什么樣的空氣壓縮機節(jié)能?我相信許多企業(yè)的設備經理會想到變頻空氣壓縮機。可以說,變頻(或永磁變頻)技術已成為當今工業(yè)節(jié)能的代名詞,并廣泛應用于各種交通、生產設備和輔助設備中。
變頻空氣壓縮機又稱變速空氣壓縮機,是通過變頻器的介入改變電機轉速,然后控制轉子速度,實現(xiàn)不同空氣流量的輸出,滿足不同客戶場景的空氣需求。那么,為什么變頻(變速)空氣壓縮機比固定頻率(固定速度)空氣壓縮機能實現(xiàn)如此巨大的節(jié)能呢?
首先要明確的是,變頻空氣壓縮機實現(xiàn)巨大節(jié)能的前提是大企業(yè)的壓縮空氣需求劇烈波動。根據(jù)大數(shù)據(jù)調查(如下圖所示),88%甚至更高的客戶壓縮空氣需求波動劇烈,這是變頻空氣壓縮機取得巨大成就的基礎。
那么,與定頻空氣壓縮機相比,變頻空氣壓縮機在哪些方面實現(xiàn)了節(jié)能呢?方面來解釋:
一、卸載功耗。
眾所周知,定頻空氣壓縮機只能通過頻繁添加/卸載來滿足客戶不斷變化的氣體需求,因此定頻空氣壓縮機往往存在巨大的卸載功耗浪費。在同一工況下,如果使用變頻空氣壓縮機,可以根據(jù)客戶的實際氣體需求調整速度(氣體量),始終與客戶的實際氣體量保持匹配,不再出現(xiàn)卸載狀態(tài),自然避免卸載功耗。
二、排空損失
在加/卸的連續(xù)切換過程中,工頻空氣壓縮機的排空也是不可或缺的一部分,出現(xiàn)在卸載階段。所謂排空,就是將部分壓縮空氣排入環(huán)境,降低油桶壓力,保證工頻空氣壓縮機下次啟動順利(空載或輕載啟動)。如果工頻空氣壓縮機不排空,當空氣壓縮機啟動時,后端油桶的強背壓會給電機帶來很大的負荷,容易導致跳躍甚至損壞。因此,對于定頻空氣壓縮機來說,明知排空是一種能源浪費,但需要這樣做才能保證空氣壓縮機的持久穩(wěn)定運行。變頻空氣壓縮機沒有這個問題,因為在變頻技術的夾持下,電機的轉速增加緩慢,即使后端背壓很高,也不會超載啟動。
三、壓力造成的能耗損失
定頻空氣壓縮機需要設置加載/卸載壓力,才能進行有序的加載/卸載循環(huán)。一般來說,加載/卸載壓力的差異至少為0.6bar,在實際應用中,大部分設置在1中bar壓差。例如,客戶需求壓力為6bar,那么空氣壓縮機的設定壓力將為6.5bar加載,7.5bar卸載。因此,定頻空氣壓縮機將繼續(xù)在6.5~7.5bar平均壓力為7bar,超出1bar(與客戶的實際需求壓力相比,6bar),自然會帶來更多的能耗浪費。但是,如果使用變頻空氣壓縮機,則不需要設置加載和卸載壓力,壓力可以穩(wěn)定在±0.1bar范圍內,即基本穩(wěn)定在6,.5bar壓力甚至更低,大大降低了系統(tǒng)的運行壓力,實現(xiàn)了更低的能耗