空気圧縮機は、圧縮空気の最大量に応じて選択されるため、長い間、電力周波数一定速度モードで動作するステップダウンスタートを使用してきました。 ガス圧力が特定の範囲内にあることを保証するために、エアコンプレッサーは、ガス需要に応じて運転モードを頻繁に変更する必要があります。
吸気バルブ制御を使用する一般的な方法は、ライン圧が設定圧力の上限に達すると、吸気バルブが閉じられ、エアコンプレッサーが無負荷運転になることです。 モーターで作動しますが、圧縮空気を出力しません。 道路の圧力はもはや上昇しません。 ライン圧力が設定下限に達すると、吸気バルブが開き、圧縮空気が出力され、ライン圧力が上昇します。
このように、モーターは運転プロセス全体を通して運転を続けますが、エアコンプレッサーは時々無負荷運転に入り、頻繁な始動が発生し、エネルギーを無駄にします。 設計時の空気圧縮機により、全負荷下での長期運転の可能性を排除することはできません。 したがって、モーターは最大需要に応じてのみ選択できるため、モーター容量は一般に大きくなります。 実際の動作では、軽負荷動作の時間は非常に高い割合を占めることが多く、これは大きなエネルギーの浪費につながります。
空気圧縮システムの設計を最適化する
エアコンプレッサーステーションでの集中空気供給の実装は、管理を容易にし、投資を節約するだけでなく、設備の稼働率を改善し、生産ニーズに合わせて供給圧力とガス供給をより便利に調整します。
ガスを使用するデバイスの分布に応じて設計する場合、各デバイスのガス時間とガス圧力は、長いパイプラインに起因する大きな抵抗損失と漏れ損失を回避し、1つまたは2つ設計する必要があります。 または、さらに多くの空気圧縮ステーション（分割空気供給または断片化されたネットワーク供給を実装します）、および空気圧縮ステーションの位置をガス供給システムの中心に配置し、より多くのエネルギー消費または高圧ガスの使用を試みる必要があります。 デバイスが近くにあります。
第二に、パイプラインの設計は真剣に考慮されるべきであり、パイプラインは障害のないできるだけ短いものでなければなりません。 漏れ率を最小限に抑えるために、パイプラインレイアウトは、放射状で樹状突起が少ないように設計する必要があります。 圧縮空気; 重要な機器の供給圧力と供給を最適化します。 最後に、空気圧縮機の設計を設計環境で考慮して、吸込温度を最小限に抑え、吸込の清浄度を確保し、良好な冷却システムを確保する必要があります。
周波数制御モード
1、周波数変換速度調整の動作原理
周波数変換速度調整技術は、クリック周波数調整の目的を達成するために、モーター周波数を変更し、電圧を変更する技術です。 空気圧縮機で使用されるモーターは通常AC非同期モーターであり、その出力速度は次のとおりです。
n = 60f（1-s）/ p ...............（1）
N—モーター速度
F-電源の周波数、Hz
P-モーターの極ペアの数
S-モーターのスリップ、（0-6％）
AC非同期モーターの式（1）から、モーター速度nは、三相ACモーターの電源周波数fが変更される限り、非常に便利に変更できることがわかります。 スリップ率sがあまり変化しない場合、ACモーターの速度nは基本的にfに比例します。つまり、非同期モーターの速度は、電源周波数を調整するときに調整できます。周波数変換。 したがって、モーターの電源周波数を変更するための周波数コンバーターの使用は、モーター速度も変更しますが、エアコンプレッサーシリンダーの空気周波数も変更し、それにより、エアコンプレッサー出力のガス圧を変更し、空気圧縮機の出力ガスストレスの目的。
電磁誘導の原理によれば、周波数変換速度の調整では、磁束Φが変化しない限り、電源周波数fはモーターの固定子電圧に比例し、次に回転速度と出力電力電源周波数の変化に伴うモーターの変化。 電源周波数が低下すると、モーター速度も低下します。 ステータ側の入力電圧を変更することにより、モーターの周波数を調整できます。 これが定電圧比（v / f）制御方法です。 この方法は実装が簡単で、速度調整の性能要件がそれほど高くない状況での制御に便利であり、広く使用されている速度調整方法でもあります。
空気圧縮機が定圧空気供給制御に周波数変換速度調整技術を採用する場合、システムの原理を図1に示します。
システムの説明：制御対象として出力圧力を取り、圧力トランスミッターによって取得されたフィードバック信号は、プリセット圧力が与えられた信号と比較して、PID調整によって統合され、独自のPID調整機能を備えたインバーターに接続されます。 信号はインバータの入力端に接続されているため、圧力の変化に応じてモータMの動作周波数と速度が決定され、周波数変換調整モードが実現されます。
2、周波数変換速度規制省エネ分析
（1）定トルク負荷の適用
定トルク負荷は、回転速度に関係なく一定です。 その式は次のとおりです。
P = K×T×n ..................（2）
ここで、Pは軸動力、Kは係数、Tは負荷トルク、nは速度です。
式（2）からわかるように、シャフトの出力はモーターの速度に比例します。 可変周波数速度制御技術を適用した後、プロセスのニーズによりモーター速度nが定格速度の80％に低下すると、対応する電力消費は80％に減少します。
（2）可変トルク負荷の適用
流体力学の基本法則によれば、ファン、ポンプ、コンプレッサーはすべて可変トルク負荷です。 速度nは、流量Q、圧力H、および軸動力Pに次のように関連しています。Q∝n、H∝n2、P∝ N3。 つまり、流量は回転速度に比例し、圧力は回転速度の2乗に比例し、軸力は回転速度の3乗に比例します。 モーターの速度がわずかに低下すると、シャフトの出力が大幅に低下します。 たとえば、流量が定格流量の80％の場合、Pnは0.51Peにすぎません。つまり、モーターシャフトの電力は定格電力の51％にすぎず、ほぼ半分に減少します。 したがって、周波数変換器をファン、ポンプ、コンプレッサーなどの負荷に適用すると、流量が変化するとエネルギーを節約でき、エネルギー節約効果は非常に顕著です。
廃熱回収の原理
空気圧縮機の場合、入力エネルギーの約80％が熱エネルギーに変換されます。 空気圧縮機が、対応するタイプの空気圧縮機の構造と原理に従って適切に変更された場合、熱をリサイクルでき、廃棄物を宝物に変えることができます。 環境に集められた熱は、他の目的のために加熱するための燃料消費を削減するために使用されます。 熱回収の原理を図2に示します。
廃熱回収の原理に基づいて、冷水を加熱するためにエアコンプレッサーのオイル回路に熱交換器と対応する制御デバイスを追加することにより、オイルクーラーの排気ファンによって最初に奪われた熱の全部または一部を収集します。加熱に必要なエネルギー。 クーラーの入口温度は約85〜100℃です。 対応する熱交換器を設置し、向流熱伝達と適切な油温および水温制御手段を使用して、出口の水温を65〜80°Cに上げ、コンプレッサーが正常に動作することを保証します。 。 特定の熱回収システムのフローを図3に示します。
空気圧縮機の効率を改善する
空気圧縮機の運転効率を改善するための鍵は、空気圧縮機の容量を増やすことです。 エアコンプレッサーの排気量に影響する多くの要因があります。 操作の実践を通じて、次の側面から始めて、非常に明白な結果を達成することができます。
1.良好な吸入環境と冷却条件を確保してください。 吸引ポイントの換気を強化し、吸引フィルターを定期的に清掃して交換します。これにより、抵抗を減らし、大気中の塵埃がシリンダーに入るのを効果的に防ぎ、塵がピストンリングとシリンダーの摩耗を悪化させて破壊するのを防ぎますバルブの気密性。 内側の漏れ。 いずれかのレベルの吸引温度が1℃上昇するため、排気量は約2％減少し、電力は減少しません。 したがって、熱交換を確実にするために、塩素処理または投与で処理された循環水または脱塩水を使用することをお勧めします。 冷却効果と、エアコンプレッサーに必要な冷却水の量と水圧を確保します。
2.メンテナンス、メンテナンスサイクルの合理的な決定、メンテナンス品質の厳格な要件を適切に実行します。 エアフィルターとエアコンプレッサー冷却システムを定期的に清掃し、エアバルブ、ピストンリング、パッキングリングを定期的に修理または交換してください。 専門技術者による保守品質検査を実施します。 修理を確認した後、ピストンを確実にするために、シリンダーのクリアランス容積が適切な範囲内に制御されます。 リングの組み立て品質とバルブのメンテナンス品質。
3.運用管理を強化し、検査を実施します。 オペレーターは、ブローオフバルブが漏れていないことを確認するために、すべてのレベルのコンデンサーおよび補助装置への適時の排水、オイル排出、およびダスト排出を必要とします。 冷却水の水圧と水量をチェックして時間を調整し、冷却水の入口と出口の温度差が10°Cを超えていること、インタークーラーの出口温度が40°C未満であることを確認する必要があります。 各バルブの動作状態を慎重に確認し、対処または報告する時間内に問題を見つけます。
空気圧縮システムの省エネと消費削減は、企業の生産コストと投資利益に直接影響します。 周波数変換速度調整技術と廃熱回収技術を使用して空気圧縮システムの設計を最適化することにより、空気圧縮システムの運転管理が強化され、空気圧縮機の運転効率が向上します。 また、空気圧縮機のメンテナンスを強化することにより、非常に大きなエネルギー節約を実現できます。
