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空压机节能与分析

发布日期:2023-12-27 21:35:50人气:321

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一、 空压机整机的功耗


空压机节能的标准目前只有GB19153-2009,只以工频空压机的输入比功率作为节能依据,输入比功率即额定排气压力下,每产生单位流量的压缩空气所消耗的电功率。毫无疑问空压机整机输入比功率越低越省电,但是这里强调空压机整机,包括了压缩机主机、主电机、电气元件等一切耗电的电气设备和电子元件。


二、 变频空压机的功耗


变频空压机,即通过变频器改变驱动电机的输出转速(三相异步电机的输出转速即代表输出的额定输出功率),来调节驱动主机转速来调节和改变输出气量和压力。


但是,如果这台变频空压机运行至最高频率的状态下任然不能满足现场的使用需求,那么运行状态与工频无异,然而却多了一个变频器加一只电机强制散热风机的能耗。这种状态下不仅不比工频机省电,反而多耗电(变频器和风扇也需要用电)。


而变频空压机的功耗,由于运行频率的不断变化(或者说电机输出功率不断的改变),无法泛泛强调其节能效果。比如一个45平方的客厅,我用一台大一匹的工频空调,在室外温度38℃的情况下,我把空调设定在22℃永远达不到,我换用另外一台大一匹的变频空调设定在22℃也同样达不到一样,但是这种情况下,变频空调比工频会多消耗变频器的能耗,不仅不节能反而更耗电。


三、 永磁变频空压机的功耗。


永磁的概念是相对一步电机的铜线圈绕组转子而言,电机的励磁线圈换成了永磁体材料,因为转子自带磁场,所以减少了电机转到时由电能产生磁场再驱动转子转动的做功,也因此比较三相异步电机少做功而减少功耗,即电机的效率提升。


而空压机整机的功耗并不只是取决于电机一个环节,即使电机功耗低了些,但是主机的效率一般般,同样对空压机整机的功耗降低影响只是片面的。


同时,永磁体在自然界只是相对的概念,完全不消磁的材料是不存在的,只是消耗周期的长短而已,而永磁体材料的消磁跟温度有直接关系。比如市面上空压机常用的三种永磁体材料:1、铁氧体(吸铁石)退磁温度在120℃左右;2、铷铁硼(稀土材料)退磁温度在180℃ 。阿特拉斯.凌格风现在永磁电机采用钐钴退磁温度达350℃以上。


空压机的运行时的能量转换原理是将电能转换为机械能和热能的过程,在此过程中所有的运动部件都会产生热能,电机作为驱动原件当然也会产生热量,而越大功率的电机所产生的热量就越多。若对于永磁电机而言,越大功率永磁材料的稳定性就会越差,这也是绝大多数空压机应用中在大功率段少见永磁电机的原因。


四、二级压缩与单极压缩哪个好。


根据GB19153-2006《容积式空气压缩机能效限定值及能效等级》中只用“机组输入比功率”来定义空压机能效标准。跟压缩级数无关。


如果压缩主机未采用中间冷却器,背离等温压缩曲线,压缩过程中反而有更多的热量损失,不仅不节能,反而耗能。双段压缩的方式,势必结构复杂,零件较多,整机可靠性降低。由于双段压缩的方式,齿轮和传动机构复杂,并需要较大的驱动电机扭力输出才能拖动,往往无奈增加电机的负载。


机头复杂性决定了后期更换、维修、保养的成本。


机头复杂性又决定了更换、维修、保养的工时,直接影响企业生产。


用标低额定功率的方式来掩盖“加大的驱动电机”的事实。


我们介绍了目前市场主流的三种形式空压机的功耗及单双级的比较,各有优劣势,不是泛泛而谈哪一种比哪一种强的,不论工频(定频)、变频、永磁变频,都只是空压机的驱动部分。那比驱动部分更重要的是什么呢?往往,在选择时会被误导到电动机的形式、功耗和效率,而忽略了空压机主机部分。为何会被歪曲?这才是空压机真正影响到整机效率和性能的关键部件:主机。


螺杆压缩机的发明是在20世纪70年代左右,由于其原理上两个转子无法完全啮合(若啮合就将卡死),在发明之初,凌格风现在使用的压缩机主机,螺杆间隙只有4个丝,国产压缩机主机大都在13个丝以上,加工工艺进度大大降低了空压机整机的功耗。在同等功率下,机头间隙越小,泄露体积越少,转化为压缩空气的效率就越高,体现压缩机的性能越高。


双转子的间隙越来越小,效率随之升高。重而经过几十年的不断改进,由多级压缩逐渐简化到单级压缩,并且可以达到相当高的压缩效率,而单级压缩的机械机构更简单,整体提高了设备的可靠性。


阿特拉斯.科普柯作为世界上压缩机领域的领导者,经历过150年左右整个压缩机机械、电气领域的应用更迭。机械部分从多级压缩(常压应用2~14bar)到单级压缩,转子加工间隙从30丝~4丝历经半个多世纪的升级,主机确保全世界最高效,最可靠。


凌格风永磁变频电机保证在IE4级以上能效,同时可最大限度实现整机15~100%的超宽幅变频范围内然而保证主机、电机、整机的高效输出。其他绝大多数品牌空压机最多只能达到30~100%变频范围。


每一个工业场合的应用,并不是简单的永磁变频机的叠加,这是一个精确的系统工程。


假如,你精确的计算过你工厂生产过程中使用的工作压力和流量,你使用到一台刚好满足应用流量和压力的比功率最低的工频空压机将是最可靠、最节能的方案;


假如,你白天和晚上、工作日和周末的使用工况不同,流量有所变化,你测量到最小的使用流量值和最大的流量值,选择工频+变频的方式将会是最佳的方案;


假如,你每个工段使用压力和流量都在波动的时候,工频机满足最低压力稍高的压力值,由变频来补充调节压力和流量将会是你最理想的解决方案;


噱头只是流行的词汇,不用被华美的词汇所蒙蔽。空压机只是为你生产而生,为你不断的工作确为你带来很少的维修烦恼而存在,她只是一台机器而已,绝大多数时间,她是在默默无闻为你工作,但偶尔会跟你发点儿小脾气,因为她不出问题你很少会关注。


你买回家,不是机械电气的爱好者或研究员,不是研究她复杂的机械结构和电气控制原理,华而不实在工厂里没有生存环境,但一份价值一分货绝对物有所值。


总而言之,可靠性首先是工业设备的第一要素,可不可靠你用过这么多台,我们卖家不必多说;节能也是品牌的传承和发展的基石,您花的电费在那里,不言而喻。


现在凌格风针对市场需求,采用的最新技术的油冷永磁变频技术LOH系列。同功率下,比第一代产品整体节能超过10%以上。


1、电机采用最新科技的钐钴永磁体材料,退磁温度达350℃以上;


2、 电机冷却方式采用跟空压机系统同步的油循环冷却,又减少了电机冷却风扇的能耗;3、变频器可调节范围从30~100%扩大到15~100%,大大提高了空压机应用范围;


4、工作压力由原来的7~10bar,提高到6~13bar单机可调节;


5、主机能效比上一代主机自主提升8% 的效率。


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