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变频螺杆空气压缩机

变频螺杆空气压缩机. 目录. 开发历史 变频压缩机原理 1. 螺杆空气压缩机原理 2. 依据负荷率的标准螺杆空气压缩机动作原理 3. 依据负荷率的变频螺杆空气压缩机动作原理 4. 标准型 & 变频型运行模式汇总 标准型 vs. 变频压缩机比较 1. 基本比较 2. 节约能量 ( 控制方式区别 ) 3. 节约能量 (LCC 基准 : 寿命周期成本 )

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变频螺杆空气压缩机

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Presentation Transcript

  1. 变频螺杆空气压缩机

  2. 目录 • 开发历史 • 变频压缩机原理 1. 螺杆空气压缩机原理 2. 依据负荷率的标准螺杆空气压缩机动作原理 3.依据负荷率的变频螺杆空气压缩机动作原理 4. 标准型& 变频型运行模式汇总 • 标准型vs.变频压缩机比较 1. 基本比较 2. 节约能量(控制方式区别) 3. 节约能量(LCC基准: 寿命周期成本) • 核心技术1. FCP功能(Freely Change of Pressure 自由压力转换)2. MICOS III 控制器3. ADT (Air Demand analysis Tool 用气量分析装置)4. MMS功能(Minimum Motor Starts 小电机起动)5. ASAP功能(As Soon As Possible 迅速及时) 6. 其他 • 裕镇vs. 先进公司比较 • 市场性 • 附件1)节能范例2) 产权持有现况

  3. 开发历程 • 1999 :开发第1代变频压缩机及参加韩国机械展 • 2003. 2. : 着手开发第2代变频压缩机 • 2003. 10. : 开发37kW级及参加韩国机械展 • 2003. 12. : 开发空气使用量分析装置(ADT)及SW • 2004. 3. : 1号机出库(大邱荣信) • 2004. 12. : 开发75, 110, 150kW级及系列创建 • 2005.1 – 2005.10 :开发新型压缩机控制器MICOS-3

  4. 变频压缩机原理 1. 螺杆空气压缩机原理 大气中空气通过空气过滤器①除去灰尘 → 打开进气阀② →向机头③压缩腔进气 → 随电机驱动螺杆转子旋转而压 缩空气 → 经压缩的空气与为冷却而喷射 的 油分离④ → 被分离的空气通过空气冷却器 ⑧冷却后提供到管路上 → 被分离的油通过油冷却器⑦冷 却后至压缩腔室循环

  5. 变频压缩机原理 2. 负荷率变化的标准螺杆空气压缩机动作原理 • 压缩空气使用100%时进气阀打开状态下继续以一定速度旋转，功率使用100%生产压缩空气 (无能源浪费) • 压缩空气使用70%时达到无负荷压力(P2)前，以100%负荷生产压缩空气。达到无负荷压力时强制关闭进气阀切断流入压缩腔室的空气并空转。降低到负荷压力(P1)时重新打开进气阀100%负荷运行运行100小时中70小时负荷运行，30小时空转，空转期间消耗相当于压缩机全负荷的40~50%能源 (为了防止频繁的负荷/无负荷，设定P2-P1= 1bar) 70% 负荷时 约浪费20%电

  6. 变频压缩机原理 3. 负荷率变化的变频螺杆空气压缩机动作原理 • 压缩空气使用100%时进气阀打开状态下继续以一定速度旋转，功率使用100%生产压缩空气 (与标准型一致) • 压缩空气使用70%时达到设定压力(P2)前，以100%负荷最大设定转速生产压缩空气。达到设定压力，变频器将转换电机频率降低电机转速减少 压缩机空气生产量。 (此时，进气阀继续完全打开)空气使用量达到70%，机头转速减速到最高速度的70%， 只生产所需的压缩空气 (仅使用全负荷的70%) 70% 负荷时 无电力浪费

  7. 空气量 负荷电力 无负荷电力 管路压力 空气量 电量 管路压力 变频压缩机原理 4. 标准型&变频型运行模式汇总

  8. 标准型vs.变频压缩机比较 1. 基本比较

  9. 标准vs.变频压缩机比较 2. 节约能源(各控制方式)

  10. 标准型vs.变频型压缩机比较 3. 节约能源(LCC基准: 寿命周期成本) 运行10年费用 节约 能耗 维护 安装 运行2年时回收 初期投资费 采购费用 变频 恒速运行 -在70%平均容积流量运行比较：4,000小时/年；0.64/kWh

  11. 裕镇核心技术 1. FCP技术(Freely Change of Pressure自由转换压力)裕镇变频螺杆压缩机在运行中压力可自由变更至4~9bar，提供给客户最必需的压力和压缩空气，在变频压缩机中也是高性能的压缩机。 为了达到此水平裕镇自身设计开发采用了能够发挥最佳性能的50Hz常用电机转动力矩特性的机头 (参考图, 例) 37kW级) 电机&机头扭矩参数曲线 优点 1. 因用气设备更换需要9bar压缩空气时，无需增加采购费用 2. 因压力不同最高转速不同，可生产运用压缩机最高性能的空气量 电机&机头转速

  12. 裕镇核心技术 2. MICOS III控制器 1) 压缩机控制功能 • 随负荷特性的电机启动/停止及加速/减速控制 • 对设定压力的变频速度控制 • 随压力位移曲线预测控制 • 随设备容量的限定（Limit）控制 - 对设定压力的停止压力控制(Indirect Stop Control) - 对设定压力的及时停止压力控制(Direct Stop Control) 2) 运行功能 • Local/Remote/Schedule（本地/远程/时间表）运行 • 多样的用户界面(RS232C, RS422/485, TCP/IP, SMS等) • 设备主要仪器的监控功能及故障历史记录管理

  13. 裕镇核心技术 3. ADT (Air Demand analysis Tool用气量分析装置) 为了变频压缩机节能最大化，按时间、日期正确测量客户正在使用的工厂空气使用量，运用此测量数据，为了改善客户能源浪费现状1) 现有压缩机再布置2) 节能及决定考虑客户投资余力的最合适变频压缩机式样 3) 根据再布置及变频压缩机的适用开发能够预测能源节省量的软件 优点 1 .仅用现有设备再布置也可预测能源节省量 2. 事前分析能源节省量，达到客户费用最少化

  14. 30% 以下运行区间 裕镇核心技术 4. MMS 功能(Minimum Motor Starts小电机起动) 运用常用感应电动机的变频压缩机时，运行频率范围通常在20~60Hz区间。大概以负荷率换算，表示在33~100%负荷率范围运行的意思。 因此，实际使用在上述范围进行时不发生问题，但中午时间或夜间工作时只运行部分设备时，可能在30%以下形成运转。 此时，停止电机将造成电机启动/停止频繁，降低电机及压缩机主机的耐久性。 我司为了防止此现象，标准型压缩机的无负荷功能适用在20Hz以下。 优点 1.提高电机及压缩机主机耐久性 2. 启动时除去随低载体频率发生的不适噪音

  15. 裕镇核心技术 5. ASAP功能(As Soon As Possible 迅速及时) 负荷变动严重造成设定压力降低时，变频压缩机适合初期设定压力的最高转速旋转，但我公司压缩机运用了电机最大转动力矩，压力降低则提高最高转速，开发使用了控制程序，尽可能使快速达到设定压力。 例) 9bar时最高转速: 1480 rpm 7bar时最高转速: 设定为1780 rpm时工作压力设定为9bar后，运行中使用过多的压缩空气 压力降低至7bar时，我公司变频压缩机最高转速上升至1780，而不是1480，如此生成压缩空气，尽可能快速达到设定压力上。 优点 1. 压力变动范围最小化 2. 使压力低下的客户产品不良最少化

  16. 裕镇核心技术 6. 其他 1) Soft Start（软启动） • 直接启动: 额定电流的 700~800% • Y-△启动: 额定电流的 250~300% • 变频启动: No Peak无峰值 • 优点 (1) 节省启动峰值电力 (2) 有利于工厂峰值管理 -> 减少水电设备容量

  17. Load/Unload 加载/卸载 +1.0 bar Energy Saving 能源节省 VSD +0.2 bar Customer Process Pressure 客户工作压力 裕镇核心技术 2) Constant Pressure Regulation 恒定压力控制 • 负荷/无负荷，调节控制方式对比使用压力低0.8~1 bar • 低排气压力节省电费 (1) 降低1bar时，节省 5~7% (2) 75kW基准 -> 大约可节省5kW

  18. 裕镇vs.先进公司比较 1) 上述比较资料是2003年度世界第一压缩机制造厂商阿特拉斯的GA37VSD规范及样本册数据为依据 2) ◎: 非常优秀, ○: 优秀, ◇: 劣势

  19. 附件: 节能范例 目录 • 测量压缩空气使用现状 • 测量数据分析及选定合适变频器 • 通过电力分析实测节能量

  20. 附件1. 节能范例 测量压缩空气使用现状 • 安装场所: NECEC工厂内空压室 • 使用装备: 空气使用量分析装置(ADT) 1台 • 测定对象: AIR PLUS 50马力1台 • 测定时间 (1) 2005/06/13 10:37 : 开始测定 (2) 2005/06/20 00:00 : 测定结束 (3) 总测定时间: 约6天13.4小时 (6.6天) • 压缩机运行模式: 平日24小时运行, 每周运行6~7天

  21. 附件1. 节能范例 38% ▼ 测量数据分析及选定适合变频器 1.利用ADAS安装设备运行情况分析 • 运行范围: 20~50hp • 总负荷时间: 65.4hr 负荷电力: 2,328kWh • 总无负荷时间: 65.4hr 无负荷电力: 1,596kWh • 总使用电量: 3,924kWh • 停止时间: 26hr • 负荷率: 50% • 浪费电率: 40.6% 2. 选定适合变频器及模拟试验装置 • 选定型号: MICOS37V (运行范围分析) • 总负荷时间: 124.3hr 负荷电力: 2,433kWh • 停止时间: 32.5hr 3. 预测节能量 • 节能量: 3,924- 2,433= 1,491kWh • 节能率: 1,491/3,924= 38% • 年度节约费用: 约500万元

  22. 附件1. 节能范例 31% ▼ 通过电力分析实测节能量 1. 电力分析概要 • 测定3天现有压缩机电力 • 变频压缩机安装后测定3天电力 • 总电量比较 2. 测量电力分析仪 • 型号: CW140 (Power meter) • 制造商: YOKOGAWA（横滨） 3. 实测节能量 • 现有压缩机电力使用量: 2,696kWh • MICOS37V 电力使用量: 1,870kWh • 节约率: 1,870/2,696= 30.6% • 年度节约金额: 601万元(65元/1kWh, 48周/年基准)

  23. 附件2. 知识产权持有现状

  24. 附件2. 知识产权持有现状

  25. 附件2. 知识产权持有现状

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