摘要：動力供應不僅僅是要滿足生產的需要，而且要盡可能的利用節能技術為動力的供應降低成本，本文通過對節能技術在離心式空壓機設備、介質中的應用和前景開發的分析，為節能經濟和循環經濟的發展提出了自己的思路。

關鍵詞：離心式空壓機 節 能 變 頻

一、引言

在世界經濟快速增長的今天，日益增長的社會經濟和能源供應日益短缺的矛盾越來越突出，為了應對這一必須面對的現實問題，世界各國都在考慮自己國家的能源計劃。而在我們中國，據估計到2020年，中國的能源需求總量仍將達到近25億噸標準煤，這個數字比2000年高出了90％，而最為悲觀的估計，則要高出152％。在能源每年增長3％一5％條件下，要保證國民經濟持續每年增長7％～9％，只能依靠節能技術的應用。而離心式壓縮機作為壓縮空氣動力供應設備在制造業內有著很普遍的應用，其本身通過各級壓縮消耗大量的電能來供應高壓空氣，同時附帶產生大量的熱量。結合節能技術和節能產品的推出以及空壓機設備的工藝流程，節能技術在離心式壓縮機上有著很廣闊的應用前景。

二、應用環境分析

在空壓機的應用上，離心式空壓機具有結構緊湊、重量輕、體積小、運行效率高、流量大、摩擦件少等特點，近年來在工業領域得到了廣泛應用。尤其是在大型的制造業界內和制氧廠，其離心式空壓機規模都很大，基本上都是有多臺離心式空壓機并聯在一起進行系統供氣。在滿足生產需求的情況下，供氣壓力越低，耗電量越少就越節能，對于離心式空壓機，傳統的節能調節方式基本上都是通過壓力上限和電流上限來進行調節。壓力上限的調節是通過對上限壓力的設定，來減小進氣閥門的開度進而降低電機電流，減少功率消耗。

電流上限的調節，是通過設定空壓機的電機電流最大值來控制空壓機的電流，使空壓機進氣閥門根據電流上限信號反饋，在閥門打開一定的開度后將不再繼續打開，進而控制空壓機的功率消耗。

三、系統方案提出

主回路方案

變頻控制為一拖一方案，配備一臺變頻器。變頻調速系統接10kV電壓等級的主動力電源系統，用于電動機的變頻調速。為增加運行安全性，變頻系統增加旁路，設計方案如下：

此方案是手動旁路的典型方案,原理是由3個高壓隔離開關QS1、QS2和QS3組成（見上圖）。要求QS2和QS3不能同時閉合，在機械上實現互鎖。變頻運行時，QS1和QS2閉合，QS3斷開；工頻運行時，QS3閉合，QS1和QS2斷開。

為了實現變頻器故障保護，變頻器對現場高壓斷路器QF進行連鎖，一旦變頻器故障，變頻器跳開QF。電機工頻運行時，變頻器允許QF合閘，撤消對QF的跳閘信號，使電機能正常通過QF合閘工頻啟動。

節能分析

以上兩種節能調節方式都存在以下缺點：

1．兩種調節方式都不能成為完全意義上的節能，這主要體現在控制壓力和控制電流本身來達到降低功率消耗的同時，空壓機的工作效率將大大降低。

2．存在調節空間小的缺陷。因為離心式空壓機在設計中存在一個其本身具有的一個特性，那就是喘振。為了避免離心式空壓機的喘振，在電流的設定上往往會有一個電流下限的設定，一旦電流下降到電流下限的設定值，電流將不再下降，或者空壓機將發生喘振，這就說明了依靠壓力上限和電流上限的調節方式其本身存在節能空間有限的缺陷。而這種缺陷在一年四季變化比較大的地方就顯得更加明顯，因為離心式壓縮機的排氣量隨著環境溫度的變化，其排氣量也在隨之變化。

在流體離心式機械上通過實驗和理論可以近似得出以下公式：

Q∝n ，H∝n2，P∝n3

Q1、H1、P1分別是行1轉速下的流量、壓力和功率；Q2、颶、島分別是甩2轉速下的流量、壓力和功率。即流量與轉速的一次方成正比，壓力與轉速的平方成正比，功率與轉速的三次方成正比。由此可見，當通過降低轉速以減少流量來達到節流目的時，所消耗的功率將降低很多。例如：當轉速降到80％時，流量減少到80％，而軸功率卻下降到額定功率的(80％)，≈5l％：若流量需減少到40％，則轉速相應減少到40％，此時軸功率下降到額定功率的40％3≈6．4％。

四、具體使用效果

A、設備主要參數

B、節電效果計算

根據在不同控制方式下的流量－負載關系曲線和現場運行的負荷變化情況進行計算。

五、結束語

節能技術的研究和發展是今后社會發展和建設節約型社會的主題，本文通過對離心式壓縮機設備及其介質中存在的節能潛力進行了闡述，同時驗證了英威騰高壓變頻器在離心式壓縮機負載上的可靠應用。

參考文獻：

深圳市英威騰電氣股份有限公司 《CHH100系列高壓變頻器產品說明書》

仲明振,趙相賓 《高壓變頻器應用手冊》機械工業出版社 2009-05出版