一、概述

　　1.1、編制依據(jù)

　　本方案依據(jù)螺桿式空壓機散熱風(fēng)機制定。

　　1.2、前言

　　螺桿式空壓機的主要部件為螺桿機頭、油氣分離桶。螺桿機頭通過吸氣過濾器和進氣控制閥吸氣，同時油注入空氣壓縮室，對機頭進行冷卻、密封以及對螺桿及軸承進行潤滑，壓縮室產(chǎn)生壓縮空氣。壓縮后生成的油氣混合氣體排放到油氣分離桶內(nèi)，由于機械離心力和重力的作用，絕大多數(shù)的油從油氣混合體中分離出來。空氣經(jīng)過由硅酸硼玻璃纖維做成的油氣分離筒芯，幾乎所有的油霧都被分離出來。從油氣分離筒芯分離出來的油通過回油管回到螺桿機頭內(nèi)。在回油管上裝有油過濾器，回油經(jīng)過油過濾器過濾后，潔凈的油才流回至螺桿機頭內(nèi)。當(dāng)油被分離出來后，壓縮空氣經(jīng)過最小壓力控制閥離開油氣筒進入后冷卻器。后冷卻器把壓縮空氣冷卻后排到貯氣罐供各用氣單位使用。冷凝出來的水集中在貯氣罐內(nèi)，通過自動排水器或手動排出。螺桿式空氣壓縮機陰、陽轉(zhuǎn)子間以及轉(zhuǎn)子與機體外殼的精密配合減小了氣體回流泄漏，提高了效率；只有轉(zhuǎn)子的相互嚙合，無氣缸的往復(fù)運動，減少了振動和噪聲源。獨特的潤滑方式具有以下優(yōu)點，憑借自身所產(chǎn)生的壓力差，不斷向壓縮室和軸承注冷卻液，簡化了復(fù)雜的機械結(jié)構(gòu)；注入冷卻液可在轉(zhuǎn)子之間形成液膜，副轉(zhuǎn)子可直接由主轉(zhuǎn)子帶動，無需借助高精密度的同步齒輪；噴入的冷卻液可以增加氣密的作用，減低因高頻壓縮所產(chǎn)生的噪音，還可吸收大量的壓縮熱，因此，單級壓縮比即使高達(dá)16也可使排氣溫度不致過高，轉(zhuǎn)子與機殼之間不會因熱膨脹系數(shù)不同而產(chǎn)生磨擦。因此，螺桿式空氣壓縮機具有振動小，無需用地腳螺栓固定在基礎(chǔ)上，電機功率低、噪音低、效率高、排氣壓力穩(wěn)定、且無易損件等優(yōu)點。該機的缺點為所壓縮出來的空氣含油，其含油量為1～3×10-6，對壓縮氣含油量要求嚴(yán)格的工序需增加除油裝置。螺桿式空氣壓縮機的冷卻系統(tǒng)是空壓機中非常重要的組成部分之一，因為空氣被壓縮后會釋放出大量的熱，這些熱量都要靠冷卻系統(tǒng)作熱交換后帶走。冷卻系統(tǒng)分風(fēng)冷和水冷兩大類。本方案主要探討對

　　風(fēng)冷系統(tǒng)的冷卻風(fēng)機的變頻控制。

　　二、空壓機冷卻系統(tǒng)

　　2.1、空壓機對冷卻系統(tǒng)的基本要求

　　風(fēng)冷式冷卻系統(tǒng)包含冷卻風(fēng)機和冷卻器兩大部件。散熱風(fēng)機將冷空氣強制吹向冷卻器，空氣在流過冷卻器散熱片時，

　　與壓縮空氣和潤滑油做熱交換，將熱量帶走，達(dá)到冷卻壓縮空氣和冷卻潤滑油的目的。空壓機對潤滑油有以下幾點基本要求：

　　1、優(yōu)異的熱氧化安定性能，防止?jié)櫥透邷叵伦冑|(zhì)；

　　2、良好的材料適應(yīng)性，避免系統(tǒng)使用中出現(xiàn)泄漏；

　　3、優(yōu)良的熱傳導(dǎo)性能，降低壓縮機運行溫度；

　　4、優(yōu)異的抗高溫結(jié)焦和積炭性能，增強壓縮機高溫下工作的安全性；

　　5、優(yōu)良的高低溫性能，保證系統(tǒng)寬溫度范圍內(nèi)正常運轉(zhuǎn)；

　　6、優(yōu)異的綜合性能，保證壓縮機系統(tǒng)長達(dá)允許高達(dá)8，000小時(HDRoto-FluidPlus)的換油期。

　　空壓機的排氣溫度要求恒定在一個最佳工作點上。如果溫度過低，壓縮空氣會析出大量水分，影響壓縮空氣質(zhì)量，同時還會加速潤滑油乳化；如果溫度過高，機體會處于高溫工作狀態(tài)，潤滑油會加速氧化，同時機械磨損也會加快。

　　2.2傳統(tǒng)空壓機散熱風(fēng)機控制方法

　　傳統(tǒng)空壓機的散熱風(fēng)機的起停與排氣溫度相關(guān)，當(dāng)排氣溫度高于“風(fēng)機開機溫度”時啟動風(fēng)機，當(dāng)排氣溫度低于“風(fēng)機停機溫度”時停止風(fēng)機。始終保持潤滑油溫在一定范圍波動。當(dāng)風(fēng)機開啟后即全速工作，使排氣溫度迅速降低；達(dá)到風(fēng)機停止工作溫度時，風(fēng)機完全停止，排氣溫度又會迅速上升。該方法使溫度始終處在波動狀態(tài)，影響空壓機的出氣質(zhì)量和潤滑油壽命。同時因風(fēng)機電機頻繁起停，會影響風(fēng)機電機壽命，大的啟動沖擊電流還會帶來額外電能消耗和設(shè)備磨損。

　　三、變頻器電控方案

　　1、偉創(chuàng)AC60系列變頻器

　　AC60系列變頻調(diào)速器是我公司自主研制開發(fā)的新一代高性能通用型變頻器。產(chǎn)品具有先進的控制方式，實現(xiàn)了高轉(zhuǎn)矩、高精度、高可靠性、寬調(diào)速驅(qū)動。豐富的功能設(shè)計，為用戶提供簡易PLC、PID調(diào)節(jié)器、編程輸入輸出端子、RS485接口、脈沖頻率輸入輸出和其它特殊行業(yè)專用控制功能等等多種強大控制功能。為設(shè)備配套、工程改造、自動化控制及特殊行業(yè)應(yīng)用提供了高度集成的解決方案。

　　2、變頻器電控方案

　　變頻器電控方案是以變頻器PID恒溫控制為核心，通過采集空壓機排氣口溫度，將溫度信號反饋給變頻器，由變頻器進行PID運算，變頻器實時計算后控制冷卻風(fēng)機轉(zhuǎn)速，均勻無極調(diào)整冷卻風(fēng)機風(fēng)量，從而使空壓機排氣溫度始終恒定在設(shè)定的最佳工作溫度點上。

　　變頻器具體參數(shù)設(shè)置如下表：

　　該方案系統(tǒng)構(gòu)成簡單，無需增加額外的器件。將原空壓機排氣溫度檢測信號同時反饋給空壓機控制器和變頻器，原控制散熱風(fēng)機“啟動/停止”信號接入變頻器，通過變頻器內(nèi)置的PID即可構(gòu)成PID閉環(huán)溫度控制系統(tǒng)。

　　四、結(jié)束語

　　空壓機的散熱風(fēng)機采用偉創(chuàng)AC60變頻器電控系統(tǒng)后，通過變頻PID調(diào)節(jié)，使空壓機排氣溫度基本恒定，大大的提高了空壓機出氣質(zhì)量和減緩了潤滑油老化。有效降低了散熱風(fēng)機的噪音和延長了散熱系統(tǒng)的使用壽命，同時還達(dá)到了節(jié)能減排的目的，可謂經(jīng)濟效益和社會效益雙豐收。