阿特拉斯螺杆式变频器压缩机原理及技改

黄辛亮

【摘要】随着全球经济社会的不断发展，能源消费也相应的持续增长。能源消费也越来越贵。我们烟草行业的競争也更加激烈。卷烟厂动力车间作为能源生产车间，如何更加有效的节约能源是车间永恒不变的主题工作。

【关键词】螺杆式变频器空压机；系统简要原理；节能；技改

引言

2015年我厂对动力车间的空压机进行改造与更换。将现有的空压机由原来的工频螺杆式空压机部分改为螺杆式变频器空压机。配套设备的冷干机制冷机改为MD型吸附型空气干燥机。

1、ZR400型-螺杆式变频器空压机原理：

通过过滤器（AF）吸入的空气将在低压压缩机机头（E1）中被压缩。在ZR压缩机中，压缩空气排向中间冷却器（Ci）。冷却空气在高压压缩机机头（Eh）中被进一步压缩并通过消音器（AS）和后冷却器（Ca）排出。

2、MD吸附型空气干燥机原理：

2.1MD吸附型空气干燥机主要部件是一个转子，由吸附水分的材料制成。转子缓慢旋转并由两股气流通过：一股为待干燥的冷湿压缩空气；另一股为用于再生干燥材料的热压缩空气。喷射器安装在干燥机进气室中。

2.2冷凝水排污系统：冷凝水通过进口进入电子排污，并在收集器中积聚。电容传感器持续地测量液位。一旦收集器中的冷凝水达到某一水位，排污延迟定时器将启动。延迟时间一到，就会起动导阀膜片会打开出口排放冷凝水。清空收集器后，出口会迅速关闭，从而不浪费压缩空气。

3、空压系统自控设计

3.1针对螺杆式空压机能耗高，噪音大，自动化程度低等缺点，提出利用可编程控制器和变频器实现对螺杆式空压机的节能改造方案。

3.1.1当压缩空气系统只需要一台空压机运行时，选用变频空压机运行。

3.1.2当用气量等于或超过单机容量时，启动工频的空压机并使其满负荷运行，再启动一台变频空压机进行调节。

3.1.3实现冷却水泵与空压机的连锁：启动顺序为启动冷却水泵→确认冷却水水流量→确认空压机冷却水流量→启动空压机。停止顺序则相反。

3.1.4空压冷却水系统控制：根据空压机组运行要求起停冷却水泵，监控冷却水温度及冷却水泵状态起停冷却塔风机。

4、节能降耗：新旧空压机及干燥机对比

4.1空压系统：车间原有的空压系统为公频设计。

导致设备加载-卸载较为平繁。输出压力较大，能耗较高，空压系统能耗占全厂能耗的40%以上。通过采购螺杆式变频器空压机。改善PLC设计控制的模式。不仅仅可以提高工艺稳定性，并且降低了加卸载频率。提高设备性能。改造完成后空压系统能耗降低20%。

4.2MD吸附型空气干燥机主要能耗设备是一个0.015KW的电机带动转子。将干燥材料吸附的压缩空气水分排出。老式的冷冻式干燥机功率为15KW。每月前后能耗对比：

W=PT=（15-0.015）KW×24（小时）×21（天）×3（台）≈22657度

改造完成后：MD吸附型空气干燥机每月能节约电能22657度。

通过配比原冷干机露点温度为：0～12℃。使用MD吸附型空气干燥机露点温度为-30℃.大大提高了空压气工艺质量。

5、存在的以下问题：新动力ZR400型-螺杆式变频器空压机的中冷及后冷均无手动排水阀门

5.1太中冷及后冷电子排污器安装在柜内，不便于日常点检巡视发现故障。

5.2空压机中冷及后冷自动排水机构部分堵塞如果不及时清除。会对压缩机的正常运行带来一定程度的危害。其主要表现在：

5.2.1、会使压缩机出口温度升高。

5.2.2、油温升高会导致空压机立即停机故障。

5.2.3、最严重的情况是全部堵塞，在这种情况下，循环水无法通过冷却器，冷却器将失去其将压缩空气冷却的作用，压缩空气从高压气缸出来之后所形成的高温（一般在140度到170度之间，或更高）得不到有效的降低，压缩空气在高温条件下直接送入储气罐，由于储气罐底部存有一定量的油水，这些油水的闪点温度在160度之间，很容易点燃，其后果不可想象。

5.3新动力空压机中冷及后冷加装手动排水阀门：（改造后）

5.3.1在空压机的中冷及后冷的备用出水口处接管道至空压机外部。5.3.1.1中冷及后冷需要在空压机外部扩孔。

5.3.1.2中冷还需要接一个单项阀，防止逆流进空压机本体。

5.3.2在引至空压机外部的中冷及后冷管道上装手阀。达到手动排水的目的。改造完成后：

5.3.2.1增加了手动排污，确保在空压机中冷及后冷自动排水电动阀失效时，能进行手动排污。形成一用一备运行模式。

5.3.2.2为空压系统的稳定运行提供有效保障。

6、结语

卷烟厂动力车间作为能源生产车间以提升设备效能和节能降耗为己任，切实保证工厂生产的安全、可靠、优质、经济运行。通过技改利用PLC与变频器实现螺杆式变频器空压机改造。实现节约能源，降低噪音，减少设备故障率。具有很深的实用价值。

参考文献

[1]邢子文.螺杆式变频器空压机-理论、设计、应用.北京机械工业出版社，2008；6

[2]兰运良.空气压缩技术[M].西北工业大学出版社，2008；10

[3]李昀.变频器在空压机系统中的节能应用[J].宁夏机械，2009，（03）