有位变频器厂的朋友用变频器给客户做空压机节能改造,发现空压机的温度高了很多,有时甚至报警停机。让我帮他找找原因。我也没有经验,特向各位大侠请教。
XW:他是什么样的节能方案呢?
东方:说了,就是搁一变频器,把频率降下来。大约是35~40Hz。看看气压满足要求就OK了。
XW:转的慢了,功率小了,怎么会发热呢?
东方:这个空气经压缩指定是要发热的,不然温度要达到几百度。我问他散热风机是不是也给变频降速了?是不是可以让风机按原电压工作?他说不行,情况是这样的:
朋友:客户的那种空压机没有单独的风机,就一个主电机,用皮带轮带动风扇叶片转动。
东方:那原因可能就在这里,变频减速之后,风扇叶片也慢了,散热量降低,就超温引发报警了。
朋友:还有主电机也比原来的温度高,达到130℃。
请教各位专家,这个问题怎么办呢?谢谢!
回复内容:
对: yjig 说他不节能,或者说节能效果有限,是有一定的道理的,这东... 内容的回复!
yjig先生提出了一个空压机节能的理念上的问题:
对空压机节能改造可以有两种方式:
1、连续方式,即定压供气:用较低的频率,压缩机一直在工作,以保持合适的气压;
2、断续方式:压缩机在气压的下限开始工作,频率是50Hz,快速充气到气压上限后停止工作。
XW:这两种方式都可行吗?
东方:朋友的就是定压供气方式,可能也就是常用方式吧,是比较简单的方式,当负载较重时频率自动调高,轻载时,工作频率降低。
XW:那你说的断续方式呢?
东方:不知道有没有人用过,但理论上讲似乎也是可行的。因为控制方式更为简单,也不用变频了,充气时就是50Hz,充满后就是停机。
XW:那也不用变频器了?
东方:不行。关键是启动时要用变频器的。
XW:哪种方式更为节能呢?
东方:这个真不知道,最终还是要实践检验。这有点像开车到100公里的某地,要求半天到达,时间很宽裕,你是用1小时跑到后在那儿等,还是慢慢开,4小时到达?
XW:也就是说,空压机50Hz充气和30Hz充气,哪种效率更高?
由于天气转热,一直是在旁路工作。朋友的空压机改造濒临失败,客户要求退货,
XW:这是由客户的空压机的特殊性决定的,不好办。
东方:就算不是朋友的问题,但改造后不能用也不行啊。因为看来比较棘手,我想大动一点干戈。我对风机流量什么的很不熟悉,所以搞了一个“风阻等效欧姆定律”,把非电关系转化为电子关系处理,得出一系列对应公式,(也不知道对不对),然后计算要加多大的风机才能有效散热。
XW:能行吗?
东方:朋友把我的计算拿去给空压机的经销商看,据说把他看得目瞪口呆,说从来没有人这么算过。
XW:人家可是空压机的专家呀,你算什么呢?还是请教厂家怎么办?
东方:他说了,要朋友加一个功率3.5KW 流量50000m3/h的风机,肯定可以解决问题。
XW:后来呢?
东方:朋友不干呀,总共节能几KW,一多半给风机吃了能行吗?
XW:那你的计算呢?
东方:我算要用2台小风机,总功率540W,总流量2400m3/h.
XW:这还差不多,但这么小能行吗?
东方:理论计算,未经实践检验。
XW:还是请教各位大侠,究竟哪个方案靠谱啊?
东方:这是经销商的方案,下方的接口和空压机的风道对接。下图是东方理论方案:
yjig先生真的是专家呀,朋友也发现,风机铭牌上标的是一回事,实际不一定达到。
XW:那你为什么偏不信呢?
东方:不是不信,而是相信也来不及了,这个项目朋友事先征求过我的意见,说变频器不好卖,想开拓市场,是我说理论上讲,空压机能显著节能,朋友才上的。已经花去几万了,不好收场。
XW:怎么办呢?
东方:只有前进啊,后退是没有出路的。而且要快。
XW:那也不能明知不可为而为之呀!
东方:不能这么说嘛。应该明知山有虎偏向虎山行。
XW:这豪言壮语管用吗?
东方:至少是只要有1%的可能,就要做100%的努力。
XW:这还差不多。还请各位大侠出招啊!
看来,空压机的节能改造难度较大啊,即使如yjig先生这样的高手也不是轻而易举的。
yjig:预料之中。
东方:但是yjig先生还是提出了问题,我们以此为思路,可能理出解决问题的线索。
yijg:降低频率,其输出功必然也随之下降,不错,确实是下降,但下降的幅度有多大,能与变频的损耗抵消?能与电机的谐波损耗相抵消?难说!
东方:就拿朋友的现场数据来看,他用电度表对照,旁路时功率是38KW,节能时功率是30KW,节能率是 8/38=21%
XW:能与变频的损耗抵消?能与电机的谐波损耗相抵消?
东方:这已经抵消了所有的损耗,是“净节能”。
XW:但是由于散热还要加风机,不是又降低了节能率吗?
东方:所以不能用太大的电机。他现在已经用了一台主电机的独立风扇罩,功率180W,如按东方计算,还要加540W的两台抽风机,总共是720W,这样算节能率是:
(38-30.72)/38=19.15%
XW:一下子耗掉2%
东方:这也就是夏天这样,其他季节抽风机不需要工作。
XW:现在的关键是你的540W抽风机能不能解决问题?如果用厂家推荐的3.5KW大风机,节能率就大打折扣了。
东方:即使那样,也还有11%的节能率,同样也只是天热时才开,平时还是可以节能20%,仍然是可行的。当然,希望东方设计能被论证通过并最终由现场检验证实有效。
XW:实践是检验真理的唯一标准。
估计下周朋友的上司就要做出选择,到底采用什么方案。
XW:如果用经销商的大风机呢?
东方:那东方的压力就小些。如果不行,也是经销商的责任。
XW:就让他们用大风机不就完了?
东方:可是,东方理论认为,这大风机还比不上小风机有效,50000m3/h纯粹是浪费,说不定连2000m3/h也达不到!
XW:你的意见?
东方:当然是力推东方方案了。
XW:可是你怎么就断言人家的50000m3/h还比不上你的2400m3/h呢?
东方:关键是,他们忽略了风机的风压 这个概念,一味增大流量,由于空压机的冷却器对风的阻力很大,如果风压太小(这里是抽风,风压是负压),再大的流量也不管!用而我的小风机流量虽小,风压十分了得,是大风机风压的6.9倍。
XW:你也没有研究过流体力学……
东方:我有“风阻等效电路”,风机等效于电池,风压相当于电压,流量相当于电流,冷却器的风阻相当于电阻,现在是电阻较大,电路电压降低导致电流太小,如果要求达到1A的电流,怎么办?可以在原电路中串联一个适当的电池来增大电流,现在有两条思路:
1、买一块2V/1000Ah的大块头蓄电池;
2、买一块12V/7Ah 的小电池。
哪个有用?
XW:这搭得上吗?
东方:50000m3/h相当于容量很大的电池,但风压较低,用在风阻大的回路中,不能发挥作用。而风压高的小风机,倒可以完全达到要求。因为根据东方等效电路的其他计算,只要有2000m3/h的流量就已经够了。用不着几万立方的。
XW:请各位专家拍砖!如果错了,就不能由着东方去“没事找事”。谢谢!
回复内容:
对: yzzcp 断续方式应该是不节能的。下限就能满足生产的话,超过下限... 内容的回复!
yzzcp先生讲得有理,断续方式就必须有上下限,超过下限送出去的压空都有浪费。
XW:为什么还要考虑断续方式呢?
东方:在负载较轻的场合,储气罐的气压能维持较长的时间,那么把空压机停下来,可能也是可取的。根据朋友的介绍,空压机的转速不能过低,否则不能正常工作,这就存在一个下限频率,比如是30Hz(也不知道具体是多少,每台空压机是否不同?)。
XW:如果30Hz了,气压还是超过下限值,怎么办呢?
东方:理论上讲,有两种选择:一是让空压机压力升高到上限值,由空压机卸荷;二是停机一会儿,等压力下降后再开动,这也是断续方式。应该是更节能的。
XW:这就是你25楼讲的断续方式吗?
东方:严格讲,这不是25楼和yzzcp先生讨论的断续方式,25楼指的是一般负载,空压机以某一频率(比如说是40Hz)工作,可以满足下限气压,要不要改为断续方式?
各位大侠,东方报告最新的进展,朋友的客户权衡之后,将信将疑接受了东方推荐的方案。但要求朋友把东方设计的两台小抽风机改为三台。
XW:认为空压机厂家建议要用流量50000m3/h的风机,而你用2400m3/h,有点太不可信。
东方:结果用了三台抽风机,总功率810W,总流量3600m3/h。风扇箱是这个样:
XW:关键是装好了没有?
东方:朋友说,很困难的装到风道顶端,但效果超过预期。
XW:这话好像<此处内容被屏蔽>常讲的,经济上不管有多大的事,总是比预期的好。
东方:是啊!原来认为能在节能时达到旁路时的效果就行了,但客户自己说的,比去年夏天还好。
XW:去年夏天怎样?
朋友:这客户有点狡猾,其实不节能时夏天就经常超温,要在空压机房放一圈冰块,还要用风扇辅助降温。但这些开始都没有告诉我们,全部推到节能后超温报警,要我们解决。
东方:现在怎样呢?
朋友:旁路时,温度是100℃左右,节能加抽风机后是75℃。当天的气温30℃。估计再高10℃也不会要冰块。看来你的等效电路比空压机厂的经验有用啊!这台设备还是真正的德国原装,为什么降温措施不那么好呢?
东方:这个倒不好否定德国技术,可能是,西欧的天气不是那么热,不像中国动不动38℃以上,他们也就是二十几度而已,到中国水土不服了。
XW:还要经受最高温度的考验。过了这个夏天再说吧。
东方兄,到底节多少能?你的节能率是多少?
空压机采用变频器节能我一直有所怀疑。
空压机在额定转速时效率是最高的,出气量大而温度并不高(一般在90度左右)。如果效率不变,电机转速下降出气减小,热量减小,压缩空气就不应该达到130度。(因为在效率不变的情况下热量和出气量成正比。)你的改造无疑证明以下事实:变频调速时电机效率下降!这是其一。
第二、你采用抽风方式降低压缩空气排气温度,但并不能减少热量的产生,空压机螺杆内部温度实际是很高的,这会造成空压机报废。
这个改造我认为是失败的!
你用的变频器有问题或参数设定有问题,应该改变参数降低电机电流。如果不能,变频器选型不对!