Lắp Biến tần cho Máy nén khí|Biến tần Delta|Tiết kiệm điện năng

Biến tần cho máy nén khí, tiết kiệm điện cho máy nén khí, sử dụng biến tần điều khiển động cơ máy nén khí trục vít

Giới thiệu chung về máy nén khí:

CẤU TẠO :
Khí nén được tạo ra từ máy nén khí, ở đó năng lượng cơ học của động cơ điện hoặc của động cơ đốt trong được chuyển đổi thành năng lượng khí nén và nhiệt năng. Máy nén khí được hoạt động theo hai nguyên lý sao:

– Nguyên lý thay đổi thể tích : Không khí được dẫn vào buồng chứa, ở đó thể tích của buồng chứa sẽ nhỏ lại. Như vậy theo định luật Boyle-Matiotte Áp suất trong buồng chứa sẽ tăng lên. Máy nén khí hoạt động theo nguyên lý này như kiểu máy nén khí piston, bánh răng, cánh gạt

– Nguyên lý động năng : không khí được dẫn trong buồng chứa và được gia tốc bởi một bộ phận quay với tốc độ cao, ở đó Áp suất khí nén được tạo ra nhờ sự chênh lệch vận tốc, nguyên tắc này tạo ra lưu lượng và công suất rất lớn. Máy nén khí hoạt động theo nguyên lý này như máy nén khí ly tâm.

PHÂN LOẠI:

Máy nén khí kiểu piston

Máy nén khí piston một cấp Ở kì nạp, chân không được tạo lập phía trên piston, do đó không khí được đẩy vào buồng nén không qua van nạp. Van này mở tự động do sự chênh lệch áp suất gây ra bởi chân không ở trên bề mặt piston. Khi piston đi xuống tới “ điểm chếch dưới” và bắc đầu đi lên., không khí đi vào buồng nén do sự mất cân bằng áp suất phía trên và dưới nên van nạp đóng lại và quá trình nén khí bắt đầu xảy ra. Khi áp suất trong buồng nén tăng tới một mức nào đó sẽ làm cho van thoát mở ra, khí nén sẽ thoát qua van thoát để đi vào hệ thống khí nén.

* Cả hai van nạp và thoát thường có lò xo và các van đóng mở tự động do sự thong khí sự chênh lệch áp suất ở phía của mỗi van.

* Sau khi piston lên đến “điểm chết trên” và bắt đầu đi xuống trở lại, van thoát đóng và một chu trình nén khí mơi bắt đầu.

 Máy nén khí kiểu trục vít

* Máy nén khi trục vít hoạt động theo nguyên lý thay đổi thể tích. Máy nén khí trục vít gồm có hai trục. Trục chính và trục phụ.

* Máy nén khí trục vít có khoảng năm 1950 và đã chiếm lĩnh một thị trường lớn trong lãnh vựt khí nén, Loại máy nén khí này có một vỏ đặt biệt bao boc quanh hai trục vít quay, 1 lồi một lõm. Các răng của hai trục vít ăn khớp với nhau và số răng trục vít lồi ít hơn trục vít lõm 1 đến 2 răng. Hai trục vít phải quay đồng bộ với nhau, giữa các trục vít và vỏ bọc có khe hở rất nhỏ.

Biến tần cho máy nén khí

Máy nén khí trục vít

* Khi các trục vít quay nhanh, không khí được hút vào bên trong vỏ thông qua cửa nạp và đi vào buồng khí ở giữa các trục vít và ở đó không khí được nén giữa các răng khi buồn khí nhỏ lại, sao đó khí nén đi tới cửa thoát. Cả cửa nạp và cửa thoát sẽ được đống hoặt được mở tự động khi các trục vít quay hoặc không che các cửa, Ở cửa thoát của máy nen khí có lắp một van một chiều để ngăn các trục vít tự quay khi quá trình nén dã ngừng.

>>> Mời xem tiếp

   –> Phần I: Nguyên lý tiết kiệm điện cho máy nén khí

                 –>Phần II: Sử dụng Biến tần tiết kiệm điện cho máy nén khí

 

Advertisements

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.

Biến tần cho máy nén khí

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)

Biến tần cho máy nén khí

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%

Biến tần máy nén khí

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.