Винтовой воздушный компрессор с постоянным магнитом и преобразователем частоты

Наиболее распространенной философией управления, используемой в винтовых компрессорах, является схема управления «нагрузка-разгрузка». В этой схеме двигатель компрессора работает непрерывно, но может быть нагружен (производя воздух) или разгружен, в зависимости от давления нагнетания. Хотя винтовой компрессор без нагрузки не производит сжатый воздух, проблема в том, что он все равно потребляет значительное количество энергии - по моему опыту, часто > 30% мощности, необходимой при нагрузке. Поэтому эксплуатация винтового компрессора без нагрузки в течение длительных периодов времени неэффективна, поскольку энергия потребляется без какой-либо выгоды с точки зрения производства сжатого воздуха.

Компрессор с частотным регулированием будет модулировать скорость винтов и, следовательно, поток воздуха, но это произойдет только тогда, когда потребность в воздухе колеблется до уровня ниже мощности компрессора. Таким образом, машина тратит большую часть времени на производство воздуха (она также может отключаться от нагрузки или даже отключаться при очень низком уровне потребления воздуха), но потребляет меньше энергии, чем было бы использовано при схеме управления нагрузкой-разгрузкой. Поток воздуха и требуемая мощность пропорциональны скорости двигателя компрессора. Замена компрессора, который все время проводит под нагрузкой, на компрессор с ЧП эквивалентной мощности не сэкономит энергию, а может фактически увеличить энергопотребление, учитывая, что на самом ЧП имеются потери энергии. Поэтому вам следует с осторожностью относиться к заявлениям о том, что компрессор с ЧПУ будет экономить энергию, если не оценена загрузка мощности существующего компрессора. НЕТ «СТАНДАРТНОГО» ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ, СВЯЗАННОГО С УПРАВЛЕНИЕМ КОМПРЕССОРОМ ЧАСТОТНОЙ ЧАСТОТЫ.

Помимо потенциальной экономии энергии, компрессоры VSD имеют и другие преимущества. Как правило, их можно использовать с воздушными ресиверами меньшего размера — я видел много объектов, где ресивер вообще не используется, хотя в целом я бы не рекомендовал это делать. Давление нагнетания также можно контролировать на постоянном уровне, вместо того, чтобы колебаться между двумя давлениями, как это требуется для управления «нагрузка-разгрузка». Такое стабильное давление может продлить срок службы оборудования, снизить вероятность утечек и обеспечить более стабильную работу установки.

Учитывая все вышесказанное, может показаться, что реализация регулирования скорости при плохо нагруженном винтовом компрессоре является открытым и закрытым случаем. Но какая нагрузка спровоцирует переход к управлению ЧРП? Для принятия окончательного решения необходимо провести количественный анализ в каждом конкретном случае. Также важно отметить, что модернизация VSD существующих компрессоров не рекомендуется и что большинство OEM-производителей аннулируют гарантию на машину с модернизированным VSD. Информация, которую я получил от OEM-производителей, заключается в том, что машины с ЧПУ с самого начала спроектированы так, и что воздушные части существующих машин с фиксированной скоростью, хотя они обычно способны работать в ограниченном диапазоне скоростей, будут иметь меньшую гибкость по сравнению с блок VSD, тем самым ограничивая потенциальную экономию. Таким образом, переход на управление частотным преобразователем обычно означает покупку нового станка с частотным преобразователем и продажу существующего станка с фиксированной скоростью, желательно по справедливой стоимости. Несмотря на экономию энергии, это может оказаться занятием с низкой окупаемостью. Итак, какие у нас могут быть другие варианты?

Одним из вариантов может быть установка системы рекуперации тепла на компрессоре с фиксированной скоростью вместо управления преобразователем частоты. При таком подходе вы восстановите значительную часть (часто > 80%) энергии, подаваемой в компрессор, которую затем можно будет использовать для различных целей, таких как отопление помещений, нагрев технологической воды или для нагрева воздуха, подаваемого в печь. или горелка. Как правило, это гораздо более дешевый вариант, чем замена компрессора на компрессор с ЧПУ, но его можно использовать только при наличии подходящего радиатора. Это означает, что, хотя философия управления нагрузкой-разгрузкой может стоить вам больше, чем необходимо с точки зрения использования энергии для производства сжатого воздуха, вы, тем не менее, можете восстановить большую часть этой энергии. Восстановленная энергия либо уменьшит ваши счета за электроэнергию, либо может привести к снижению спроса на энергоносители, отличные от электричества, такие как котельное или печное топливо, в зависимости от применения отопления. Экономика требует тщательного рассмотрения, когда тепло используется для замены топлива, которое значительно дешевле электричества, например угля.