变频与工频螺杆空压机:部分负荷的真实代价

问题不在满负荷

几乎每台压缩机在满负荷时效率都还不错。机器之间的差别在需求低于能力时显现,而大多数工厂大多数时间都处于这种状态。满负荷运行的工频螺杆压缩机消耗其额定功率。当工厂只需要其中一部分空气时,机器有两种选择:加载与卸载,或顶着节流的进气口运行。两者都让电机继续转动并消耗满负荷功率的很大一部分,却只输出很少甚至不输出有用空气。

变频改变了什么

变频驱动使电机转速与需求匹配。在 60% 需求时,机器以接近 60% 的转速运行,消耗接近 60% 的功率。节省的不是账单上的一个小百分比;那是为空气付费与为旋转付费之间的差别。

运行工况点 工频 变频
满负荷 高效 高效,另加少量驱动损耗
70% 需求 加载/卸载循环,功率仍然偏高 转速下降,功率跟随需求
30% 需求 较差——频繁循环,磨损更大 良好,但低于变频器的高效下限时,工频机可能更好
零需求 空载运行或启停 停机或以最低转速待机

工频仍然是正确答案的场合

如果工厂确实以满能力长时间不间断运行,设计工况点上的工频机可以胜过变频机组,因为没有驱动损耗要付。当需求稳定、小储气罐加加载/卸载控制已能高效运行时,同样如此。决策取决于负载曲线,而不是技术是否更新。

负载曲线必须说明什么

  • 一个班次内的需求 ——需求低于能力的频率与幅度。
  • 循环频率 ——每小时多次加载卸载的工频机,会磨损进气阀,代价高于功率数字所显示的。
  • 储气容积 ——储气容积越大,工频机越能以更长、更高效的区段运行。
  • 未来增长 ——按当前峰值选型的变频机组几乎没有余量;按未来峰值选型则会让它在部分负荷运行,而那正是它该在的位置。

实用法则

按您预期的最高需求选型,然后选择能在平均需求下保持高效的控制方式。大多数工厂会发现平均值远低于峰值,而这正是变频所擅长的情形。

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