空压机作为基础工业装备，在冶金机械矿山电力建材粮食轻纺等几乎所有的工业行业都有广泛的应用。具统计，空压机占大型工业设备风机水泵锅炉空压机等耗电量的15.空压机能量损失主要有空压机本身的机械损失压缩空气动损失及其他损失。目前，我国石材企业大部分空压机的能量利用率很低，主要由于设计制造技术落后运行管理水平低控制方式不当等原因造成。些石材企业节能意识不强，控制方法还很陈旧，当空压机输出压力大于定值时，或者自动打开泄载阀，使异硕士研究生，研究方向为机械设计与设备节能步电动机空转，严重浪费能源；或者停机，电动机频繁的启动停止，影响电机的使用寿命，且空压机工频启动电流大，对电网冲击大，电机轴承磨损大，设备维护量大。因此，如何采取有效的措施，降低空压机运行所消耗的能源，对于提高石材企业的经济效益十分重要。
1加强节能运行管理1.1选用节能电机空压机电机功率般较大，它的效率对空压机的节能影响较大，为了节能应优先选用高效电机，且必须减小所选电机的浮装容量，杜绝大马拉小车的不良现象，使电机负载率始终保持在80以上。厂yA系列异步电机效率比老的於系列电机效率高，通常普通电机的损耗为输人功率的625，平均损耗折算后为13，系列异步电机比此系列电机的效率出0.5，而义电机的平均效率比电机又高出3.为了降低铜铁损耗，电机宜采用损耗低导磁性较好的磁性材料，同时，还要改进设计结构及制造工艺来降低杂散损耗。除了上述原则外，选型时还需考虑以下几点因素1因转子效率的差异，鼠笼型电机较绕线型电机宜优先选择；2因功率因数的差异，高速电机较低速电机宜优先选择；⑶因电压等级差异，当负载较大时，高压电机较低压电机宜优先选择。
1.2提高传动效率空压机的电机与压缩机之间多采用带角胶带传动，它具有结构简单传动平稳可靠等特点。
但往往需要采用多根胶带并联，这样，并联传递功率更换或维修后较为严重，或者新旧胶带混用而造成胶带松紧不，数根胶带中只有根或几根负载，大大降低了空压机的传动效率，多耗费了电能。同时，负载的皮带因严重超载运行，使用寿命大大降低。因此，为了提1带的传动效率，应选择加工精度高质量好的带轮和胶带，更换皮带时要做到次全部更换，如果发现皮带存在松紧不现象应立即调换，避免出现皮带的不均匀负载现象；提高安装水平，调整好中心距，保证带传动所必须的包角和张紧力。但不论如何，传统的空压机的传动方式，带传动或齿轮传动在传递效率上有较大的损失。若采用转子与电机同轴式结构，则可彻底排除机械传动方式产生的能量损失因素，不仅可以实现增加风量运行，而民在全范围内都可以进行转速控制。
1.3降低摩擦功耗空压机内部的活塞与缸套之间为滑动间隙配合，其间隙的大小及其润滑情况直接影响空压机效率的发挥。间隙过大会造成漏气损耗，甚至无法工作；间隙过小，活塞与缸套之间难以形成有效的润滑油膜，活塞往复运动的摩擦阻力增大，摩擦损耗加剧，导致空压机运行能耗的增大。因此，只有在合适的间隙条件下，才能形成有效的油膜，保持良好的润滑，从而减少摩擦损耗。保证空压机内部形成良好润滑的途径主。20.STONE20要有严格控制活塞与缸套之间的间隙，通过精心安装调试，及时更换磨损的活塞环实现；确保油液清洁粘度合适；确保油液循环迅速油池容积能够满足散热的需要；尽量采用低粘度润滑性能较好的润滑油，以降低摩擦功耗；定期对空压机进行维护保养，以发挥机器的*佳性能；注意随季节变换更换不同牌号的润滑油。
1.4减少压力损失和泄漏空压机的气路系统由滤风器气缸吸排气阀活塞组件冷却器密封装置和贮气罐等组成。外界大气经过清洁和压缩后通过输气管路到达使用设备，这过程存在较大的节能潜力。如果活塞与缸套内壁密封不严间隙过大吸排气阀年久失修或修理不当等都会造成严重漏气，直接减少了空压机的排气量，使其效率下降。输气管路中压缩空气的泄漏也是造成气路系统能耗增大的重要原因。管路系统的能耗损失主要现在沿程管路损失和漏气压力损失。减少压力损失和泄漏需做到1设计和安装时，在满足工艺需要的情况下尽可能减少系统气路的流动阻力，以减少管路及附件冷却器，油水分离器，阀门，弯头，管路变径等的压强损失。如吸气管路要直短，尽量少装弯头和阀门，减少管道沿程损失和局部压力损失。2采用大管径，低流速送气方式。3尽可能减少设备内外泄漏和余隙容积。外泄漏空气直接漏入大气或漏人级进气管路，直接降低了排气量；内泄漏气体由高压级漏人低压级或级间管道，造成了气体重复压缩，增加了功率消耗，并影响排气压力和温度。4选用安全高效的气动元件。吸排气阀对空压机节能影响较大，吸排气阀要求开闭迅速，阻力小，密封性能好，其漏气系数应达到95以上。选用新型空气过滤器减少压力损失，如0片硅硼酸盐微细纤维被复聚氟乙烯折叠式滤芯绝对过滤器。5精心安装施工和管理。严格按照各零件的安装顺序技术数据进行安装，使进排气阀活塞环和填料函等处的内外泄漏减小到*低限度，降低能耗，提高设备工作效率。
排气量m5阁1空压机性能曲线1流量与排气压力曲线；2流量与耗电量曲线好。
2无功补偿节能空压机电动机常为异步电动，异步电动机属感性负载，功率因数较低，且随负载的不同而变化，额定负载时功率因数较高，轻载时功率因数较低，般在0.20.85之间，能量损耗大。异步电动机的无功补偿，是指在保证电动机正常工作的前提下，通过补偿提用电线路的功率因数，减少供电线路和变压器的能量损耗。
平衡的相线系统的功率可用下式到压缩机的*佳工作点，而且还能获得空压机节能运行的途径。1中压缩机在人点的工作参数为，Q，W在B点的工作参数为P2Q2W2.l中反映出当排压由，2降为，后，空压机的耗电量随排压降低而降低，而排气量却是增加的，此时既达到了节能的目的，增加的空气量还有利于提高设备的工作效率。所以工作点六的经济性比工作点8好，因此，在压缩机运行中要尽量使工作点趋近人点。由于空压机的耗电与排气压力高低成正比，排气压力降低可以节约电能。因此，应根据生产实际需求，合理设定空压机的工作压力，在保证实际用风量的同时尽可能低设定空压机的排气压力，减少空气冷却器负荷，因为排气压力设定越低所消耗的轴功率越少，节能效果越定期检测管路漏风情况，确保输气管路安全可靠运行。
1.5提高冷却器的交换热性能空压机内的气体的压缩过程有等温压缩绝热压缩和多变压缩=种。在相同的初压和终压条件下，等温压缩消耗的循环功*少。但实际的压缩过程为多变压缩，空压机的冷却效果越好，越接近等温过程，则循环功越少。为了提冷却效率，在空压机的冷却水系统中，般设有中间冷却器和后冷却器，以保证各级压缩空气的吸人温度基本致。因此，提中间冷却器的换热性能，使级进气温度能满足于近似等温压缩的进气温度，保证回冷完善；降低各级气缸的温度，使每级压缩过程接近于等温压缩，是空压机节能运行管理的关键。提高冷却器的交换热性能可采取以下措施1降低冷却水人口温度，提高冷却水流量；2认真清除冷却器管束沉积物，保证气体与管束接触均匀，并避免短路；3采用水处理药剂软化冷却原水，提高水质。
无论是中间冷却器，还是后冷却器，其循环水的动力都来自于循环水泵。水泵的节能也不可忽视。合理配置循环水系统配置，控制循环用水量，并减少管路系统的水路损失，可以有效节约循环水泵的功率消耗。冷却水系统有开式和闭式两种结构。开式系统中，压缩空气的能量，都以热的形式被冷却水带走或散人周围大气中，能量白白浪费。因此，要注意综合利用废热，提供部分经济效果补偿空气压缩机产生的全部热损失，实现节能，如把这部分水引致浴室塑料大棚冬季及旅馆的热水供应等；闭式系统为了使回流的热水温度快速降低，可以采用较大面积的循环水池，或者采用带有淋水装置的冷却塔。但要注意对冷却水用童进行适当的控制，水量过大会增加循环水泵的电能消耗。
1.6合理设定工作压力空压机性能曲线是由压缩机本身的性能决定的，其反映了空压机排气压力，功率贾随空气流量，可，在负荷功率户和电压不变的情况下，电流与功率因数成反比，若输送同样的功率，则配电线路电阻的焦耳热损失与电流的平方成正比。因此，功率损耗与功率因数的平方成反比，即功率因数越小，功率损耗越大。所以，在配电线路上用提高功率因数的办法来降低电耗，效果十分显著。
由于电机正常运行时所吸收的有功功率和无功功率都是通过配电线路输送的，为减少配电线路的无功损耗，在受电端加装电力电容器来改善功率因数是行之有效的办法。电容器间电机线圈财感性相并联，电感吸收能量时，电容器释放能童，而电感放出能量时，电容器吸收能量。这样，作为感性负荷的电机所吸收的无功功率，可以由电容器所输出的无功功率得到补偿。无功补偿的节电原理2.2中0为电感性负荷从电源吸收的无功功率，为设置无功补偿装置后的补偿无功功率，则电源输送的无功功率减少为，功率因数由⑶叫提高到，视在功率由5减少到。无功补偿以低压中型电机为主要对象，特别是经常处于连续运行的空压机电机，变压器补偿器阁2无功补偿的节电原理而且电机极数越多，越能体现无功补偿的经济性。
3变频调速节能3.1空压机传统的控制方式空气压缩机气量的供求关系主要现为排气压力压。力保持不变。在生产中由于用风量不均衡，空压机供风量般大于实际用风量，为保持储气压力不变，就必须要采用调节方式。目前，压缩机的能量调节方热气旁通能量调节分挡变速调节输气量无级变速调节。其中，采用压缩机间歇运行或空载运行来调节能量*为常。空压机间歇运行会带来压缩机频繁起停，增大电能损耗，弓起电网波动增大，同时也会影响设备寿命；而空载运行其用电量仍为满负载的30 60，这部分电能被白白浪费掉，空气压缩机的空载启动电流是额定电流的57倍，对电网及其他用电设备冲击较大，同时使空气压缩机的使用寿命也会缩短。还存在许多不可避免的缺点1截断进气后末级压力比增加。末级若为双作用气缸，由于端气体推力消失，活塞力会急剧增加，特别是对排气压力较中，排气温度会急剧升高，使设备容易损坏，增加维修费用；3真空度能使曲轴箱中的油雾沿活塞杆或活塞窜向气缸，增加耗油量。
3.2变频调速节能控制变频调速主要通过改变电动机的转速来控制空压机单位时间的出风量，从而达到控制管路的压力，调节空压机的能量，具有明显的节能效果。它能在定范围内连续进行能量调节，满足空压机轻载时的运行需要，使制风量与实际用风量相匹配，由于异步电动机的转速为当空压机电机确定以后，即3和为常数，则电机转速与电源频率成正比，所以改变电机的电源频率就能改变电机转速，从而实现变频调速。根据电磁感应原理，在变频调速时，只要磁通少保持不变，电机定子电压就与电源频率成正比，则电机的输出功率就随着电源频率的变化而变化。只要改变定子侧的输人电压，就可调节电动机的频率，这就是恒压频比以的控制方式。空压机采用变频调速技术进行恒压供气控制时，系统框3.通过压力变送器测得的管网压力值与压力的设定值相比较后得到偏差，经丹0调节器计算出变频器作用于异步电动机的频率值后，由变频器输出相应频率和幅值的交流电，使电动机上得到相应的转速，于是空压机输出相应的压缩空气至储气罐，使之压力变化，直到管网压力与给定压力值相同。
空压机变频调速具有以下优点电机可以实现软启动，降低了启动电流，且启动平滑，无机械冲击，因而延长了机械设备的寿命，对电网的影响也减小；输气压力稳定，调整可靠性高；*主要的还是节能效果明显，节电般为3040，能给企业带来更大4节能效果分析以某石材厂空压站41408型空压机为例。原控制方式为间歇控制运行，即当输出压力大于定值时，自动打开泄载阀，使异步电动机空转。这样不仅严重浪费了能源，电动机频繁的启动停止，严重影响使用寿命。除此之外还存在以下问噪音大，自动化程度低，输出压力调节速度慢，精度低，不稳定；空压机工频启动电流大，对电网冲击大，电机轴承磨损大，设备维护量大。针对这些问，决定采用，和变频器对空压机进行运行控制。选用88人0560变频器，控制系统由以下部分组成变频器可编程控制器电抗器压力变送器震荡传感器接触器空气开关电缆电流电压按钮互感器等。改造前经测试参数如下电机功率75kW，出口压力为5.96.5MPa，运行时间为12，年运行320天，加载电流为130人，减载电流为90人。经检测其节电率为30以上。年节电量按30计算如下下优点减少了机器的噪音；利用，10和变频器实现机器的软启动软停止，避免了空压机启动时对电网高，克服原系统手动调节的缺点。
5结束语空压机是石材企业电力消耗较大的设备之，它具有配用动力大，运行时间长，耗电量多，冷却用水量大等特点。因此，如何有效地节约能源，降低空压机运行成本，成为石材企业当务之急。影响空压机能耗的因素较多，包括设备及附件结构形式运行管理手段控制方式等，只有全面分析综合考虑，采取各项配套的措施，才能确保其节能安全可靠运行。其中，空压机的调节方式与节能关系密切，采用变频调速技术对空压机进行运行调节是比较先进和比较有效的节能降耗手段，它能产生显著的节能效果，极大地提高经济效益和社会效益，具有相当广阔的应用前景，值得石材企业参考和借鉴。
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石封2
