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(tái)空氣壓縮機(jī)安裝在一個(gè)地方，就構(gòu)成一個(gè)空壓機(jī)站。四川某化工實(shí)業(yè)有限公司有一空壓機(jī)站，安裝有3臺(tái)110kW往復(fù)式活塞空壓機(jī)，用來(lái)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(dòng)態(tài)變化的，有時(shí)需要同時(shí)運(yùn)行數(shù)臺(tái)氫壓縮機(jī)供氣，而有時(shí)連一臺(tái)氫壓縮機(jī)產(chǎn)的氣都用不完，但氫壓縮機(jī)仍在全速運(yùn)行。氫壓縮機(jī)在出廠時(shí)都配套有排氣壓力調(diào)節(jié)裝置，儲(chǔ)氣罐內(nèi)的氫氣壓力超過(guò)設(shè)定壓力時(shí)，壓縮機(jī)進(jìn)氣管上蝶閥自動(dòng)關(guān)閉，壓縮機(jī)進(jìn)入空轉(zhuǎn)卸荷狀態(tài)。當(dāng)儲(chǔ)氣罐內(nèi)氫氣低于設(shè)定的壓力時(shí)，壓縮機(jī)進(jìn)氣管上蝶閥自動(dòng)開(kāi)啟，壓縮機(jī)又進(jìn)入滿(mǎn)載工作狀態(tài)。設(shè)定值有一滯環(huán)，例如設(shè)定儲(chǔ)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(mǎn)載時(shí)，空壓機(jī)的工作電流接近電動(dòng)機(jī)額定電流；空轉(zhuǎn)卸荷時(shí)，空壓機(jī)的工作電流約為電動(dòng)機(jī)額定電流的50%。這部分電流不是做有用功，而是機(jī)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(dòng)大；壓縮機(jī)總是在額定轉(zhuǎn)速下工作，機(jī)械磨損大，電耗高。

二、壓縮機(jī)節(jié)能原理

      根據(jù)空氣壓縮理論，壓縮機(jī)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(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)供氣壓力，是達(dá)到壓縮機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)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?？紤]在儲(chǔ)氣罐上安裝一只壓力變送器，將壓力信號(hào)反饋到BWS伺服驅(qū)動(dòng)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(tái)偉創(chuàng)BBG-132kWBWS伺服驅(qū)動(dòng)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(dòng)器控制第一臺(tái)壓縮機(jī)，給定調(diào)節(jié)用BWS伺服驅(qū)動(dòng)器上的操作鍵盤(pán)，BWS伺服驅(qū)動(dòng)器的多功能輸出Y1、Y2分別接第二和第三臺(tái)的壓縮機(jī)的自耦減壓起動(dòng)器的起動(dòng)/停止電路，這樣可由BWS伺服驅(qū)動(dòng)器的輸出控制另外兩臺(tái)壓縮機(jī)的運(yùn)行或停機(jī)。手動(dòng)運(yùn)行時(shí)，第一臺(tái)壓縮機(jī)由BWS伺服驅(qū)動(dòng)器控制，第二和第三臺(tái)的壓縮機(jī)可用自耦減壓起動(dòng)器人工起動(dòng)/停止。自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，第一臺(tái)壓縮機(jī)首先變頻運(yùn)行，當(dāng)BWS伺服驅(qū)動(dòng)器的輸出頻率已達(dá)到50.00Hz，供氣量仍不足，BWS伺服驅(qū)動(dòng)器的輸出節(jié)點(diǎn)Y1、Y2動(dòng)作，起動(dòng)第二和第三臺(tái)的壓縮機(jī)工作；如供氣量大于給定值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)停止第二和第三臺(tái)的壓縮機(jī)工作，通過(guò)閉環(huán)調(diào)節(jié)可實(shí)現(xiàn)恒壓供氣。