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装设变频式控制对50HP压缩机之省电效益分析

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装设变频式控制对50HP压缩机之省电效益分析

[打印] [关闭] 来源: [中国压缩机网] http://www.kongyaji.cc 点击: [66]

 只使用一台50HP压缩机的情况
假设空压机为50HP,装置时预留20 %裕度,如果未装设变频器控制模块,则在运转时将有80 %时间重车,20 %时间空车。
 使用传统空重车控制:
由于使用压力开关做空重车控制,其压力上下限一般为1 kg/cm2 ,因此其运转压力假设为介于6 kg/cm2G与7 kg/cm2G之间。7 kg/cm2G时,耗用马力为满载50HP。在6 kg/cm2G时耗用马力约为46HP,平均消耗马力为48HP,假设空车时消耗马力为20HP(空车消耗功率设约为满载之40 %),因此在20 %空车,80 %重车的情况下,总平均消耗马力为48 HP x 80% + 20HP x 20% = 42.4HP。
 使用变频器控制模块控制(此范例假设变频最低转速可以低至40%):
变频器控制模块之精确压力控制可将系统压力准确维持在约6 kg/cm2G±0.1 kg/cm2 ,系统风量如有任何变化,变频器控制模块将可随时调整压缩机转速以符合最佳需求。
因此在运转具有20%预设裕度之压缩机时,变频控制模块将使系统恒定在输出80%之风量,其马力消耗则为稳定之46HP x 80% = 36.8HP。两者之马力差异为5.6HP。
如果是在70%重车,30%空车的情况下运转,则传统空重车控制之平均消耗马力为48HP x 70% + 20HP x 30% = 39.6HP,使用变频器控制模块之消耗马力为46HP x 70% = 32.2HP。两者之马力差异为7.4HP。
传统控制之螺旋式压缩机除了空重车控制之外,亦可使用进气节流之容量控制方式,但是进气节流之控制方式虽可使压缩机运转压力较为隐定,不至于一直徘徊于空重车之间,但是在节流状态时并不会比较省电,其平均耗电量比空重车控制之方式还要高。空重车时所排放的气体能量亦颇为可观。假设油气桶有100公升之气体空间,压缩机每三分钟空车一次,则其所消耗之气体为0.1m3 x 6 ÷3min = 0.2 m3 /min,大约相等于1.5HP,即3%。
 使用二台50HP压缩机的情况
 假设二台压缩机均为50HP,装置时预留20 %裕度。
 (一) 使用传统空重车控制:
依前例,每台压缩机之平均消耗马力为42.4HP,如将其中一台固定在满载,另一台执行空重车运转,则第一台消耗马力为48HP,第二台将有60%为重车,40%为空车,第二台之平均消耗马力为48HP x 60% + 20HP x 40% = 36.8HP,与第一台合计,总平均消耗马力为(48 + 36.8)÷2 = 42.4HP,因此不管其中一台是否设为满载,其总马力均约为84.8HP。
 (二) 使用变频器控制模块控制:
 在此种情况时,仅需将一台空压机更改为变频器控制模块控制,另一台依旧使用传统压力开关做空重车控制。其运转方式如下:
 传统空重车控制之压缩机仍将压力开关设定在6 kg/cm2G至7 kg/cm2G之间,变频压缩机之运转压力设定在比6 kg/cm2G略高一点点。在此情况下,第一台传统控制的压缩机将持续于6 kg/cm2G做100%运转,其消耗马力为46HP。至于第二台变频压缩机则用于补充不足之60%,其消耗马力为46 x 60% = 27.6HP,总马力为46 + 27.6 = 73.6HP。与传统方式控制之两台压缩机马力相差11.2HP。
 使用三台50HP压缩机之情况
 假设三台压缩机均为50HP,装置时预留20 %之裕度。
 (一)  使用传统空重车控制:
依前例,每台压缩机之平均消耗马力为42.4HP,总消耗马力约为127.2HP。(注:未加上空车时所排放之气体能量)
 (二) 使用变频器控制模块控制:
在此种情况时,仅需将一台压缩机更改为变频式控制,另两台可维持使用传统压力开关控制。依二所述由开关控制之两台空压机均运转于6 kg/cm2G,100 %,其消耗马力均为46HP,至于变频压缩机则用于补充不足之40%,其消耗马力为46HP x 40% = 18.4HP,总马力为46HP x 2 + 18.4HP = 110.4HP,与传统控制之三台压缩机马力差为127.2HP - 110.4HP = 16.8HP。

省电效益运转分析表

缩机台数

   

   

   

负载比例80%

14%

25%

37%

负载比例70%

18%

33%

47%

注: 压缩机最低转速可能因厂牌而有所不同。与容调控制方式相比,省电更为可观。

    如最低转速为50%,则容调时之耗电为46×50%×80%=18.40      46×12%×20%=1.15

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