雷諾爾高壓變頻器在山東魯深發(fā)化工有限公司壓縮機(jī)行業(yè)的應(yīng)用

1 引言

近年來，國(guó)家節(jié)能形勢(shì)日益嚴(yán)峻，節(jié)能已成為全社會(huì)普遍關(guān)注的話題之一，各大企業(yè)也紛紛利用各種先進(jìn)技術(shù)以降低生產(chǎn)成本，而拖動(dòng)高壓電機(jī)的變頻器在壓縮機(jī)行業(yè)的需求也就越來越大。

空氣壓縮機(jī)在各行業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。為各種氣動(dòng)元件和氣動(dòng)設(shè)備提供氣源。屬于恒轉(zhuǎn)矩類負(fù)載。對(duì)比風(fēng)機(jī)水泵類二次方負(fù)載運(yùn)行特性，恒轉(zhuǎn)矩類負(fù)載雖在運(yùn)行時(shí)節(jié)電效果上不夠明顯，但壓縮機(jī)在設(shè)計(jì)階段，一般會(huì)放大最大用氣量的10%，而在正常使用時(shí)，絕大多數(shù)情況下只運(yùn)行在50%-60%，造成了電能巨大的浪費(fèi)，采用變頻器控制壓縮機(jī)時(shí)，大大縮少了“富裕氣壓”所帶來的浪費(fèi)，同時(shí)，變頻器拖動(dòng)壓縮機(jī)啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流不超過電機(jī)額定電流的1.5倍，能大大減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊。

2 現(xiàn)場(chǎng)情況簡(jiǎn)介

山東魯深發(fā)化工有限公司位于山東省東營(yíng)港經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，主要生產(chǎn)苯、甲苯、二甲苯、混合芳烴、重芳烴、液化石油氣。為了降低2500kW單軸多級(jí)式離心空氣壓縮的電能損耗，通過考察，決定采用上海雷諾爾司高壓變頻對(duì)其進(jìn)行調(diào)速，達(dá)到節(jié)能效果。

3 空氣壓縮機(jī)的節(jié)能原理

提高系統(tǒng)效率節(jié)能

“富裕氣壓”浪費(fèi)的電能約占空壓機(jī)總耗電量的10-15%，采用變頻器調(diào)速后，降低“富裕氣壓”的浪費(fèi)；

調(diào)節(jié)速度節(jié)能

空氣壓縮機(jī)恒轉(zhuǎn)矩類負(fù)載，軸功率只與轉(zhuǎn)速的一次方成正比即：P = F.n ，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速即可降低軸功率消耗；

軟啟動(dòng)節(jié)能：

電機(jī)啟動(dòng)電流不大于額定電流1.5倍，電網(wǎng)沖擊減小，壓縮機(jī)機(jī)械沖擊減小。

4 雷諾爾高壓變頻器的特點(diǎn)

RNVH-A系列高壓變頻器采用多單元串聯(lián)多電平技術(shù)，屬于高-高電壓源型變頻器，可直接6KV/10KV輸入，直接6KV/10KV輸出。具有超節(jié)能、高效率，不含高次諧波，對(duì)電機(jī)無要求，超強(qiáng)的可靠性等特點(diǎn)。

5 變頻器改造情況

在空氣壓縮機(jī)電機(jī)和上位開關(guān)間直接串入高壓變頻器，通過調(diào)節(jié)變頻器輸出頻率來改變壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速。

雷諾爾高壓變頻器對(duì)電機(jī)非常友好，現(xiàn)場(chǎng)改造完成后進(jìn)行了變頻器輸出波形測(cè)量，不含有高次諧波，如圖所示。

6 改造后的效益

1）節(jié)約能源使運(yùn)行成本降低

空氣壓縮機(jī)的運(yùn)行成本由三項(xiàng)組成：初始采購(gòu)成本、維護(hù)成本和能源成本。其中能源成本大約占?jí)嚎s機(jī)運(yùn)行成本的80%。通過變頻技術(shù)改造后能源成本降低20%，再加上變頻起動(dòng)后對(duì)設(shè)備的沖擊減少，維護(hù)和維修量也跟隨降低，所以運(yùn)行成本將大大降低。通過測(cè)算，運(yùn)行一年節(jié)約的成本費(fèi)用就可以收回改造的投資。

魯深發(fā)化工空氣壓縮機(jī)變頻改造后基本運(yùn)行是40-45Hz之間，對(duì)比改造前節(jié)電率在18%左右。

2）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(jī)的空氣壓力輸出與用戶空氣系統(tǒng)所需的氣量相匹配。變頻控制壓縮機(jī)的輸出氣量隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的改變而改變。由于變頻控制電機(jī)速度的精度提高，所以它可以使管網(wǎng)的系統(tǒng)壓力保持恒定，有效地提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。

3） 全面改善壓縮機(jī)的運(yùn)行性能

變頻器從0Hz啟動(dòng)空氣壓縮機(jī)，它的啟動(dòng)加速時(shí)間可以調(diào)整，從而減少啟動(dòng)時(shí)對(duì)壓縮機(jī)的電器部件和機(jī)械部件所造成的沖擊，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性，使壓縮機(jī)的使用壽命延長(zhǎng)。此外，變頻控制能夠降低電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的沖擊電流，使其不影響電網(wǎng)和其它設(shè)備的用電，變頻器能夠有效的將啟動(dòng)電流的控制在電機(jī)額定電流的1.5倍。根據(jù)壓縮機(jī)的工況要求，變頻調(diào)速改造后，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度明顯減慢，從而有效地降了空壓機(jī)運(yùn)行時(shí)的噪聲。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定表明，噪聲與原系統(tǒng)比較下降約3～7dB。

7 結(jié)束語