空压机系统节电方案

北京东盟科技有限公司

一、“LP”牌智能化节电设备概述产品概述
我公司2003年4月成立后一直从事节电设备的开发、生产和销售。在空压机系统中经过两年安装运行，年平均节电率达15%以上。目前，我公司研发的设备已通过国家主管部门检测和成果鉴定，在市场已广泛使用，并被国家五大部委确认为2005年国家级重点新产品（请查找国家重点新产品网站，总编号：193，项目编号：2005ED600039），并被北京市节能中心确定为节能推广产品（北京市节能中心咨询电话：64972560）。

1、节电原理
“LP”节电设备在变频器的基础上，依据计算机模糊控制理论，结合PID控制原理，利用PLC多元化控制功能，开发出具有独立专利技术的优化控制软件，其根据系统的实际运行状况，自动检测变频器、电机、负载的运行曲线，并对其进行适时优化控制，使三者运行曲线均达到最佳，确保在满足系统需求的前提下大幅度提高系统效率，尽可能的降低能耗。

2、产品特点
安全性高
第一、安装时，采取与贵单位原有启动柜“电气互锁”的方案；原有启动柜做为备用机，两机之间可以相互转换。

第二、设备内部采用多级保护装置，内有自动检测、报警、自动保护等功能。特殊情况下节电设备需保养维修，可以随时启动备用机。

B、节电率高
对于三相异步电动机而言，采用变频调速技术是目前比较好的节能方式。我公司自主开发的计算机模糊控制软件与专用变频器相结合，研制生产的“LP”牌智能化节电设备冲破了动力节电率较低的技术瓶颈，特别在中央空调系统实际应用中，所有客户节电率均在40%以上，并且在钢厂、水厂系统中应用也都在40%以上，而在空压机系统中应用，综合其使用情况及实际运行情况，节电率可达到15%以上。

C、软启动，减小启动电流对电网的冲击
一般电机启动电流是额定电流的4—7倍，而“LP”牌智能化节电系统能使循环水泵电机实现软启动，启动电流小于正常电流，工作平稳，同时保护设备，延长电机使用寿命，还可以替代降压启动电阻、自耦变压器等耗电设备。

D、降低设备运行时产生的噪音，延长设备的使用寿命
本产品选用最先进的专用变频器，法国施耐德低压电器；采用当今世界上最先进的可编程技术和最简单的操作方法；通过自主开发的计算机模糊控制软件，自动调节电机频率；并对电机具有过载、过压、欠压、缺相、短路等保护。这样不但提高了节电率，而且减少了电机运行时产生的噪音、解决了电机发热的问题，延长了电机的使用寿命。

二、基本概况及设计方案
经我公司技术人员对贵单位空压机系统的实地勘察及向贵单位工程技术人员的详细了解，就空压机系统节电改造与贵单位领导交换了意见。贵单位有三台空气压缩机，分别为125KW、65KW、55KW，实际运行情况如下：淡季运行一台125KW或1台65KW和1台55KW的设备使用；旺季生产时使用1台125KW配1台65KW或55KW设备运行。其中125KW的空压机容积流量为20立方米每分钟，其他两台均为10立方米每分钟，额定输出压力为8公斤，实际要求输出压力为7公斤。旺季时运行时间为20小时，淡季时运行时间为13小时，平均运行时间为17-18小时。用途是在灌酒备压时使用，启动方式为星三角启动。

通过对所提供的系统运行参数的认真分析，结合LP节电设备的性能及特点，认为选用我公司的“LP”牌智能化节电设备最为适宜；年平均节电率在15%以上。具体分析如下：
1、压力分析：系统压力为0.8 Mpa，考虑系统管网阻压，系统压力保证不低于0.7Mpa就能正常运行。

结合流体力学原理：流量q与电机转速n成正比，压力Pa与电机转速n的二次方成正比，而轴功率P与转速n的三次方成正比，温度△t与转速n成反比。

转速下降（%）
频率下降
（HZ）
压力Pa
（%）
轴功率P
（%）
温差△t
（%）
节电率
（%）

10
45
81
72.9
111
27.1

20
40
64
51.2
125
48.8

30
35
49
34.3
143
65.7

通过上表数据，安装LP节电设备后，在保证正常使用的前提下，系统压力由0.8Mpa下降到0.7Mpa，压力下降0.1Mpa，即下降14.3%，当压力Pa下降14.3%时，实际压力为85.7%
所以 ：85.7%＝（1－n%）2
n = 6.5%
由电机转速N 的三次方与电机的轴功率P成正比
所以：当电机转速下降6.5%时，实际轴功率为：
P = （1－6.5%）3 ×100%
=81.7%
实际功率为81.7%， 在这时使用LP节电设备可节电18.3%。

2、启动分析：空压机启动时，启动电流是额定电流的4－7倍，电机启动时不但对电网有很大的冲击，而且也增加了电机的耗电量及磨损。

3、控制性能分析：LP节电设备除以上功能外，还能抑制谐波、削峰平涌，平均谐波率可控制在7%左右，远低于国家要求的达标值(国家要求不高于15%)；设备运行时能自动检测电机、水泵、变频器三者的运行曲线，根据系统所需运行负荷量的大小，在自动调节变频器输出频率的同时，将三者的运行曲线合理优化控制运行，提高三者的工作效率，大大提高节电率，平均节电率在15%以上。

通过与贵单位梁工联系取得实际运行数据，结合LP智能化节电设备的整体性能，综合以上因素考虑节电率在15%以上。

三、安装“LP”牌智能化节电设备后的效益分析
一年中淡季设备使用时的耗电量及电费情况：
设 备
名 称
设备
功 率
(KW)
安装设备前
每月耗电
(万度)
安装设备后每月节电 (万度)
安装设备前每月耗电费
(万元)
安装设备后每月节电费
(万元)