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PLC和變頻器在空壓機(jī)節(jié)能改造中的應(yīng)用
摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各工業(yè)領(lǐng)域的不斷進(jìn)步，空壓機(jī)作為在多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的重要設(shè)備，其在促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)力及生產(chǎn)效率的提高，為社會(huì)創(chuàng)造巨大經(jīng)濟(jì)效益，以及推動(dòng)各工業(yè)領(lǐng)域健康可持續(xù)發(fā)展的過(guò)程中，發(fā)揮舉足輕重的作用。然而隨著空壓機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展各變革，當(dāng)前其仍然存在著不少問(wèn)題，尤其是其在運(yùn)行過(guò)程中，具有較高的能耗，且產(chǎn)生較大的噪音污染，同時(shí)其智能化水平也不高等問(wèn)題，其造成了極大的資源的不必要浪費(fèi)的同時(shí)，也為企業(yè)帶來(lái)了重大經(jīng)濟(jì)損失，提升企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本，阻礙企業(yè)進(jìn)一步發(fā)展壯大，因而加大對(duì)空壓機(jī)節(jié)能改造的研究，有著積極意義。本文將就變頻器以及PLC，在空壓機(jī)節(jié)能改造過(guò)程中的應(yīng)用情況進(jìn)行詳細(xì)分析。
【關(guān)鍵詞】變頻器 PLC 空壓機(jī) 節(jié)能改造 應(yīng)用
隨著工業(yè)領(lǐng)域的快速發(fā)展，空壓機(jī)的使用也越來(lái)越廣泛，空壓機(jī)技術(shù)近年來(lái)也獲得了巨大的發(fā)展，空壓機(jī)技術(shù)的發(fā)展，也給企業(yè)節(jié)約了大量的資源，降低了不少運(yùn)行成本，為企業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也極大的提升了企業(yè)的生產(chǎn)力和生產(chǎn)效率，為推動(dòng)企業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展，做出突出貢獻(xiàn)。然而空壓機(jī)在不斷快速發(fā)展的同時(shí)，也不斷顯現(xiàn)出一些問(wèn)題，其中最為嚴(yán)重的就是其在運(yùn)行中存在在能耗較大的問(wèn)題，以及產(chǎn)生的巨大噪音和智能化水平較為低下等缺點(diǎn)，其給企業(yè)帶來(lái)巨大的資源不必要浪費(fèi)的同時(shí)，也極大的阻礙著企業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展，因而加大對(duì)其節(jié)能改造的研究，有著深遠(yuǎn)意義。下文將就變頻器以及PLC，在空壓機(jī)節(jié)能改造過(guò)程中的應(yīng)用情況進(jìn)行詳細(xì)分析。
1 PLC和變頻器在空壓機(jī)節(jié)能改造中的應(yīng)用情況
1.1 空壓機(jī)工作過(guò)程
空壓機(jī)主要是由電動(dòng)機(jī)、壓縮腔及儲(chǔ)氣罐等部件構(gòu)成的，空氣的進(jìn)入主要經(jīng)過(guò)兩個(gè)組件，一是空氣過(guò)濾器，其主要負(fù)責(zé)對(duì)空氣的有效過(guò)濾，另一個(gè)組件是調(diào)節(jié)閥，此閥門(mén)主要用于對(duì)壓縮腔的有效調(diào)控，而壓縮腔是空壓機(jī)的關(guān)鍵部件之一，其主要由滑片及氣缸等組件構(gòu)成，而其中最為關(guān)鍵的元件之一轉(zhuǎn)子，其運(yùn)轉(zhuǎn)模式則是，根據(jù)氣缸結(jié)構(gòu)，采用偏心模式進(jìn)行。而元件滑片，則置于轉(zhuǎn)子凹槽里面，其移動(dòng)的推力，主要來(lái)自于離心力。此外空壓機(jī)中海油一個(gè)重要系統(tǒng)，即是注油系統(tǒng)，該系統(tǒng)的主要功效是，有效保障空壓機(jī)冷卻，同時(shí)最大限度的降低潤(rùn)滑油的消耗，為了避免空壓機(jī)內(nèi)各組件間的磨損，該系統(tǒng)可以通過(guò)在氣缸表面，注入適量潤(rùn)滑油，使其生成薄膜，從兒達(dá)到減少磨損情況發(fā)生的目的。吸入的空氣經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)處理后，其成分中往往包含少量油氣，且其溫度較高，而兩者的分離方法是，借助空氣冷卻器，可以使混合氣體中空氣分離出來(lái)，而通過(guò)油冷卻器，則可以有效的將油氣冷卻并分離出來(lái)，前者流入儲(chǔ)氣罐，后者流入儲(chǔ)油罐。
1.2 PLC和變頻器節(jié)能原理
由于空壓機(jī)其在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其主要的運(yùn)轉(zhuǎn)模式有加、減載兩種，而引發(fā)空壓機(jī)能耗較高的原因，則主要出在減載模式中，因?yàn)榇藭r(shí)電動(dòng)機(jī)處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)下，沒(méi)有做有效功，因而造成極大的不必要資源損失，而變頻器的應(yīng)用，則能有效應(yīng)對(duì)這一問(wèn)題，其可以采取調(diào)整其頻率的方法，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的控制，而空壓機(jī)出風(fēng)量，則主要由電機(jī)速率決定，因而通過(guò)控制電機(jī)速率，能夠有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)管理壓強(qiáng)的掌控，管理壓強(qiáng)只要不超過(guò)臨界值，電動(dòng)機(jī)就不會(huì)出現(xiàn)空載情況，從而消耗能源。其具體的原理為：通過(guò)PLC和變頻器實(shí)現(xiàn)對(duì)管網(wǎng)壓強(qiáng)的有效調(diào)控，使其不超過(guò)一定的臨界值。借助壓力變送器，獲得管理壓強(qiáng)，并將其與臨界值對(duì)比，并將對(duì)比結(jié)果反饋給PLC調(diào)節(jié)器，由此得到電機(jī)當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)頻率，并反饋給變頻器，再由其根據(jù)實(shí)際情況，計(jì)算并輸出合理的頻率，對(duì)空氣壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，防止管路壓強(qiáng)過(guò)載，造成電機(jī)空轉(zhuǎn)，從而最終實(shí)現(xiàn)對(duì)空壓機(jī)能耗的有效降低，實(shí)現(xiàn)其節(jié)能改造。
1.3 節(jié)能改造過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題
在采用變頻器，對(duì)空壓機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造過(guò)程中，應(yīng)注意以下問(wèn)題：一是由于空壓機(jī)在啟動(dòng)的時(shí)候，容易出現(xiàn)負(fù)載情況，導(dǎo)致變頻器產(chǎn)生故障，因而為了保障設(shè)備的安全高效運(yùn)轉(zhuǎn)，要合理選用變頻器，其選用原則是無(wú)速度矢量，同時(shí)還要具有較高轉(zhuǎn)矩;二是要嚴(yán)格控制好空壓機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率，其值至少在25H z以上，且不能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)連續(xù)工作，其主要原因是，低頻工作，為極大的降低氣缸潤(rùn)滑效果，從而造成組件磨損，縮短其使用壽命，同時(shí)其還會(huì)極大的影響設(shè)備的安全穩(wěn)定性;三是為防止設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)跳閘等情況，在變頻器的選用方面，盡量選用功率更高的。同時(shí)為降低電磁干擾及噪音，可以使用交流電抗器。此外，為了保障空壓機(jī)的高效穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，在控制回路的設(shè)計(jì)方面，應(yīng)考慮到今后各種故障，如變頻故障時(shí)，如何保障生產(chǎn)的正常進(jìn)行，因此其可以同時(shí)設(shè)計(jì)工頻及變頻回路。
2 實(shí)際案例應(yīng)用
某企業(yè)空壓機(jī)，在應(yīng)用PLC和變頻器對(duì)空壓機(jī)，進(jìn)行節(jié)能改造后，其相關(guān)參數(shù)情況為：在電流方面，減載時(shí)達(dá)到85A，加載時(shí)達(dá)到185A;在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間方面，其年運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間達(dá)到315天，日運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間達(dá)到11.5小時(shí)，加載用時(shí)16秒，減載用時(shí)16秒，其管路壓強(qiáng)達(dá)到 5.8～6.6MPa，其功率是120kW.其能有效節(jié)省35%電耗。由以上結(jié)果可以看出，PLC和變頻器能有效實(shí)現(xiàn)節(jié)能，同時(shí)，在通過(guò)其在空壓機(jī)中的應(yīng)用，能夠有效的實(shí)現(xiàn)設(shè)備的軟啟動(dòng)，從而極大的降低設(shè)備工作時(shí)產(chǎn)生的噪音，以及其對(duì)電網(wǎng)的沖壓，在保障設(shè)備安全高效運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)，又極大的降低了其出現(xiàn)損壞的情況，極大的節(jié)約了企業(yè)經(jīng)濟(jì)成本。
3 結(jié)語(yǔ)
由以上可以看出，PLC和變頻器在空壓機(jī)中的應(yīng)用，能有效的對(duì)其進(jìn)行節(jié)能改造，極大的降低其能耗，降低其工作時(shí)的噪音污染，同時(shí)對(duì)于保障設(shè)備的安全高效運(yùn)行，也有著積極作用。
參考文獻(xiàn)
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