一、概述

      在工業(yè)生產(chǎn)中，壓縮空氣的使用非常普遍。在工廠內(nèi)，若干臺空氣壓縮機安裝在一個地方，就構(gòu)成一個空壓機站。四川某化工實業(yè)有限公司有一空壓機站，安裝有3臺110kW往復(fù)式活塞空壓機，用來壓縮氫氣。由于生產(chǎn)上使用氫氣的不均勻性，用氣量是在動態(tài)變化的，有時需要同時運行數(shù)臺氫壓縮機供氣，而有時連一臺氫壓縮機產(chǎn)的氣都用不完，但氫壓縮機仍在全速運行。氫壓縮機在出廠時都配套有排氣壓力調(diào)節(jié)裝置，儲氣罐內(nèi)的氫氣壓力超過設(shè)定壓力時，壓縮機進氣管上蝶閥自動關(guān)閉，壓縮機進入空轉(zhuǎn)卸荷狀態(tài)。當儲氣罐內(nèi)氫氣低于設(shè)定的壓力時，壓縮機進氣管上蝶閥自動開啟，壓縮機又進入滿載工作狀態(tài)。設(shè)定值有一滯環(huán)，例如設(shè)定儲氣罐內(nèi)的氫氣壓力為0.815MPa，滯環(huán)為0.045MPa，這種調(diào)節(jié)方式，供氣壓力的變化范圍就是0.045MPa。滿載時，空壓機的工作電流接近電動機額定電流；空轉(zhuǎn)卸荷時，空壓機的工作電流約為電動機額定電流的50%。這部分電流不是做有用功，而是機械在額定轉(zhuǎn)速下的空轉(zhuǎn)損耗。雖然這種調(diào)節(jié)裝置也能調(diào)節(jié)壓力，但壓力的調(diào)節(jié)精度低，壓力波動大；壓縮機總是在額定轉(zhuǎn)速下工作，機械磨損大，電耗高。

二、壓縮機節(jié)能原理

      根據(jù)空氣壓縮理論，壓縮機的軸功率PZ(kW)、排氣量QD(m3/min)和軸轉(zhuǎn)速n(r/min)符合下列公式：

      降低壓縮機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)供氣壓力，是達到壓縮機經(jīng)濟運行的有效方法，而伺服調(diào)速方法，是一種高效的調(diào)速方法。考慮在儲氣罐上安裝一只壓力變送器，將壓力信號反饋到BWS伺服驅(qū)動器的端子上，構(gòu)成恒壓供氣系統(tǒng)，供氣壓力0.8MPa。本例選用一臺偉創(chuàng)BBG-132kWBWS伺服驅(qū)動器，壓力變送氣選用森納斯DG13W=BZ-A，1.6MPa。恒壓供氣原理圖如圖1所示。BWS伺服驅(qū)動器控制第一臺壓縮機，給定調(diào)節(jié)用BWS伺服驅(qū)動器上的操作鍵盤，BWS伺服驅(qū)動器的多功能輸出Y1、Y2分別接第二和第三臺的壓縮機的自耦減壓起動器的起動/停止電路，這樣可由BWS伺服驅(qū)動器的輸出控制另外兩臺壓縮機的運行或停機。手動運行時，第一臺壓縮機由BWS伺服驅(qū)動器控制，第二和第三臺的壓縮機可用自耦減壓起動器人工起動/停止。自動運行時，第一臺壓縮機首先變頻運行，當BWS伺服驅(qū)動器的輸出頻率已達到50.00Hz，供氣量仍不足，BWS伺服驅(qū)動器的輸出節(jié)點Y1、Y2動作，起動第二和第三臺的壓縮機工作；如供氣量大于給定值時，系統(tǒng)自動停止第二和第三臺的壓縮機工作，通過閉環(huán)調(diào)節(jié)可實現(xiàn)恒壓供氣。