Lắp biến tần tiết kiệm điện cho máy nén khí

I. Đặt Vấn Đề
Trong hệ thống đường ống cung cấp khí, đối tượng điều khiển cơ bản nhất là lưu lượng và áp suất khí. Nhiệm vụ cơ bản của hệ thống đường ống cung cấp khí nén là đáp ứng nhu cầu của người dùng về lưu lượng và áp suất. Nếu lưu lượng đủ nhưng áp không đủ–> Hiệu quả không cao. Nếu áp đủ, lưu lượng không đủ đáp ứng thì hệ thống vẫn chưa đạt tiêu chuẩn về khả năng khai thác thiết bị.

Sơ đồ nguyên lý máy nén khí trục vít

II. CHẾ ĐỒ ĐIỀU KHIỂN VÀ VẬN HÀNH

1. Chế độ Load/Unload:
Chế độ này cơ bản được hiểu như sau:
– Khi hệ thống sản xuất sd khí nén làm giảm áp trên đường ống, Động cơ đang hoạt động ở chế độ Không tải, tất cả van cửa vào ĐÓNG và khí không được nạp vào bình chứa.Sensor áp suất báo P < Pmin (đã cài đặt từ trước) là giới hạn áp suất nhỏ nhất cho phép, Bộ điều khiển xuất tín hiệu cho MỞ Van cửa vào và khí tiếp tục được nạp đến khi đủ áp suất giới hạn Pmax thì Đóng van cửa vào. Áp suất lúc này không tăng nữa. Động cơ vẫn chạy ở tốc độ định mức với f=50/60Hz.

Công suất động cơ trong các máy nén khí thường được chọn = Công suất sử dụng lớn nhất và thường là Dư tải. Các thiết bị sử dụng trong hệ thống thường là Contactor KĐ SAO-TAM GIÁC. Như vậy ta có thể ngầm hiểu là Nhà sản xuất không thể cho Động cơ dừng ở chế độ Unload vì thường là thời gian này tương đối nhỏ trong khi khoảng thời gian để động cơ khởi động xong lại lớn hơn. Thêm nữa nếu cứ cho Động cơ khởi động/dừng như vậy thì tuổi thọ Động cơ sẽ suy giảm đáng kể, Các thiết bị khởi động bị cháy hoặc hư tiếp điểm và gây ra hiện tượng sụt áp trên lưới.

Chế độ Load/Unload thường xuyên là nguyên nhân thay đổi áp suất trong toàn bộ đường ống, và áp suất làm việc không ổn định sẽ giảm tuổi thọ của máy nén khí. Mặc dù đã có một vài điều chỉnh cho máy nén khí (chẳng hạn như điều chỉnh van, điều chỉnh tải) ngay cả trong trường hợp lưu lượng ít, lượng điện tiêu thụ giảm xuống cũng không đáng kể do motor quay liên tục.

Đề xuất: Sử dụng thiết bị Điều khiển để cho tần số chạy Unload < tần số định mức ( VD: bằng 25Hz). Lý do :Công suất tiêu thụ của động cơ tỷ lệ bậc 3 với tốc độ quay P~n^3, khi tốc độ giảm 20%, công suất tiêu thụ chỉ còn khoảng 65-70% so với lúc đầy tải.

2. Chế độ điều khiển tốc độ quay motor
Điều chỉnh lưu lượng bằng cách thay đổi tốc độ quay của máy nén khí, trong khi vẫn giữ cho van mở không thay đổi (thường là duy trì mở tối đa). Khi tốc độ quay của máy nén khí thay đổi, các đặc tính khác cũng thay đổi cùng với hệ thống nén khí, trong khi lực cản đường ống không đổi.

Nguyên lý điều khiển tốc độ cơ bản nhất và phổ biến nhất hiện nay là V/f. Tốc độ động cơ được điều khiển thông qua bộ Biến tần: AC-DC-AC để đạt được tần số mong muốn. Khi đó áp suất khí cần tăng thêm trên đường ống sẽ phụ thuộc hoàn toàn vào tốc độ quay của động cơ và các Van cửa vào luôn ở trạng thái mở tối đa.

Ta có công thức như sau:

Q1 / Q2 = n1 / n2
H1 / H2 = (n1 / n2)2
P1 / P2 = (n1 / n2)^3

Ở đây:
Q: là lưu lượng khí cung cấp cho đường ống bởi máy nén khí.
H: là áp suất của hệ thống đường ống
P: công suất tiêu thụ của motor
n: tốc độ quay của máy nén khí

Vậy ở công thức số 3 (P~n^3): nếu ta giảm tốc độ quay của Động cơ đi 20% thì điện năng tiết kiệm có thể lên tới 40% ( đã trừ tổn hao).

Ở chế độ này, ta có hai PP để điều khiển, Chi tiết về Ưu/ Nhược điểm từng pp có thể coi ở bài viết trước của tôi tại ĐÂY

2.1  Phương pháp PID

Sử dụng Bộ điều khiển PID có tích hợp sẵn trong Biến tần và Tín hiệu phản hồi cho BĐK lấy từ Cảm biến Áp suất đưa trực tiếp về NGõ vào Analog của Biến tần (VD: Tín hiệu 0-10VDC)

Điều khiển PID sd Biến tần

Bộ điều khiển sé dựa vào áp suất thực tế từ cảm biến đưa về và so sánh với áp suất đặt để tăng/ giảm tốc độ động cơ.

2.2 Phương pháp đa cấp tốc độ, sd tín hiệu Load/Unload từ Solenoid.

Khi tín hiệu Load ON: Biến tần cho động cơ chạy ở tốc độ n1 = tốc độ định mức

Khi tín hiệu Unload ON: Biến tần cho động cơ chạy ở tốc độ n2 = tốc độ thấp hơn định mức khoảng 50%

Phương pháp chạy 2 cấp tốc độ

Ở cả hai phương pháp trên, phần trăm tiết kiệm điện năng phụ thuộc hoàn toàn vào thời gian và mức độ sử dụng tại nhà máy nhưng thông thường nằm trong khoảng 25-45%.

Hơn nữa Biến tần còn có một số chức năng bảo vệ, và giảm tối đa dòng KĐ so với Bộ KĐ Sao-Tam giác thông thường.

III. QUY TRÌNH THỰC HIỆN

1. Khảo sát hiện trạng và tư vấn  tại nhà máy ( miễn phí )

2. Lên phương án, bản vẽ, thuyết minh kỹ thuật, chứng minh khả năng tiết kiệm ( miễn phí)

3. Báo chi phí và kế hoạch thực hiện ( miễn phí )

4. Ký hợp đồng cung cấp Dịch vụ

5. Triển khai dự án

6. Kiểm nghiệm thực tế tính khả thi ( miễn phí)

7. Nghiệm thu, bàn giao ( miễn phí)

8. Bảo trì, bảo dưỡng thường niên ( miễn phí trong 12 tháng)

Hãy liên hệ ngay với chúng tôi để nhận được những dịch vụ chu đáo nhất.

Lắp biến tần cho quạt thông gió của lò hơi

Biến tần Delta VFD F  và  VFD CP2000 là dòng biến tần Chuyên dùng cho Bơm/ Quạt với tính năng điều khiển vòng kín PID theo áp suất và lưu lượng thực tế ứng dụng nhiều công nghệ điều khiển tiên tiến nhất.

Biến tần Delta VFD-F-G tiết kiệm điện cho máy nén khí

Biến tần cho máy nén khí, Tiết kiệm điện cho máy nén khí, Lắp đặt biến tần cho máy nén khí

Trong hệ thống đường ống cung cấp khí, đối tượng điều khiển cơ bản nhất là lưu lượng và áp suất khí. Nhiệm vụ cơ bản của hệ thống đường ống cung cấp khí nén là đáp ứng nhu cầu của người dùng về lưu lượng và áp suất. Nếu lưu lượng đủ nhưng áp không đủ –> hiệu quả không cao. Nếu áp đủ, lưu lượng không đủ đáp ứng thì hệ thống vẫn chưa đạt tiêu chuẩn về khả năng khai thác thiết bị. Chúng tôi trân trọng giới thiệu giải pháp lắp đặt biến tần cho máy nén khí.

Máy nén khí Atlas Copco

Hiện trạng:

Hiện nay ở nước ta đang có rất nhiều nhà máy sử dụng khí nén phục vụ cho sản xuất. Hầu hết đều được sử dụng theo phương pháp:

Tư vấn Giải pháp bơm điều áp với biến tần VFD – CP2000; VFD-F series của Delta

Theo phương pháp điều khiển truyền thống thì việc điều chỉnh lưu lượng của bơm được thực hiện bằng valve tiết lưu do vậy động cơ vẫn chạy ở chế độ định mức ngay cả khi nhu cầu phụ tải đã thỏa mãn do vậy không dẫn đến hiệu quả tiết kiệm năng lượng.

Tư vấn Giải pháp bơm điều áp với biến tần VFD – CP2000; VFD-F series của Delta

Nguyên lý hoạt động của biến tần khá đơn giản, đầu tiên nguồn điện xoay chiểu 3 pha hoặc 1 pha được chỉnh lưu và lọc thành nguồn điện một chiều nhờ cầu chỉnh lưu diode và tụ điện. điện áp một chiều này sẽ được nghịch lưu thành điện áp xoay chiều ba pha với biên độ và tần số thay đổi được công đoạn này được thực hiện thông qua IGBT với phương pháp điều chế độ rộng xung PWM. Với công nghệ bán dẫn phát triển như ngày nay tần số chuyển mạch xung có thể lên tới dải tần số siêu âm nhằm giảm tiếng ồn cho động cơ và giảm tổn thất trên lõi sắt động cơ. Xét một hệ thống gồm 2 bơm như sau yêu cầu đưa ra là ổn định áp suất đường ống sao cho áp suất đường ống luôn ổn định ở giá trị cài đặt.

Chúng ta sẽ sử dụng một cảm biến áp suất để đưa tín hiệu áp suất đường ống về biến tần, biến tần sẽ thực hiện tính toán dựa theo tín hiệu áp suất cài đặt và áp suất hồi tiếp theo thuật toán PID để giữ sao cho áp suất trên đường ống là không đổi.

Giải pháp điều khiển nhiều bơm với CP2000

Hình ảnh Ứng dụng lắp đặt cho khách hàng:

Hoặc liên hệ trực tiếp với chúng tôi:

Kỹ sư Trần Lê Vũ

Chuyển đổi chức năng của biến tần trong các ứng dụng của HVAC

Biến tần, bộ điều khiển nhiệt, màn hình HMI trong hệ thống HVAC.

Câu hỏi: Vui lòng mô tả và giới thiệu cách chuyển đổi tự động / bằng tay các chế độ hoạt động của biến tần Delta VFD-C2000 trong các ứng dụng của hệ thống HVAC???

Trả lời: Hệ thống HVAC trong công nghiệp yêu cầu chức năng điều khiển linh hoạt như chế độ điều khiển bằng tay / tự động hoặc chế độ kiểm soát cục bộ / từ xa cho các điều kiện ứng dụng khác nhau. Các chế độ kiểm soát có thể được sử dụng như một phương pháp điều trị để ngắt kết nối điều khiển từ xa, cho các kỹ sư kỹ thuật để điều chỉnh các thành phần trong hệ thống HVAC. Biến tần Delta VFD-C2000 cung cấp các thông số và hệ thống dây dây điều khiển đặc biệt cho người sử dụng để chuyển đổi giữa điều khiển bằng tay và tự động một cách dễ dàng.

Cài đặt tham số:
Pr.00-20 = 2 Nguồn lệnh tần số tín hiệu tương tự
Pr.03-00 = 1 Thiết lập tần số lệnh là AVI
Pr. 03-01 = 1 Thiết lập tần số lệnh là ACI
Pr. 02-01 = 16 (MI1) Thiết lập nguồn lực của lệnh tần số ACI

Mô tả cài đặt:
Khi MI1 là OFF, nguồn gốc của tần số là AVI (0-10VDC). Khi MI1 là ON, nguồn gốc của tần số là ACI (4-20mA).

Biến tần điều khiển hệ thống bơm giữ áp suất không đổi, Hệ thống bơm giữ áp suất ổn định, điều khiển áp suất không đổi

Các trạm bơm mước ở hầu hết các doanh nghiệp sản xuất và cungcấp nước sạch tại nước ta đều được thiết kế theo phương pháp truyền thống với những đặc điểm chính sau:

+Trạm thường có tối thiểu 2 bơm, cùng cấp nước vào một đường ống chính.

+Các bơm được khởi động trực tiếp hoặc sao/tam giác và tất cả các động cơ đều hoạt động ở tốc độ định mức.(50Hz, 1450 vp)

+Trong quá trình trạm bơm hoạt động, thường luôn luôn để một bơm ở chế độ dừng (mang tính dự phòng)

-Việc điều chỉnh áp lực (hoặc lưu lượng) trên đường ống chính được thực hiện bằng 2 cách:

+ Thay đổi góc mở các van (van tay hoặc van điện) trong trường hợp sự thay đổi áp lực ở khoảng cho phép.

+Trường hợp áp lực vẫn thiếu hoặc thừa ta có thể ngắt hoặc đóng thêm bơm (có thể là một bơm, hoặc nhiều hơn) .

+ Tuy nhiên việc điều chỉnh áp lực bằng phương pháp thủ công này gây nhiều khó khăn cho người vận hành cũng như ảnh hưởng đến tuổi thọ của bơm và đường ống, với 1 số quy trình SX yêu cầu sự ổn định của áp lực nước cấp thì phương pháp này mang lại hiệu quả rất thấp.Và điều quan trọng nhất là lãng phí NL điện khi bơm vẫn vận hành ở tốc độ tối đa trong 1 số trường hợp yêu cầu áp lực trên đường ống nhỏ .

-Ngày nay với công nghệ biến tần, với việc hỗ trợ chức năng điều khiển PID,việc điều khiển bơm để khống chế áp lực trên đường ống trở nên dễ dàng hơn rất nhiều

-Tuy nhiên, hệ thống cấp nước thường bao gồm 02 bơm trở lên, vì thế yêu cầu biến tần phải điều khiển được nhiều bơm (luân phiên) theo tín hiệu hồi tiếp từ sensor áp suất đưa về, biến tần Delta VFD-F được thiết kế chuyên cho giải pháp bơm điều áp, nếu lắp thêm Relay Card, biến tần có thể điều khiển luân phiên tối đa 4 bơm

Output Frequency: 0.1—120 Hz

Phương thức điều khiển: V/f

Tích hợp PID có hồi tiếp

Thiết kế chuyên dụng cho bơm/quạt à tiết kiệm năng lượng

Tích hợp các giải pháp chuyên dụng cho hệ thống bơm/quạt

Điều khiển luân phiên theo thời gian

Điều khiển kết hợp luân phiên theo PID

Điều khiển kết hợp theo PID

Tối đa 4 motor (dùng relay card RY-00)

Giải quyết triệt để các bài toán trong các hệ thống dùng bơm/quạt nhờ: PID, Card D0 mở rộng…

Ứng dụng cho bơm/quạt trong các tòa nhà, công nghiệp, nhà máy phân phối/xử lý nước…

Để biết thêm thông tin chi tiết , tham khảo thêm tại Đây

cung cap bien tan cho may nen khi

1/ Thuyết minh:

-Nhu cầu xử dụng khí tại các Cty hiện tại thường nhỏ hơn công suất máy, dẫn tới hiệu suất khai thác máy không cao, chi phí vận hành lớn.

-Chế độ nén và không nén luân phiên thay đổi trong quá trình khai thác khí (thời gian chạy không tải thường gấp 2 lần thời gian chạy có tải), như vậy có sự lãng phí năng lượng điện.

2/ Hiệu quả :

–Khi lắp biến tần Delta VFD-F-G cho máy nén khí sẽ mang lại các hiệu quả sau:

+ Dòng khởi động và dòng không tải giảm nhiều nên ít ảnh hưởng đến các thiết bị khác xung quanh, chất lượng mạng điện ổn định, tổn hao nhiệt trên dây dẫn giảm.

+ Biến tần tự động thay đổi tốc độ phù hợp, áp lực ổn định hơn, chất lượng khí tốt hơn.

+ Quá trình khởi dộng và dừng tải êm, tiếng ồn giảm, tăng tuổi thọ vận hành máy.

+ Ngoài những lợi ích trên, nếu máy nén khí chạy 12h/312 ngày/năm thì hiệu quả từ việc tiết kiệm năng lượng cho phép hoàn vốn đầu tư trong khoảng thời gian 14-16 tháng.

3/Điều kiện thực hiện:

-Việc lắp đặt biến tần chỉ tác động vào mạch động lực của motor chính và lấy tín hiệu UNLOAD/UPLOAD đi điều khiển, do đó không tác động đến quá trình làm việc của máy nén khí, việc lắp đặt và đấu nối đơn giản, rõ ràng và có sơ đồ bản vẽ thỏa thuận.

Giải pháp tiết kiệm điện cho máy nén khí

1. HIỆN TRẠNG
– Motor cho Máy nén chạy trực tiếp từ lưới điện 3pha/380VAC, khởi động theo SAO – TAM GIÁC gây sụt áp lưới khi khởi động, dòng điện tăng, tiêu tốn một lượng điện đáng kể, về lâu dài cũng gây ảnh hưởng tuổi thọ của Motor.

– Nhu cầu vận hành máy của các Nhà máy thường nhỏ hơn công suất của máy. Dẫn tới hiệu suất khai thác máy không cao, chi phí vận hành lớn.

– Máy chạy ở chế độ CÓ TẢI và KHÔNG TẢI luân phiên thay đổi trong quá trình vận hành máy. Thời gian cho một chu kỳ máy chạy khoảng 60-80s. (Thời gian chạy không tải gần gấp hai lần hoặc bằng thời gian chạy có tải). Motor chạy hết công suất trong suốt cả quá trình hoạt động của máy, như vậy có sự lãng phí lớn về điện.

2. ĐỀ XUẤT HƯỚNG CẢI TẠO VÀ HIỆU QUẢ

Theo kinh nghiệm chuyên môn của chúng tôi, việc lắp đặt Biến Tần Delta cho Máy Nén Khí sẽ mang lại hiệu quả rất thiết thực cho Quý Doanh Nghiệp:
– Dòng khởi động và dòng không tải giảm nhiều nên ít ảnh hưởng tới các thiết bị khác xung quanh, chất lượng mạng điện ổn định, tổn hao nhiệt trên dây dẫn giảm.
– Nếu vận hành máy chạy ở chế độ: CÓ TẢI và KHÔNG TẢI (Load – Unload): Biến tần sẽ tự động thay đổi tốc độ phù hợp, lúc KHÔNG TẢI tần số sẽ tự động giảm xuống mức thấp nhất mà vẫn đảm bảo hệ số phát nóng cho động cơ, lúc CÓ TẢI  tùy vào lưu lượng khí sử dụng trong Nhà máy và cách vận hành của máy sẽ giảm tần số xuống một mức độ nào đó thay vì phải chạy hết công suất của Motor như hệ thống hiện hữu.
– Nếu vận hành máy ở chế độ PID: Dùng biến tần kết hợp với một Sensor áp suất khí gắn trên đường ống. Điều này sẽ giúp hệ thống luôn chạy ổn định và áp lực trên đường ống luôn duy trì ở mức độ mong muốn.

– Quá trình khởi động và dừng tải êm, tiếng ồn giảm. Tăng tuổi thọ vận hành máy.
– Ngoài những lợi ích trên, nếu Máy Nén Khí hoạt động 12h/312 ngày/ 1năm thì hiệu quả từ việc tiết kiệm năng lượng ước tính trên 20%, cho phép hoàn vốn đầu tư trong thời gian 10-18 tháng.

3. NGUYÊN LÝ TIẾT KIỆM ĐIỆN TRONG HỆ THỐNG MÁY NÉN KHÍ

– Đây là một phương pháp điều khiển có tính khoa học sử dụng một biến tần điều khiển tốc độ quay của máy nén khí với mục đích tiết kiệm điện. Những thông số sau đây được biết dựa trên đặc tính hoạt động của máy nén khí.
Q1 / Q2 = n1 / n2
H1 / H2 = (n1 / n2)²
P1 / P2 = (n1 / n2)³
Ở đây:
Q: là lưu lượng khí cung cấp cho đường ống bởi máy nén khí.
H: là áp suất của hệ thống đường ống
P: công suất tiêu thụ của motor
n: tốc độ quay của máy nén khí
– Nó có thể thấy được từ biểu thức trên, khi tốc độ quay của motor giảm 80% so với tốc độ quay định mức, lưu lượng khí cung cấp cho hệ thống đường ống bởi máy nén khí cũng giảm 80%, áp suất đường ống giảm tới (80%)² và công suất tiêu thụ của motor giảm tới (80%)³, tức là 51,2%. Loại trừ tổn hao sắt và tổn hao đồng của motor thì hiệu suất tiết kiệm điện đạt tới 40%. Đây là nguyên lý tiết kiệm điện bằng phương pháp thay đổi tần số.
– Điều này đã được chứng minh bằng thực tế, việc ứng dụng biến tần vào hệ thống cung cấp khí và dùng công nghệ thay đổi tần số dẫn tới thay đổi tốc độ quay của máy nén khí có thể đạt được hiệu quả như mong muốn  trong việc tiết kiệm điện. Bình thường, lượng điện tiết kiệm là hơn 30%. Ngoài ra, chức năng khởi động mềm và đặc tính điều chỉnh tốc độ mịn của biến tần có thể thực hiện điều chỉnh lưu lượng ổn định và giảm rung khi khởi động, kéo dài tuổi thọ cho toàn bộ máy và đường ống.

4. TÍNH NĂNG KỸ THUẬT CỦA BIẾN TẦN  DELTA VFD-G
Đặc tính kỹ thuật:

Bảo vệ quá tải: 150% trong 60 giây.

Độ tin cậy cao và thất thoát năng lượng thấp hơn (công nghệ IGBT mới nhất).

Tần số ngõ ra từ 0.1 đến 120Hz và tự động điều chỉnh điện áp.

16 bước điều khiển tốc độ, 15 bước xử lý tín hiệu

Điều khiển PID có hồi tiếp.

Tự điều áp và độ dốc V/F.

Chức nằng tính toán tiền điện.

Tất cả các I/O terminal được cách điện.

Tích hợp giao tiếp truyền thông.

Chức năng nghỉ và tiết kiệm năng lượng (tiết kiệm từ 30% đến 65% điện năng tiêu thụ)

 

Để biết thêm thông tin chi tiết , tham khảo thêm tại Đây