Энергоэффективный воздушный компрессор: стратегии и применение

16 апреля 2021 года генеральный секретарь Си Цзиньпин в ходе видеосаммита с лидерами Франции и Германии отметил, что Китай будет стремиться достичь пика выбросов углекислого газа к 2030 году и углеродной нейтральности к 2060 году, а это означает, что Китай, как крупнейший в мире развивающаяся страна, достигнет самых высоких темпов снижения интенсивности выбросов углекислого газа в мире и достигнет перехода от пикового уровня выбросов углерода к углеродной нейтральности в кратчайшие сроки в мировой истории. Несомненно, это будет тяжелая битва.

В этом контексте постепенно выдвигается на первый план проблема высокого энергопотребления воздушной компрессорной системы, а также выдвигаются новые требования к энергосберегающей технологии воздушного компрессора.

Проблемы энергопотребления системы воздушного компрессора в основном отражаются на:

1. высокое энергопотребление воздушного компрессорного оборудования;

2. серьезная утечка хоста;

3. большая потеря давления (например: потеря давления в газопроводе и т. д.);

4. Нерациональная планировка;

5. отсутствие динамического регулирования;

6. отсутствие программ рекуперации и использования энергии.

Три способа энергосбережения воздушного компрессора

Мы говорили об энергосбережении, а как его экономить? Есть три основных способа: во-первых, повысить эффективность использования электроэнергии; во-вторых, использовать высокоэффективные приводы; в-третьих, снизить удельную потребляемую мощность.

Путь 1: повысить эффективность использования энергии

Стратегия 1: снизить потери реактивной мощности

Мы занимаемся энергосбережением, мы должны довести каждый пункт до конца раздела, не игнорировать имеющиеся возможности. Как мы все знаем, передача электроэнергии с Запада на Восток осуществляется с использованием высоковольтной технологии, почему бы не использовать низкое напряжение? Почему бы не использовать низкое напряжение?

Потому что потери при передаче низкого напряжения слишком велики. Таким образом, одной из стратегий улучшения использования мощности является снижение потерь реактивной мощности. Решение состоит в том, чтобы убрать трансформатор с высоковольтного двигателя. В конце концов, потери реактивной мощности трансформатора от 10 кВ до 380 В по-прежнему остаются относительно серьезными.

Конечно, для компрессоров небольшой мощности не рекомендуется использовать напряжение 6 кВ или 10 кВ или более, рекомендуется использовать в диапазоне мощности 200 кВт.

Стратегия 2. Уменьшите потери в линии.

Решение: передача высокого напряжения
Кабели, используемые для передачи электроэнергии, также потребляют электроэнергию. Когда работает воздушный компрессор, мы измеряем температуру кабеля и обнаруживаем, что он горячий. Откуда берется тепло? Его необходимо преобразовать из электричества. Однако из-за малого тока передачи высоковольтной машины кабель практически не нагревается.
Стратегия повышения эффективности использования электроэнергии заключается в повышении эффективности использования электроэнергии за счет использования электроэнергии высокого напряжения.

Путь 2: Высокоэффективный привод

Обычно энергосберегающим способом двигателя является преобразование частоты, поэтому тенденция в отрасли воздушных компрессоров за последнее десятилетие заключается в использовании технологии преобразования частоты с постоянными магнитами для повышения энергоэффективности компрессора.

Таким образом, тенденция в отрасли воздушных компрессоров за последнее десятилетие заключается в использовании технологии преобразования частоты постоянных магнитов для повышения энергоэффективности компрессора. Таким образом, суть второго маршрута заключается в использовании технологии преобразования частоты с постоянными магнитами для достижения энергосбережения.

Путь 3. Уменьшите удельную мощность хоста.

По оценкам Kotech По наблюдениям на Шанхайской международной выставке компрессоров и оборудования, существует еще много одноступенчатых компрессионных машин. Одноэтапное сжатие менее эффективно, поэтому нам необходимо повысить эффективность сжатия: во-первых, уменьшить утечку между зубами, а во-вторых, использовать сжатие, максимально приближенное к изотермическому, для повышения эффективности сжатия. Поэтому использование необходима технология двухступенчатого сжатия.

Таким образом, эти три способа соответствуют трем энергосберегающим технологиям в отрасли воздушных компрессоров, соответственно, высокому давлению, преобразованию частоты постоянного магнита и двухступенчатому сжатию, поэтому продукт называется преобразованием частоты постоянного магнита высокого давления.

Анализ трех основных способов экономии энергии

1. Зачем использовать электричество высокого напряжения?

Потери при нагрузке: потери трансформатора в сутки = (потери при отсутствии нагрузки + потери при нагрузке × квадрат мощности нагрузки) × 24

Потери холостого хода: Когда вторичная обмотка трансформатора разомкнута и на первичную обмотку подается номинальное напряжение синусоидальной формы, потребляемая активная мощность называется потерями холостого хода.

Насколько велика разница между высоким и низким напряжением? Давайте предположим данные, используя в качестве примера обычный трансформатор мощностью 800 кВА. Заказчиком может быть трансформатор мощностью 2000 кВА, 3150 кВА или даже более крупный трансформатор, давайте посмотрим, насколько велики потери 800 кВА. трансформатор есть.

Если взять в качестве примера потери сухого трансформатора мощностью 800 кВА, то уровень нагрузки трансформатора составляет 50%, тогда ежедневное энергопотребление составит:

Потери холостого хода сухого трансформатора мощностью 800 кВА составляют 1160 Вт, в месяц это около 24 × 30 × 1.16 = 835.2 градуса электроэнергии.

Потери нагрузки силового трансформатора сухого типа мощностью 800 кВА составляют 5220 Вт, в месяц около 24 × 30 × 5.22 = 3758.4 градуса электроэнергии.

Потери на холостом ходу — это постоянные потери, не зависящие от протекающего тока, но связанные с напряжением, выдерживаемым элементом.

Потери холостого хода предназначены только для питания трансформатора, за ним нет нагрузки, в это время только потребляемая мощность трансформатора. Потери холостого хода составляют около 1160 Вт, и он может потреблять более 800 киловатт электроэнергии в месяц, что тратится впустую. В момент нагрузки потери трансформатора могут достигать более 5000 Вт, а за месяц будет потрачено более 3700 градусов электроэнергии.

Будет ли машина высокого напряжения иметь такие потери? Будет. Например, в его превосходном трансформаторе, таком как 35 кВ, 110 кВ, 220 кВ-10 кВ, когда также есть потери. Но в этой части потери меньше на 10 кВ до 380 В, поэтому потеря части мощности будет меньше.

2. Зачем использовать синхронные двигатели с постоянными магнитами?

Почему двигатели с постоянными магнитами экономят энергию? В обычном асинхронном двигателе возбуждение катушки статора создает вращающееся магнитное поле, магнитное поле разрезает ротор, ротор производит переменный ток, ток создает магнитное поле, магнитное поле статора приводит в движение магнитное поле ротора. В этом процессе ротор потребляет электроэнергию, потому что сам ротор не магнитный, а энергия его магнитного поля получается путем поглощения электричества из сети.

Синхронный двигатель инвертора с постоянными магнитами, поскольку постоянный магнит ротора имеет собственное магнитное поле, когда на катушку статора двигателя подается питание для создания вращающегося магнитного поля, вращающееся магнитное поле статора может напрямую управлять вращением магнитного поля ротора, что устраняет необходимость для звена возбуждения.

КПД и коэффициент мощности двигателей с постоянными магнитами не сильно изменяются в зависимости от скорости нагрузки и скорости, в то время как КПД и коэффициент мощности обычного асинхронного двигателя сильно изменяются в зависимости от скорости нагрузки и скорости.

3. Энергосберегающий принцип управления преобразованием частоты.

КПД асинхронного двигателя будет очень низким при низкой нагрузке, поэтому двигатель с постоянными магнитами больше подходит для регулирования. Как видно из таблицы сравнения КПД двигателей разных типов, коэффициент мощности сильно различается.

4. Подача газа при постоянном давлении.

Всем понятен принцип подачи газа при постоянном давлении, но есть некоторые различия, когда мы это делаем. Например: клиент хочет модель 8 кгс, это не означает, что клиенту нужна подача газа постоянного давления 8 кгс. Если компрессор снабжается газом постоянного давления 8 кгс, это пустая трата энергии. Ввод в эксплуатацию заключается в настройке компрессора для наилучшего использования состояния потребителем, а не в заводском состоянии компрессора. Поэтому отладка этого звена очень важна, вам необходимо отрегулировать давление в соответствии с реальными потребностями клиента в давлении, то есть наилучшим рабочим состоянием воздушного компрессора.

Давление воздушного компрессора не нужно регулировать очень высоко, поскольку оно слишком велико для использования клиентами, и, пока оно соответствует потребностям клиентов, сохраняется первоначальный процесс добавления и разгрузки.

Применение энергосберегающих технологий в компрессорной продукции kotech

1. Взрывозащищенная технология преобразования частоты с постоянными магнитами, используемая в угольных шахтах с компрессором преобразования частоты:

① Небольшое воздействие, надежная работа;

② Управление преобразованием частоты для уменьшения потерь электроэнергии;

③ Меньший объем, больше подходит для подземного пространства.

2. Технология преобразования частоты постоянного магнита высокого напряжения:

① Экономия трансформатора низкого напряжения, снижение потерь при передаче трансформатора, высокий коэффициент использования мощности;

② Встроенная инверторная система регулировки скорости в реальном времени позволяет снизить потери мощности, вызванные колебаниями газа.

3. Сухой безмасляный винтовой воздушный компрессор с частотным преобразователем и постоянными магнитами :

① Суперпокрытие ротора для предотвращения утечек из-за износа и обеспечения стабильной и долговечной работы;

② Надежная система охлаждения эффективно снижает энергопотребление компрессора, повышает эффективность хоста;

③ Частотный контроль, более широкий диапазон адаптации к объему газа.

4. Высокоскоростной центробежный компрессор с постоянными магнитами и частотным преобразователем :

① Уникальная технология обработки для изготовления более эффективного рабочего колеса первичного формования для повышения эффективности сжатия;

② Использование конструкции рабочего колеса с тройным потоком для повышения эффективности потока газа.

5. Высокоскоростной центробежный компрессор с постоянным магнитом и преобразователем частоты:

① Уникальная технология обработки для изготовления более эффективного рабочего колеса первичного формования для повышения эффективности сжатия;

② Использование конструкции рабочего колеса с тройным потоком для повышения эффективности потока газа.

③ Оснащен высокоскоростными синхронными двигателями с постоянными магнитами с минимальным энергопотреблением для достижения лучших результатов.

Перейти к вашему выбору➷
Как работает воздушный компрессор?
Что означает двухступенчатый воздушный компрессор?
Как работает схема работы винтовых воздушных компрессоров?
Типы и области применения регулирующих клапанов