位于濟寧市微山縣的棗莊礦業(yè)(集團)公司付村煤礦針對空氣壓縮機的工作特點,選用變頻器改造控制系統(tǒng),控制空氣壓縮機的打壓和卸荷,并且在卸荷狀態(tài)調(diào)頻降速,有效地實現(xiàn)節(jié)能。
⑴概況。該礦主井提升裝卸載系統(tǒng)均使用空氣壓縮機提供的壓縮空氣為動力源,在井口設(shè)置了2臺主井提升專用的L-11/7型空氣壓縮機。根據(jù)主井裝卸系統(tǒng)的工作特點,它所消耗的壓風(fēng)是間隔性的,所以正常使用1臺空氣壓縮機,另外1臺備用。經(jīng)現(xiàn)場觀察統(tǒng)計,空氣壓縮機工作打壓時間和卸荷時間各占50%,而且工作打壓和卸荷時電動機電流分別為額定電流81.6%和36.5%,有相當?shù)墓?jié)能空間。為此,他們選用變頻器對空氣壓縮機的控制部分進行改造,使其在不同的工況下自動進行變頻調(diào)速,達到最佳運行狀態(tài)。使用后節(jié)能效果良好。(2)工作原理。該系統(tǒng)在原控制和保護功能的基礎(chǔ)上,增加1個安裝在風(fēng)包上的壓力變送器MB26和1個AI708人工智能調(diào)節(jié)器。用1個電磁閥取代原壓力調(diào)節(jié)器控制空氣壓縮機工作和卸荷??諝鈮嚎s機經(jīng)變頻控制裝置啟動以后,變頻器供給380V、50Hz電源進行打壓。隨著風(fēng)包壓力的逐漸增加,MB26將風(fēng)包的壓力信號傳遞到AI708,當達到設(shè)定的上限0.65MPa時,AI708發(fā)出2條指令,1條控制電磁閥的動作,使空氣壓縮機卸荷;另外1條通知變頻器主機開始變頻,在設(shè)定的降頻時間內(nèi),由50Hz下降為20Hz,電動機作超低速運行。隨著裝卸載系統(tǒng)工作,風(fēng)包內(nèi)的風(fēng)壓逐漸下降,當AI708判斷由MB26送來的壓力信號達到下限0.50MPa時,發(fā)出2條指令分別控制電磁閥動作,使空氣壓縮機處于工作打壓狀態(tài)。同時,變頻器由20Hz升頻,經(jīng)過設(shè)定的升頻時間達到50Hz,為電動機正常供電,完成1個控制的全過程。如此循環(huán)進行,實現(xiàn)自動變頻控制。(3)應(yīng)用情況。①電力消耗有明顯降低,在主井裝卸載系統(tǒng)正常用風(fēng)的情況下,按空壓機平均每天使用21h、電價0.50元/度計,年節(jié)約電費支出可達5.145萬元。②節(jié)省潤滑油,降低噪聲。由于變頻控制在卸荷時轉(zhuǎn)速降低,注油器注油量僅為正常轉(zhuǎn)速的60.5%,油泵此時供傳動機構(gòu)的油壓力下降為不低于0.1MPa,供油量降低1/3,算上延長換油時間節(jié)約的油量,則總的耗油量為沒使用變頻器時的50%。另外,在卸荷狀態(tài)下,噪聲由74.5dB降為69dB,可見其機械磨損降低,大大減少維修量及配件消耗。兩項年節(jié)約可達4.5萬元。這樣一年即收回全部投資。(4)體會。使用變頻器對壓風(fēng)機進行節(jié)能改造,技術(shù)上安全可行,節(jié)能效果明顯,減少設(shè)備磨損,延長使用壽命,具有一定的推廣應(yīng)用價值。同時,如果在此變頻控制裝置的基礎(chǔ)上,再設(shè)1套帶閉鎖功能的切換電路,即可實現(xiàn)1臺變頻主機帶2臺空氣壓縮機(1臺工作、1臺備用),減少1臺變頻器投入,經(jīng)濟效益更加顯著。