一、引言

1．編寫目的

它用于準確、清晰、完整地描述貴公司空壓機采用變頻調速運行的可行性、經濟性，并給出項目的技改方案，以便與貴公司及相關部門共同討論和技術交流，共同做好節能降耗工作。

2．背景

本技改方案為我公司根據貴公司對空壓機采用變頻調速控制的要求，進行全面的論證后編寫而成的。

3．參考資料

在本方案中所引用的參考資料：

（1）匯川變頻器應用手冊

（2）空壓機工作原理

二、概述

4．產品概述

本系統采用匯川MD320系列變頻器，它以絕對領先的技術，各種功能完善，無需附加多余的控制設備，使更多的用戶既方便又經濟的將變頻器應用在風機、水泵等節能領域。是國家重點推廣應用的節能新技術產品。

5．主要功能

匯川變頻器特別針對中國國情，設計出較寬的輸入電壓（U ±20%； Hz±5%），以及中文顯示操作面板。內置防雷擊過流保護裝置，采用工業級防雷設計，對感應雷有自保護能力

全數字智能化控制，各運行參數可有數字設定。控制過程中的變化參數有數字實時顯示。可根據用戶要求提供適應各種方式控制。控制精度<±1%。

自動節能運行模式，可使風機、泵類負載獲得最大節能效果。

三、系統方案說明

3.1 現運行狀況

貴公司供氣系統空壓機現有132Kw 空壓機二臺、一用一備，24小時連續運行。壓力不能恒定控制，波動范圍大，不能及時根據生產用氣量的大小調節壓力，這勢必造成電能的浪費，空壓機壽命的減少。為了節約能源，降低成本，該電機實施變頻技術改造很有必要也切實可行。

3.2 系統構成

為了滿足生產要求，本著節約及盡量不改動原有設備的目的，以及生產的需要。我們對132KW空壓機進行變頻控制。根據供氣要求，變頻與工頻有電氣聯鎖，為使系統安全可靠，變頻裝置與原系統有聯鎖及切換功能。新系統具有過流、過壓、欠壓、過載等保護功能。下圖為系統構成圖，該系統由一臺空壓機，一臺變頻器，一只壓力變送器。通過變頻電控柜上的面板可顯示運行參數和故障報警等。

3.3 工作原理：

根據用戶需要，先設定“給定壓力值”，系統運行后則壓力變送器檢測管網的“實際壓力值”送往變頻器，變頻器經過PID運算控制變頻器的輸出電壓及頻率，當用氣量增加，輸出頻率升高，電機轉數升高，供氣量增加；當用氣量減少時，電機轉速降低，供氣量減少，從而使管網供氣壓力恒定。控制原理圖如下所示：

3.4 節能原理

由于空壓機不能排除在滿負荷狀態下長時間運行的可能性，所以，只能按最大需求來決定電動機的容量，故設計裕量一般偏大。在實際運行中，輕載運行的時間所占的比例是非常高的。如采用變頻調速，可大大提高輕載運行時的工作效率，可十分方便地進行連續調節，保持壓力的穩定，從而大大提高空壓機的工作性能。

供氣系統在恒定壓力的供氣方式下，若空壓機在變頻狀態下運行，一旦用氣量減少，管道壓力就有升高趨勢，由于設定了恒壓值，其實際壓力通過壓力變送器傳到變頻器，使變頻器輸出頻率及電壓降低，空壓機轉速降低，供氣量減少，從而維持管網壓力恒定，由于轉速降低，電機功率隨之變小，從而達到節電的目的，相反，用氣量增大，電動機功率也隨之變大。電機轉速和功率的關系如下： （n1/n2）=P1/P2 ?

四、經濟效益

據國家有關部門調查統計，我國工業部門使用的空壓機效率在20%~50%，效率相當低。

目前空壓機功率132kW 。

P = 132 Kw×85% = 112.2 KW

理論上空壓機節電率能達 20%~50% ，實際按 30% 來計算，年節約電費為：

功率*節電率*運行時間*電費=效益 ? ? 即：

112.2（kW）*30%（節電率）*24（小時）*25（天）*12（月）*0.75（電費） ≈ 18. 2萬元

五、設備投資 ??

預計工程總投資約 11 萬元。

按目前的情況，投資回收期為

11/ 18.2 ＝0.6，即 7 個多月。

六、其它輔助效果

1．1避免電機直接工頻啟動的損害，實現電機的軟啟軟停，延長電機及空壓機的使用壽命。

1．2供氣壓力更加穩定。

1．3減輕工人的勞動強度，減少設備的維修費用。