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1空氣壓縮系統的節能降耗途徑

1.1集中控制技術目前，很多生產企業使用壓縮空氣主要還是采用分散的控制方式，在應用中無法對每個用氣環節的用氣量多少、氣壓大小、排氣溫度高低等數據進行一個集中的監控。實際操作中控制精度低、管理不便，無法實時的根據用氣量做到精確調節供氣出口壓力；在管網壓力要求較低的時候，空壓機效能不能得到很好的利用。集中控制系統主要包含多臺空壓機的集中控制和進氣方式的集中控制，空壓機的集中控制是通過單點的壓力控制代替多臺空壓機的壓力控制，從而減少系統的壓力帶寬。這樣可以讓系統中的某一臺空壓機運行在加卸載或變頻狀態，其它的空壓機滿載運行，避免多臺空壓機持續的加卸載產生的電流沖擊和能量的浪費，使整個系統的供氣壓力更為穩定。集中控制系統聯機自動控制保護可以避免空壓機的同時啟動、停止、加載、卸載，有效地防止了大功率設備同時啟動對電網的大電流沖擊。根據統計，在實際應用中系統的壓力每下降1bar時，能耗會減少7%-15%。采用進氣方式的集中預過濾處理也能有效地延長濾芯的使用壽命及設備的重復投入，降低功耗、節省開支。

1.2余熱回收技術空壓機在長期、連續的運行過程中，空氣被劇烈壓縮，產生大量的熱能，同時空壓機的機械部件的高速運轉也會產生大量的熱能，這部分的溫度可達90℃左右。節能改造后，通過采用水冷卻余熱系統的回收技術，壓縮空氣經冷卻器冷卻后，最后送入使用系統；而高溫高壓的潤滑油經冷卻器冷卻后，返回油路進入下一輪循環。對于采用空氣冷卻系統的設備，余熱回收后的熱氣流通過溫控系統、輸送系統可作為員工生活用水、辦公采暖或熱交換器的預熱。熱量被回收后，實現能源的二次利用，做到了資源的節約。

2集中控制系統應用案例

2.1系統的建立本系統采用ABB的PLC編程軟件、SIEMENSWINCC組態軟件及ABB的變頻器設計為多臺空壓機的連鎖控制。同時通過現場PLC與空氣壓縮機的電腦控制面板進行485通訊，讀取空氣壓縮機的運行參數，并通過以太網上傳至上位機電腦，方便數據查詢以及故障回查，使操作人員能隨時掌握設備的運行情況。根據實際情況建立三個空壓站，系統框圖如下。集中控制系統的包含3個空壓站的控制，每個空壓站中都配有三臺螺桿式空氣壓縮機及干燥機、水泵和水塔，每個站中根據不同情況都增加不同負載的變頻控制，該變頻設備可進行變頻或工頻兩種模式切換。3個空壓站系統公用一個上位機系統，每個空壓站內包含一個PLC集中控制柜和一個變頻柜。當空壓機選擇變頻工作時，不論是遠程還是本地操作，只要設備變頻工作，PLC系統就會根據壓力傳感器反饋的壓力值對變頻器進行PID調節控制。

2.2變頻控制技術在實際的生產應用中，負載的大小是動態變化過程，故空壓機的供氣量的大小也要跟著用氣端用氣量的變化而改變，這樣會導致供氣的壓力產生波動，用氣的精度達不到生產工藝的要求影響產品的品質。根據電機的轉速與電源頻率成正比的關系，采用變頻控制技術，可以通過改變電源的頻率大小而改變電機的轉速，從而達到調控空壓機的產氣量大小。整個變頻控制系統主要由變頻器、壓力變送器、PLC、空壓機等器件組成。通過壓力閉環控制系統，使管網的反饋壓力與所設置的壓力進行比較，得到偏差值，經PID調節器計算后通過PLC實時的控制變頻器作用于電動機的運行頻率，再由變頻器輸出相應的頻率和幅值的交流電，在電動機上得到對應的轉速，從而達到動態調節電機轉速的目的，直到管網壓力與設定值相同，最終使系統達到恒壓控制狀態，實現節能優化的效果。通過系統的余熱回收技術，解決了企業長期為員工生活熱水、生產加熱液體、空調系統恒溫加熱等這些承受的經濟負擔。

3結束語

在系統優化節能改造后，通過系統運行半年的數據統計：全廠月平均耗電29.34萬度，比改造前節電約5.4萬度，節能率約18.5%，按當地電費0.7元計算，全年節約電費可以達到45.4萬元左右。空壓站集中控制系統供氣節能優化改造后，直接帶來了可觀的經濟效益，車間的布局也起到了美化的效果，有效節約了設備的維修成本、人工管理費用。極大地提高了全廠空氣壓縮系統安全性、可靠性。

作者：柳振宇劉玉敏單位：天津職業技術師范大學