一、 原系統(tǒng)現(xiàn)狀：
浙江紹興**紡織廠原有供氣系統(tǒng)中有一臺海天空壓機，機器型號：HT-SG單螺桿空壓機，冷卻方式：風冷，電機功率 30HP，額定電流 42A，4級，額定轉(zhuǎn)速 1470r/min 原HT-SG螺桿空壓機的主電機運行方式為星-角減壓起動運行。具體操作程序為：按下啟動按鈕，控制系統(tǒng)接通啟動器線圈并打開斷油閥，空壓機在卸載模式下啟動，這時進氣閥處于關(guān)閉位置，而放氣閥打開以排放油氣分離器內(nèi)的壓力。等降壓2秒后空壓機開始加載運行，系統(tǒng)壓力開始上升。如果系統(tǒng)壓力上升到壓力開關(guān)上限值，即起跳壓力，控制器使進氣閥關(guān)閉，油氣分離器放氣，壓縮機空載運行，直到系統(tǒng)壓力跌到壓力開關(guān)下限值后，即回跳壓力下，控制器使進氣閥打開，油氣分離器放氣閥關(guān)閉，壓縮機打開，油氣分離器放氣閥關(guān)閉，壓縮機滿載運行。
二、原系統(tǒng)工況存在的問題
1．主電機雖然星-角減壓起動，但起動時的電流仍然很大，會影響電網(wǎng)的穩(wěn)定及其它用電設(shè)備的運行安全。
2．主電機時常空載運行，電能浪費嚴重。
3．主電機工頻運行致使空壓機運行時噪音很大。
4．主電機工頻起動設(shè)備的沖擊大，所以設(shè)備維護工作時對機械量大。
5.供氣量波動很大。由于系統(tǒng)無法自動調(diào)節(jié)供氣量，供氣量的波動對產(chǎn)品的質(zhì)量有一定影響
綜上所述，可運用SY5000高性能通用變頻器對現(xiàn)有空氣壓縮系統(tǒng)進行技術(shù)改造，利用變頻器內(nèi)置PID控制技術(shù)建立恒壓供氣系統(tǒng)，從而達到節(jié)電、減少噪音、降低設(shè)備摩損、減少對電網(wǎng)沖擊、提高功率因素、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量等效果。
變頻改造方案：
一、節(jié)能原理及效果
我們知道，用調(diào)整電機轉(zhuǎn)速的方法同樣可以調(diào)整供氣量。由于空壓機基本上屬于恒轉(zhuǎn)矩負載，用變頻調(diào)速的方法調(diào)整供氣量能使電機的輸出功率基本與轉(zhuǎn)速（供氣量）成正比關(guān)系，實現(xiàn)恒壓供氣，達到很好的節(jié)電效果。 我們采用SY5000系列高性能通用變頻器，可使電機在低速時也能提供滿足負載需要的轉(zhuǎn)矩。
1．出氣口釋放閥全部關(guān)閉，取消用出氣口釋放閥調(diào)節(jié)供氣量方式，以避免由此導致的電能浪費。代之以變頻器調(diào)整電機的轉(zhuǎn)速來調(diào)整氣體流量，使電機輸出的功率與流量需求基本上成正比關(guān)系，始終使電機高效率工作，以達到明顯的節(jié)電效果。例如當用氣量是額定供氣量的50%時，節(jié)電率可達40%以上。
2.可使電機起動、加載時的電流平緩上升，沒有任何沖擊；可使電機實現(xiàn)軟停，避免反生電流造成的危害，有利于延長設(shè)備的使用壽命。
3.采用變頻控制系統(tǒng)后，可以實時監(jiān)測供氣管路中氣體的壓力，使供氣管路中的氣體的壓力保持恒定，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量；
4.由于電機在高效率狀態(tài)下運行，功率因數(shù)較高，降低了無功損耗，節(jié)約了大量電能。
5.保存原釋放閥系統(tǒng)，在必要時可參加調(diào)節(jié)，增強系統(tǒng)的可靠性。
總之，采用恒壓供氣智能控制系統(tǒng)后，不但可節(jié)約30～40%的電力費用，延長壓縮機的使用壽命，并可實現(xiàn)"恒壓供氣"的目的，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
二、變頻改造方案設(shè)計原則
如圖所示：
根據(jù)原工況存在的問題并結(jié)合生產(chǎn)工藝要求，空壓機變頻改造后系統(tǒng)應滿足以下要求：
1、 電機變頻運行狀態(tài)保持儲氣罐出口壓力穩(wěn)定，壓力波動范圍不能超過±0.02Mpa。
2、 系統(tǒng)應具有變頻和工頻兩套控制回路。
3、 系統(tǒng)具有開環(huán)和閉環(huán)兩套控制回路。
4、 為了防止非正弦波干擾空壓機控制器，變頻器輸入端應有抑制電磁干擾的有效措施。
5、 在用電氣量小的情況下，變頻器處在低頻運行時，應保障電機繞組溫度和電機的噪音不超過允許的范圍。
三、改造方案原理
由變頻器，壓力變送器、電機組成壓力閉環(huán)控制系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，使儲氣罐內(nèi)空氣壓力穩(wěn)定在設(shè)定范圍內(nèi)，進行恒壓控制。反饋壓力與設(shè)定壓力進行比較運算，實時控制變頻器的輸出，從而調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，使儲氣罐內(nèi)空氣壓力穩(wěn)定在設(shè)定壓力上。
四、空壓機變頻改造后的效益
1、節(jié)約能源；變頻器控制壓縮機與傳統(tǒng)控制的壓縮機比較，能源節(jié)約是最有實際意義的，根據(jù)空氣量需求來供給的壓縮機工況是經(jīng)濟的運行狀。
2、運行成本降低；傳統(tǒng)壓縮機的運行成本由三項組成：初始采購成本、維護成本和能源成本。其中能源成本大約占壓縮機運行成本的77%。通過能源成本降低44.3%，再加上變頻起動后對設(shè)備的沖擊減少，維護和維修量也跟隨降低，所以運行成本將大大降低。
3、提高壓力控制精度；變頻控制系統(tǒng)具有精確的壓力控制能力。使壓縮機的空氣壓力輸出與用戶空氣系統(tǒng)所需的氣量相匹配。由于變頻控制電機速度的精度提高，所以它可以使管網(wǎng)的系統(tǒng)壓力變化保持在也就是0.2bar范圍內(nèi)，有效地提高了工況的質(zhì)量。
4、延長壓縮機的使用壽命；變頻器從0HZ起動壓縮機，它的起動加速時間可以調(diào)整，從而減少起動時對壓縮機的電器部件和機械部件所造成的沖擊，增強系統(tǒng)的可靠性，使壓縮機的使用壽命延長。此外，變頻控制能夠減少機組起動時電流波動，這一波動電流會影響電網(wǎng)和其它設(shè)備的用電，變頻器能夠有效的將起動電流的峰值減少到最低程度。
5、低了空壓機的噪音；根據(jù)壓縮機的工況要求，變頻調(diào)速改造后，電機運轉(zhuǎn)速度明顯減慢，因此有效地降了空壓機運行時的噪音?，F(xiàn)場測定表明，噪音與原系統(tǒng)比較下降約3至7分貝。
五、投資分析
1、項目費用
空壓機節(jié)電改造費用為：8500元
2、投資回報分析
紡織車間單臺空壓機改造前每月用電約為：
22KW×24小時/天×30天/月×
空壓機節(jié)電率可達:30-40%之間波動，月均值在：35%；電費價格為0.52元/KWH 則
空壓機每月節(jié)電電費：12672KWH×25%×0.52元/KWH=1647元
投資回報期=6個月
節(jié)電改造投資在6個月內(nèi)收回全部成本。
