一、概述

　　1.1、編制依據(jù)

　　本方案依據(jù)螺桿式空壓機(jī)散熱風(fēng)機(jī)制定。

　　1.2、前言

　　螺桿式空壓機(jī)的主要部件為螺桿機(jī)頭、油氣分離桶。螺桿機(jī)頭通過(guò)吸氣過(guò)濾器和進(jìn)氣控制閥吸氣，同時(shí)油注入空氣壓縮室，對(duì)機(jī)頭進(jìn)行冷卻、密封以及對(duì)螺桿及軸承進(jìn)行潤(rùn)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(jī)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(lái)?？諝饨?jīng)過(guò)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(lái)。從油氣分離筒芯分離出來(lái)的油通過(guò)回油管回到螺桿機(jī)頭內(nèi)。在回油管上裝有油過(guò)濾器，回油經(jīng)過(guò)油過(guò)濾器過(guò)濾后，潔凈的油才流回至螺桿機(jī)頭內(nèi)。當(dāng)油被分離出來(lái)后，壓縮空氣經(jīng)過(guò)最小壓力控制閥離開(kāi)油氣筒進(jìn)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(lái)的水集中在貯氣罐內(nèi)，通過(guò)自動(dòng)排水器或手動(dòng)排出。螺桿式空氣壓縮機(jī)陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子間以及轉(zhuǎn)子與機(jī)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(wú)氣缸的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，減少了振動(dòng)和噪聲源。獨(dú)特的潤(rùn)滑方式具有以下優(yōu)點(diǎn)，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(jiǎn)化了復(fù)雜的機(jī)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(dòng)，無(wú)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(jí)壓縮比即使高達(dá)16也可使排氣溫度不致過(guò)高，轉(zhuǎn)子與機(jī)殼之間不會(huì)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(jī)具有振動(dòng)小，無(wú)需用地腳螺栓固定在基礎(chǔ)上，電機(jī)功率低、噪音低、效率高、排氣壓力穩(wěn)定、且無(wú)易損件等優(yōu)點(diǎn)。該機(jī)的缺點(diǎn)為所壓縮出來(lái)的空氣含油，其含油量為1～3×10-6，對(duì)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(jī)的冷卻系統(tǒng)是空壓機(jī)中非常重要的組成部分之一，因?yàn)榭諝獗粔嚎s后會(huì)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(duì)

　　風(fēng)冷系統(tǒng)的冷卻風(fēng)機(jī)的變頻控制。

　　二、空壓機(jī)冷卻系統(tǒng)

　　2.1、空壓機(jī)對(duì)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(jī)和冷卻器兩大部件。散熱風(fēng)機(jī)將冷空氣強(qiáng)制吹向冷卻器，空氣在流過(guò)冷卻器散熱片時(shí)，

　　與壓縮空氣和潤(rùn)滑油做熱交換，將熱量帶走，達(dá)到冷卻壓縮空氣和冷卻潤(rùn)滑油的目的?？諌簷C(jī)對(duì)潤(rùn)滑油有以下幾點(diǎn)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(jī)運(yùn)行溫度；

　　4、優(yōu)異的抗高溫結(jié)焦和積炭性能，增強(qiáng)壓縮機(jī)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(yùn)轉(zhuǎn)；

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

　　空壓機(jī)的排氣溫度要求恒定在一個(gè)最佳工作點(diǎn)上。如果溫度過(guò)低，壓縮空氣會(huì)析出大量水分，影響壓縮空氣質(zhì)量，同時(shí)還會(huì)加速潤(rùn)滑油乳化；如果溫度過(guò)高，機(jī)體會(huì)處于高溫工作狀態(tài)，潤(rùn)滑油會(huì)加速氧化，同時(shí)機(jī)械磨損也會(huì)加快。

　　2.2傳統(tǒng)空壓機(jī)散熱風(fēng)機(jī)控制方法

　　傳統(tǒng)空壓機(jī)的散熱風(fēng)機(jī)的起停與排氣溫度相關(guān)，當(dāng)排氣溫度高于“風(fēng)機(jī)開(kāi)機(jī)溫度”時(shí)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，當(dāng)排氣溫度低于“風(fēng)機(jī)停機(jī)溫度”時(shí)停止風(fēng)機(jī)。始終保持潤(rùn)滑油溫在一定范圍波動(dòng)。當(dāng)風(fēng)機(jī)開(kāi)啟后即全速工作，使排氣溫度迅速降低；達(dá)到風(fēng)機(jī)停止工作溫度時(shí)，風(fēng)機(jī)完全停止，排氣溫度又會(huì)迅速上升。該方法使溫度始終處在波動(dòng)狀態(tài)，影響空壓機(jī)的出氣質(zhì)量和潤(rùn)滑油壽命。同時(shí)因風(fēng)機(jī)電機(jī)頻繁起停，會(huì)影響風(fēng)機(jī)電機(jī)壽命，大的啟動(dòng)沖擊電流還會(huì)帶來(lái)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(kāi)發(fā)的新一代高性能通用型變頻器。產(chǎn)品具有先進(jìn)的控制方式，實(shí)現(xiàn)了高轉(zhuǎn)矩、高精度、高可靠性、寬調(diào)速驅(qū)動(dòng)。豐富的功能設(shè)計(jì)，為用戶提供簡(jiǎn)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(qiáng)大控制功能。為設(shè)備配套、工程改造、自動(dòng)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(guò)采集空壓機(jī)排氣口溫度，將溫度信號(hào)反饋給變頻器，由變頻器進(jìn)行PID運(yùn)算，變頻器實(shí)時(shí)計(jì)算后控制冷卻風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，均勻無(wú)極調(diào)整冷卻風(fēng)機(jī)風(fēng)量，從而使空壓機(jī)排氣溫度始終恒定在設(shè)定的最佳工作溫度點(diǎn)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(jiǎn)單，無(wú)需增加額外的器件。將原空壓機(jī)排氣溫度檢測(cè)信號(hào)同時(shí)反饋給空壓機(jī)控制器和變頻器，原控制散熱風(fēng)機(jī)“啟動(dòng)/停止”信號(hào)接入變頻器，通過(guò)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(yǔ)

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