能：气体压缩机压缩气体有等温、绝热、多变压缩三种，理论上等温 压缩能耗最小，但实际运行过程中都是多变压缩。

5.无功补偿节能：气体压缩机通常使用异步电动机，而异步电动机的功率因数比较 低，多在0.2—0.85之间，随负载的变化而大幅度变化，能量损耗大。

6.变频调速节能；变频调速节能通过在电网与电动机间安设变频器改变电压和电动机 频率，来实现电动机调速。通过变频器控制空压机转速，来调节能量，满足轻载的运行需 要，让排气量与用气量相匹配。通过实践证明，使用变频调速方法能够提高空压机轻载运行 状态下的工作效率，减少空压机的能量消耗，为企业创造更好的经济效益。该系统控制输出 压力，将反馈信号接到变频器上，再与给定信号做比较，由PID调节后将综合信号发送到输 入给定端，按压力变动量调整电动机的转速和功率。

7.多机组群控节能：在用气量很大并且用气负荷波动较大的场合，使用单台大容量气 体压缩机难以满足气量调节的需要，而常使用多台气体压缩机。多机组群控技术是在多台气 体压缩机运行条件下实现节能的有效方法之一，它根据实际用气量选定需要的机器和台数， 消除了不必要的浪费情况，具有显著的节能效果。

从传统气体压缩机节能节电的方法可以看出，均是从机械或电器变频方面改善气体 压缩机结构及电机转速、减少电耗，从而达到节能节电的目的，但其节能节电效果不是十分 显著。