降低空压机电耗

供热三队QC小组降低空压机电耗第二采油厂注汽工程部供热三队汇报内容一、供热三队QC小组简介二、课题选题理由三、现状调查四、活动目标五、可行性分析六、原因分析七、制定对策八、实施阶段九、效果检查十、巩固措施及下一步方案一、小组概况小组名称

供热三队QC小组课题注册时间

2009年3月

课题注册编号

2009-13活动起止时间

2009年2～11月

小组活动次数

10次

小组出勤率

100%小组类型

攻关型

小组成员姓名职务文化程度是否受过QC培训

组长张继伟技术副队长本科是组员党建军水电主管专科是组员

张君会队长专科是组员段礼宾书记技师是组员黄建科安全员本科是组员李海涛副队长专科是二、选题理由

目前我队所用空压机为柳州空压机厂出产的ZW-3/10空压机，主要用于仪表气源和声波吹灰。声波吹灰是间断性的，仪表也不是一直动作，空压机不断进行加载－空载－加载－空载的循环，造成了电能的极大浪费。为了降低空压机的电能损耗，通过查阅相关的资料和技术手册，我们认为：如果利用变频器通过改变电动机频率来调节转速，来控制空压机单位时间的出风量，从而达到控制管路压力，将取得明显的节能效果。Page

4三、现状调查

1、我队所用空压机在压力达到要求后，空压机还在继续工作，直至上限时空载，属非经济运行，电能浪费严重。2、由于空压机电机一直为全速工作，机器噪音大，机械设备磨损严重，对润滑要求严格，润滑油用量较多。

3、空压机电动机功率因数较小，额定负荷时为0.79，空载时的功率因数为0.19,导致电网的无功补偿要求加大。属于典型的大马拉小车。Page

5三、现状调查Page

6空载时的功率因数和视在功率空载时的电机输入功率三、现状调查Page

7加载时的功率因数和视在功率加载时的电机输入功率三、现状调查原来的空压机电气控制箱：Page

8四、活动目标我们QC小组本次的目标是：通过开展QC活动，将供热三队的空压机所用的电量降低20％，润滑油用量减少30％。Page

9五、可行性分析通过分析，认为目标是可以实现的。一空压机空载时间长，电机空载浪费电能，应用变频技术可降低空载时的电耗二三原电气控制柜不拆除，在电机前加入变频器，改造成功率提高电动机速度降慢后，空压机噪音和磨损也相应降低，对设备的寿命有提高六、原因分析空压机电耗高人机料法环工作责任心不强技术水平低缺乏维护设备控制不合理密封填料磨损快操作方法不当水质环境工作环境出口压力上下限过大工艺纪律贯彻低工作技能培训不够维护周期长材料强度低活塞环咬死吸排气阀配合面损坏振动大，温度高冷却水温度高、杂质高电机空载时间长六、原因分析2、要因确认根据以上因果分析，经全体QC小组成员对数据的采集分析，得出影响最大的因素是：设备控制不合理，电机过载时间长是导致空压机效率低的主要因素。七、制定对策一、对电气设备的控制要求：1、对空压机的改进相对来说工作范围较窄，只是集中在电气系统控制上，相对于整套设备来说对电气系统的改进就是节电的重点部位。2、主电机变频运行状态应保持储气罐出口压力稳定。

3、在用气量较小的情况下，变频器处于低频运行时，应保障电机绕组温度和噪音不超过允许的范围。Page

13七、制定对策4、改造后保留原有各项保护（如油压过低保护等），故障报警、运行状态、电流、电压的显示。另有手/自动运行功能，设备通常在自动状态下运行，手动运行状态仅作为检修人员调试和故障应急时使用。5、原空压机压力设定在0.5-0.8MPa,改造后的压力初期设定在0.65MPa，以后根据运行情况进行调整。Page

14七、制定对策二、改造后的电气控制原理：1、系统运行时，变频器通过储气罐的压力变送器与压力的设定值比较，得到偏差，经PID调节器计算出变频器作用于电动机的频率值，由变频器输出相应的频率和幅值的交流电，在电动机上得到相应的转速，达到设定的压力，从而实现恒压控制。

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15七、制定对策

2、在实际的运行中，为了减少空压机频繁的加载和空载切换，经常把压力上下限拉得很大，如我队的原设定值就是0.5-0.8MPa之间，结果就是更大的浪费：压力下限既然定为0.5MPa,说明已满足工艺要求，达到0.5MPa压力后就已经够用，若继续升高到0.8MPa要消耗很多能量。因为压力越大升压越费力，做功越多，浪费自然也越大。而现在的控制系统将压力设定在恒定值，不再作多余的功。Page

16七、制定对策Page

17八、实施阶段根据制定对策的要求和计划，我队采取措施如下：1、对原控制柜进行改造，将Y

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控制线路的主接触器保留做为变频器的电源，做切换用的KM1和KM2不再使用。2、电机电源线改接在变频器，压力传感器接至变频器信号输入端，并对相关参数进行设定。3、对改造后的电气设备进行检查，在合格后上电进行空载和负荷实验，并对前后数据进行记录。八、实施阶段Page

19改造后使用变频器的控制柜九、效果检查Page

20经过QC小组全体人员的努力，各项措施如期实施。经过一段时间的实验性运行，活动终于取得了满意成果，实现并超过了预期目标。1、活动目标检查在应用了QC改造前，电机的平均耗电为13.7KW.h/小时,应用了QC改造后，电机的平均功率下降到5.2KW.h/小时，虽然这个成绩与我队的用气量基数小有一定的关系，但也表明了QC应用的成功，效果远超预期目标。在应用QC改造前，我队空压机全年的润滑油用量为680Kg,在应用了QC改造后，空压机的润滑油全年用量为425Kg，也达到了预期目标。2、经济效益检查我队空压机全年约需运行330天，每天全时段运行，用电单耗由13.7降至5.2kw.h/小时，每千瓦时电费为0.76元，润滑油全年由680Kg降为425Kg，每桶为170Kg，价值为1577.6元。则：电费节约＝330×24×(13.7-5.2)×0.76=5.1163万元油费节约＝(680-425)/170×1577.6＝0.2366万元经济效益＝电费节约＋油费节约＝5.1163＋0.2366=5.3529万元3、社会效益通过这次QC活动，我队的空压机噪音明显下降，改善了周边环境质量，取得了良好的环保社会效益。九、效果检查十、巩固措施及下一步工作巩固措施：1、加强工人对变频器的认识操作水平，进行定期维护检查，对空压机的电耗和润滑油耗量建立台账进行分析，进一步巩固已取得的成果，保持长期可靠的无故障运行时间。2、将变频控制柜内的通风孔安装上防尘罩，防止空压机房内的油尘对电气设备的不良影响。下一步工作：1、为了防止非正弦波干扰空压机控制器，变频器输入端应有抑制电磁干扰的有效措施。2、积极开展QC活动，总结经验，找出不足，加强管理，使我队成本效率更上一个新台阶，取得更大的经济效益和社会效益。谢谢!第一节活塞式空压机的工作原理第二节活塞式空压机的结构和自动控制第三节活塞式空压机的管理复习思考题单击此处输入你的副标题，文字是您思想的提炼，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor压缩空气在船舶上的应用：

1.主机的启动、换向；

2.辅机的启动；

3.为气动装置提供气源；

4.为气动工具提供气源；

5.吹洗零部件和滤器。

排气量:单位时间内所排送的相当第一级吸气状态的空气体积。单位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor空压机分类：按排气压力分：低压0.2～1.0MPa；中压1～10MPa；高压10～100MPa。按排气量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor第一节活塞式空压机的工作原理容积式压缩机按结构分为两大类：往复式与旋转式两级活塞式压缩机单级活塞压缩机活塞式压缩机膜片式压缩机旋转叶片式压缩机最长的使用寿命-

低转速（1460RPM），动件少（轴承与滑片），润滑油在机件间形成保护膜，防止磨损及泄漏，使空压机能够安静有效运作；平时有按规定做例行保养的JAGUAR滑片式空压机，至今使用十万小时以上，依然完好如初，按十万小时相当于每日以十小时运作计算，可长达33年之久。因此，将滑片式空压机比喻为一部终身机器实不为过。滑(叶)片式空压机可以365天连续运转并保证60000小时以上安全运转的空气压缩机1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.凸凹转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。螺杆式气体压缩机是世界上最先进、紧凑型、坚实、运行平稳，噪音低，是值得信赖的气体压缩机。螺杆式压缩机气路系统：

A

进气过滤器

B

空气进气阀

C

压缩机主机

D

单向阀

E

空气/油分离器

F

最小压力阀

G

后冷却器

H

带自动疏水器的水分离器油路系统：

J

油箱

K

恒温旁通阀

L

油冷却器

M

油过滤器

N

回油阀

O

断油阀冷冻系统：

P

冷冻压缩机

Q

冷凝器

R

热交换器

S

旁通系统

T

空气出口过滤器螺杆式压缩机涡旋式压缩机

涡旋式压缩机是20世纪90年代末期开发并问世的高科技压缩机，由于结构简单、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪声、长寿命等诸方面大大优于其它型式的压缩机，已经得到压缩机行业的关注和公认。被誉为“环保型压缩机”。由于涡旋式压缩机的独特设计，使其成为当今世界最节能压缩机。涡旋式压缩机主要运动件涡卷付，只有磨合没有磨损，因而寿命更长，被誉为免维修压缩机。

由于涡旋式压缩机运行平稳、振动小、工作环境安静，又被誉为“超静压缩机”。

涡旋式压缩机零部件少，只有四个运动部件,压缩机工作腔由相运动涡卷付形成多个相互封闭的镰形工作腔，当动涡卷作平动运动时，使镰形工作腔由大变小而达到压缩和排出压缩空气的目的。活塞式空气压缩机的外形第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）工作循环：4—1—2—34—1吸气过程

1—2压缩过程

2—3排气过程第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）

压缩分类：绝热压缩：1—2耗功最大等温压缩：1—2''耗功最小多变压缩：1—2'耗功居中功＝P×V（PV图上的面积）加强对气缸的冷却，省功、对气缸润滑有益。二、实际工作循环（单级压缩）1.不存在假设条件2.与理论循环不同的原因：1）余隙容积Vc的影响Vc不利的影响—残存的气体在活塞回行时，发生膨胀，使实际吸气行程（容积）减小。Vc有利的好处—

（1）形成气垫，利于活塞回行；（2）避免“液击”（空气结露）；（3）避免活塞、连杆热膨胀，松动发生相撞。第一节活塞式空压机的工作原理表征Vc的参数—相对容积C、容积系数λv合适的C：低压0.07-0.12

中压0.09-0.14

高压0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容积Vc的影响C越大或压力比越高，则λv越小。保证Vc正常的措施：余隙高度见表6-1压铅法—保证要求的气缸垫厚度2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理2）进排气阀及流道阻力的影响吸气过程压力损失使排气量减少程度，用压力系数λp表示：保证措施：合适的气阀升程及弹簧弹力、管路圆滑畅通、滤器干净。λp

（0.90-0.98）2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理3）吸气预热的影响由于压缩过程中机件吸热，所以在吸气过程中，机件放热使吸入的气体温度升高，使吸气的比容减小，造成吸气量下降。预热损失用温度系数λt来衡量（0.90-0.95）。保证措施：加强对气缸、气缸盖的冷却，防止水垢和油污的形成。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理4）漏泄的影响内漏：排气阀（回漏）；外漏：吸气阀、活塞环、气缸垫。漏泄损失用气密系数λl来衡量（0.90-0.98）。保证措施：气阀的严密闭合，气缸与活塞、气缸与缸盖等部件的严密配合。5）气体流动惯性的影响当吸气管中的气流惯性方向与活塞吸气行程相反时，造成气缸压力较低，气体比容增大，吸气量下降。保证措施：合理的设计进气管长度，不得随意增减进气管的长度，保证滤器的清洁。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理上述五条原因使实际与理论循环不同。4）漏泄的影响5）气体流动惯性的影响1）余隙容积Vc的影响2）进排气阀及流道阻力的影响3）吸气预热的影响2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理3.排气量和输气系数理论排气量Vt单位时间内活塞所扫过的气缸容积。实际排气量Q：Q=Vt

λ输气系数λ

：λ＝λtλv

λ

pλl漏泄的影响余隙容积Vc的影响进排气阀及流道阻力的影响吸气预热的影响二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理指示功率pi

：按示功图计算的功率理论功率Ps、PT：按理论循环计算的功率

Ps(PT)<