第三講 壓縮機(jī)變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)

1、科陸變頻節(jié)能技術(shù)講座：第三講壓縮機(jī)變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)目 錄一、概論11.1 壓縮機(jī)的分類：11.2 壓縮機(jī)的工作原理11.3壓縮機(jī)的主要功能和用途 :8二、壓縮機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)載特性102.1 活塞式壓縮機(jī)102.2 螺桿式壓縮機(jī)112.3 離心式壓縮機(jī)12三、壓縮機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的節(jié)能分析123.1 活塞式壓縮機(jī)123.2 螺桿式壓縮機(jī)133.3 離心式壓縮機(jī)133.4工業(yè)企業(yè)壓縮機(jī)系統(tǒng)節(jié)能改造 10四、壓縮機(jī)變頻調(diào)速和液力耦合器調(diào)速節(jié)能比較144.1 液力耦合器的工作原理和主要特性參數(shù)144.2液力耦合器在壓縮機(jī)調(diào)速中的節(jié)能效果144.3壓縮機(jī)變頻調(diào)速和液力耦合器調(diào)速節(jié)能對(duì)比計(jì)算14五、壓縮機(jī)并列運(yùn)

2、行節(jié)能分析 5.1. 相同參數(shù)離心式壓縮機(jī)并列運(yùn)行節(jié)能分析 5.2. 不同參數(shù)離心式壓縮機(jī)并列運(yùn)行節(jié)能分析5.3. 河南天方藥業(yè)壓縮機(jī)組節(jié)能分析：附 錄：球磨機(jī)的節(jié)能技術(shù)一、概論1.1 壓縮機(jī)的分類：（1）往復(fù)式活塞（柱塞）壓縮機(jī)； (2) 螺桿式壓縮機(jī)（類似羅茨式風(fēng)機(jī)）；(3) 離心式壓縮機(jī)（類似離心式風(fēng)機(jī)）；風(fēng)機(jī)除按工作原理分類外，還常按其產(chǎn)生全壓的高低來(lái)分類：（a） 風(fēng)扇 指在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的額定全壓低于98Pa的風(fēng)機(jī)。這類風(fēng)機(jī)無(wú)機(jī)殼，故又稱自由風(fēng)扇。（b） 通風(fēng)機(jī) 指在設(shè)計(jì)條件下，風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的額定全壓值在98Pa14700Pa之間的風(fēng)機(jī)。在各類風(fēng)機(jī)中，通風(fēng)機(jī)應(yīng)用最為廣泛，如發(fā)電廠中

3、用的各種風(fēng)機(jī)基本上都是通風(fēng)機(jī)。（c） 鼓風(fēng)機(jī) 指氣體經(jīng)風(fēng)機(jī)后的壓力升高在14700Pa196120Pa之間的風(fēng)機(jī)。也稱高壓風(fēng)機(jī)。（d） 壓縮機(jī) 指氣體經(jīng)風(fēng)機(jī)后的壓力升高大于196120Pa，或壓縮比大于3.5的風(fēng)機(jī)。也稱超高壓風(fēng)機(jī)。1.2 壓縮機(jī)的工作原理根據(jù)工作方式的不同，壓縮機(jī)可分為兩大類 容積型與速度型。 容積型壓縮機(jī)是靠工作腔容積的改變來(lái)實(shí)現(xiàn)吸汽、壓縮、排汽等過(guò)程。屬于這類壓縮機(jī)的有往復(fù)式壓縮機(jī)和回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)。速度型壓縮機(jī)是靠高速旋轉(zhuǎn)的葉輪對(duì)氣體做功，壓力升高，并完成輸送氣體的任務(wù)。屬于這類壓縮機(jī)的有離心式和軸流式壓縮機(jī)，目前常用的是離心式壓縮機(jī)。1、往復(fù)式壓縮機(jī)的工作原理往復(fù)式壓縮機(jī)

4、又稱活塞式壓縮機(jī)。壓縮機(jī)的工作腔是汽缸?；钊谄變?nèi)作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而完成了壓縮、排汽、膨脹、吸汽等過(guò)程。（1）工作原理：圖1所示為往復(fù)式壓縮機(jī)示意圖，圖中的四個(gè)過(guò)程分別表示了壓縮機(jī)工作中的四個(gè)過(guò)程：到最低位置(稱活塞的下止點(diǎn))時(shí)，汽缸吸滿蒸氣。而活塞轉(zhuǎn)而向上，這時(shí)吸、排汽門都關(guān)閉，汽缸容積縮小，蒸氣被壓縮，一直壓縮到排汽壓力為止。圖中(b)為排汽過(guò)程：當(dāng)壓力達(dá)到一定值(大于排汽管內(nèi)壓力)時(shí)，排汽閥開(kāi)啟，活塞繼續(xù)上移，蒸氣排出，一直到活塞上移到最高位置(這位置稱活塞的上止點(diǎn))時(shí)，排汽結(jié)束。圖中(c)是余隙膨脹過(guò)程：為了防止活塞與吸排汽閥碰撞，活塞上移到上止點(diǎn)時(shí)，活塞與汽缸頂部之間留有一定間隙

5、，稱余隙。當(dāng)活塞轉(zhuǎn)而向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，排汽結(jié)束時(shí)留在余隙內(nèi)的高壓蒸氣阻止吸汽閥開(kāi)啟，吸汽不能開(kāi)始。這時(shí)余隙內(nèi)的蒸氣隨著活塞下移而進(jìn)行膨脹，一直膨脹到吸汽壓力以下時(shí)才結(jié)束。圖中之(d)是吸汽過(guò)程：吸汽閥開(kāi)啟，隨著活塞往下運(yùn)動(dòng)而吸汽，一直進(jìn)行到活塞下移到活塞下止點(diǎn)為止。圖1 活塞式壓縮機(jī)( 2)優(yōu)點(diǎn)：它應(yīng)用比較廣泛，制造技術(shù)成熟，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且對(duì)加工材料和加工lT藝要求較低，造價(jià)比較低，適應(yīng)性強(qiáng)，能適應(yīng)廣闊的壓力范圍和制冷量要求，可維修性強(qiáng)。(3)缺點(diǎn)：無(wú)法實(shí)現(xiàn)較高轉(zhuǎn)速，機(jī)器大而重，不容易實(shí)現(xiàn)輕量化，排氣不連續(xù)，氣流容易出現(xiàn)波動(dòng)，而且工作時(shí)有較大的振動(dòng)。由于曲軸連桿式壓縮機(jī)的上述特點(diǎn)，已經(jīng)很少有小排量壓

6、縮機(jī)采用這種結(jié)構(gòu)形式，曲軸連桿式壓縮機(jī)目前大多應(yīng)用在客車和卡車的大排量空調(diào)系統(tǒng)中。2、螺桿式壓縮機(jī)的構(gòu)造與工作過(guò)程螺桿式壓縮機(jī)是一種回轉(zhuǎn)式容積式壓縮機(jī)。它利用螺桿的齒槽容積和位置的變化來(lái)完成蒸氣的吸人、壓縮和排IqJ過(guò)程。無(wú)油螺桿壓縮機(jī)在本世紀(jì)三十年代問(wèn)世，主要用于壓縮空氣。后來(lái)汽缸內(nèi)噴油的螺桿式壓縮機(jī)出現(xiàn)，性能得到提高，目前，噴油式螺桿壓縮機(jī)已是制冷壓縮機(jī)中主要機(jī)種之一。螺桿式壓縮機(jī)分為雙螺桿和單螺桿兩大類，雙螺桿壓縮機(jī)習(xí)慣上稱為螺桿式壓縮機(jī)。(1)圖2為噴油式螺桿式壓縮機(jī)的構(gòu)造。在斷面為雙圓相交的汽缸內(nèi)，裝有一對(duì)轉(zhuǎn)子 陽(yáng)轉(zhuǎn)子和陰轉(zhuǎn)子。陽(yáng)轉(zhuǎn)子有四個(gè)齒，陰轉(zhuǎn)子有六個(gè)齒，兩根轉(zhuǎn)子相互嚙合。當(dāng)陽(yáng)轉(zhuǎn)

7、子旋轉(zhuǎn)一周，隱轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)23周，或者說(shuō)，陽(yáng)子的轉(zhuǎn)速比陰轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速快50。圖3是螺桿式壓縮機(jī)從吸汽到排汽的工作過(guò)程，在汽缸的吸汽端座上開(kāi)有吸汽口，當(dāng)齒槽與吸汽口相通時(shí)，吸汽就開(kāi)始，隨著螺桿的旋轉(zhuǎn)，齒槽脫離吸汽口，一對(duì)齒槽空間吸滿蒸氣，如圖(a)。螺桿繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，兩螺桿的齒與齒槽相互嚙合，有汽缸體、嚙合的螺桿和排汽端座組成的齒槽容積變小，而且位置向排汽端移動(dòng)，完成了對(duì)蒸氣壓縮和輸送的作用，如圖(b)。當(dāng)這對(duì)齒槽空間與端座的排汽口相通時(shí)，壓縮終了，蒸氣被排出，如圖(c)。每對(duì)齒槽空間都存在著吸汽、壓縮、排汽三個(gè)過(guò)程：a)吸氣結(jié)束 b)壓縮行程 c)排出開(kāi)始之前。在同一時(shí)刻存在著吸汽、壓縮、排汽三個(gè)過(guò)程，

8、不過(guò)它們發(fā)生在不同的齒槽空間而已。(2)螺桿式壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：螺桿式壓縮機(jī)只有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有往復(fù)運(yùn)動(dòng)，因此壓縮機(jī)的平衡性好，振動(dòng)小，可以提高壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速。螺桿式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，重量輕，無(wú)吸、排汽閥，易損件少，可靠性高，檢修周期長(zhǎng)。在低蒸發(fā)溫度或高壓縮比工況下，用單級(jí)壓縮仍然可正常工作，且有良好的性能。這是由于螺桿式壓縮機(jī)沒(méi)有余隙，沒(méi)有吸、排汽閥，故在這種不利工況下仍然有較高的容積效率。螺桿式壓縮機(jī)對(duì)濕壓縮不敏感。螺桿式壓縮機(jī)的制冷量可以在10一100范圍內(nèi)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，但在40以上負(fù)荷時(shí)的調(diào)節(jié)比較經(jīng)濟(jì)。(3)缺點(diǎn)：噪聲較大，以及需要設(shè)置一套潤(rùn)滑油分離、冷卻、過(guò)濾和加壓的輔助設(shè)備，造成機(jī)組體積

9、大。(4)應(yīng)用范圍雙螺桿壓縮機(jī)在化工、制冷及空氣動(dòng)力工程中，它所占的比重較大。螺桿壓縮機(jī)的容積流量范圍是250m 312f。螺桿式壓縮機(jī)由包容在機(jī)殼中的兩根相互嚙合的螺旋轉(zhuǎn)子組成，轉(zhuǎn)子之間和機(jī)殼與轉(zhuǎn)子之間的間隙僅為510絲，主轉(zhuǎn)子（又稱陽(yáng)轉(zhuǎn)子或凸轉(zhuǎn)子），通過(guò)由發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)(多數(shù)為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng))，另一轉(zhuǎn)子（又稱陰轉(zhuǎn)子或凹轉(zhuǎn)子）是由主轉(zhuǎn)子通過(guò)噴油形成的油膜進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或由主轉(zhuǎn)子端和凹轉(zhuǎn)子端的同步齒輪驅(qū)動(dòng)。所以驅(qū)動(dòng)中沒(méi)有金屬接觸（理論上）。轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)度和直徑?jīng)Q定壓縮機(jī)排氣量（流量）和排氣壓力，轉(zhuǎn)子越長(zhǎng)，壓力越高；轉(zhuǎn)子直徑越大，流量越大。螺旋轉(zhuǎn)子凹槽經(jīng)過(guò)吸氣口時(shí)充滿氣體。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子凹槽被機(jī)殼壁

10、封閉，形成壓縮腔室，當(dāng)轉(zhuǎn)子凹槽封閉后，潤(rùn)滑油被噴入壓縮腔室，起密封。冷卻和潤(rùn)滑作用。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)壓縮潤(rùn)滑劑+氣體（簡(jiǎn)稱油氣混合物）時(shí)，壓縮腔室容積減小，向排氣口壓縮油氣混合物。當(dāng)壓縮腔室經(jīng)過(guò)排氣口時(shí)，油氣混合物從壓縮機(jī)排出，完成一個(gè)吸氣壓縮排氣過(guò)程。螺桿機(jī)的每個(gè)轉(zhuǎn)子由減摩軸承所支承，軸承由靠近轉(zhuǎn)軸端部的端蓋固定。進(jìn)氣端由滾柱軸承支承，排氣端由一以對(duì)靠的賀錐滾柱支承通常是排氣端的軸承使轉(zhuǎn)子定位，也就是止推軸承，抵抗軸向推力，承受徑向載荷，并提供必須的軸向運(yùn)行最小間隙。（3）螺桿式空壓機(jī)工作過(guò)程1）吸氣過(guò)程： 螺桿式的進(jìn)氣側(cè)吸氣口，必須設(shè)計(jì)得使壓縮室可以充分吸氣，而螺桿式壓縮機(jī)并無(wú)進(jìn)氣與排氣閥組，進(jìn)

11、氣只靠一調(diào)節(jié)閥的開(kāi)啟、關(guān)閉調(diào)節(jié)，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，主副轉(zhuǎn)子的齒溝空間在轉(zhuǎn)至進(jìn)氣端壁開(kāi)口時(shí)，其空間最大，此時(shí)轉(zhuǎn)子的齒溝空間與進(jìn)氣口之自由空氣相通，因在排氣時(shí)齒溝之空氣被全數(shù)排出，排氣結(jié)束時(shí)，齒溝乃處于真空狀態(tài)，當(dāng)轉(zhuǎn)到進(jìn)氣口時(shí)，外界空氣即被吸入，沿軸向流入主副轉(zhuǎn)子的齒溝內(nèi)。當(dāng)空氣充滿整個(gè)齒溝時(shí)，轉(zhuǎn)子之進(jìn)氣側(cè)端面轉(zhuǎn)離了機(jī)殼之進(jìn)氣口，在齒溝間的空氣即被封閉。 2）封閉及輸送過(guò)程： 主副兩轉(zhuǎn)子在吸氣結(jié)束時(shí)，其主副轉(zhuǎn)子齒峰會(huì)與機(jī)殼閉封，此時(shí)空氣在齒溝內(nèi)閉封不再外流，即封閉過(guò)程。兩轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，其齒峰與齒溝在吸氣端吻合，吻合面逐漸向排氣端移動(dòng)。 3）壓縮及噴油過(guò)程： 在輸送過(guò)程中，嚙合面逐漸向排氣端移動(dòng)，亦即嚙

12、合面與排氣口間的齒溝間漸漸減小，齒溝內(nèi)之氣體逐漸被壓縮，壓力提高，此即壓縮過(guò)程。而壓縮同時(shí)潤(rùn)滑油亦因壓力差的作用而噴入壓縮室內(nèi)與室氣混合。 4）排氣過(guò)程： 當(dāng)轉(zhuǎn)子的嚙合端面轉(zhuǎn)到與機(jī)殼排氣相通時(shí)，（此時(shí)壓縮氣體之壓力最高）被壓縮之氣體開(kāi)始排出，直至齒峰與齒溝的嚙合面移至排氣端面，此時(shí)兩轉(zhuǎn)子嚙合面與機(jī)殼排氣口這齒溝空間為零，即完成（排氣過(guò)程），在此同時(shí)轉(zhuǎn)子嚙合面與機(jī)殼進(jìn)氣口之間的齒溝長(zhǎng)度又達(dá)到最長(zhǎng)，其吸氣過(guò)程又在進(jìn)行3、離心式壓縮機(jī)的工作原理和應(yīng)用離心式壓縮機(jī)通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的葉輪，把原動(dòng)機(jī)的能量傳送給氣體，使氣體壓力和速度提高，氣體在壓縮機(jī)內(nèi)固定元件中將速度能轉(zhuǎn)換為壓力能。主要用來(lái)壓縮和輸送氣體。離

13、心式壓縮機(jī)的工作原理是氣體進(jìn)入離心式壓縮機(jī)的葉輪后，在葉輪葉片的作用下，一邊跟著葉輪作高速旋轉(zhuǎn)，一邊在旋轉(zhuǎn)離心力的作用下向葉輪出口流動(dòng)，并受到葉輪的擴(kuò)壓作用，其壓力能和動(dòng)能均得到提高，氣體進(jìn)入擴(kuò)壓器后，動(dòng)能又進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為壓力能，氣體再通過(guò)彎道、回流器流入下一級(jí)葉輪進(jìn)一步壓縮，從而使氣體壓力達(dá)到工藝所需的要求。離心式壓縮機(jī)的原理與活塞式壓縮機(jī)有根本區(qū)別，它不是利用氣缸容積減小的方式來(lái)提高氣體的壓力，而是依靠動(dòng)能的變化來(lái)提高氣體壓力。離心式壓縮機(jī)具有帶葉片的工作輪，當(dāng)工作輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉片就帶動(dòng)氣體運(yùn)動(dòng)或者使氣體得到動(dòng)能，然后使部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能，從而提高氣體的壓力。這種壓縮機(jī)由于它工作時(shí)不斷地將制

14、冷劑蒸汽吸入，又不斷地沿半徑方向被甩出去，所以稱這種型的壓縮機(jī)為離心式壓縮機(jī)。它與離心式風(fēng)機(jī)有很大的相似之處。離心式空氣壓縮機(jī)原理是由葉輪帶動(dòng)氣體做高速旋轉(zhuǎn)，使氣體產(chǎn)生離心力，由于氣體在葉輪里的擴(kuò)壓流動(dòng)，從而使氣體通過(guò)葉輪后的流速和壓力得到提高，連續(xù)地生產(chǎn)出壓縮空氣。離心式空氣壓縮機(jī)屬于速度式壓縮機(jī)，在用氣負(fù)荷穩(wěn)定時(shí)離心式空氣壓縮機(jī)工作穩(wěn)定、可靠。結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕，排氣量范圍大；易損件少，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、壽命長(zhǎng)；排氣不受潤(rùn)滑油污染，供氣品質(zhì)高；大排量時(shí)效率高、且有利于節(jié)能。 離心式空氣壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 離心式空氣壓縮機(jī)組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠；離心壓縮機(jī)主要由轉(zhuǎn)子和定子兩大部分組成。轉(zhuǎn)子包括葉輪和軸。

15、葉輪上有葉片，此外還有平衡盤和軸封的一部分。定子的主體是機(jī)殼(氣缸)，定子上還安排有擴(kuò)壓器、彎道、回流器、迸氣管、排氣管及部分軸封等。離心壓縮機(jī)的工作原理為，當(dāng)葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，氣體隨著旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下，氣體被甩到后面的擴(kuò)壓器中去，而在葉輪處形成真空地帶，這時(shí)外界的新鮮氣體進(jìn)入葉輪。葉輪不斷旋轉(zhuǎn)，氣體不斷地吸入并甩出，從而保持了氣體的連續(xù)流動(dòng)。 離心式空氣壓縮機(jī)主要構(gòu)件、空氣動(dòng)力部分、級(jí)間冷卻器、整體傳動(dòng)裝置、潤(rùn)滑系統(tǒng)和操作控件的制造都能夠保證提供可靠的性能；在壓縮空氣氣道中，離心式空氣壓縮機(jī)沒(méi)有任何需潤(rùn)滑部件；離心式空氣壓縮機(jī)精確平衡的撓性碟片式聯(lián)軸器，將振動(dòng)降至最低，并且不需要聯(lián)接器潤(rùn)滑

16、油，也可以提供其它聯(lián)接方法；離心式空氣壓縮機(jī)緊湊的成套底座，將框架、中間冷卻器和潤(rùn)滑油箱集成在一起，從而具有出色的扭轉(zhuǎn)剛度。離心式空氣壓縮機(jī)的應(yīng)用：離心式空氣壓縮機(jī)廣泛應(yīng)用于汽車、化工、制藥、采礦和空氣分離等行業(yè)，離心式空氣壓縮機(jī)也在這些行業(yè)有著良好的發(fā)展前景離心式空氣壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn)： 與往復(fù)式壓縮機(jī)比較，離心式壓縮機(jī)具有下述優(yōu)點(diǎn)：1、結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，重量輕；2、排氣連續(xù)、均勻，不需要級(jí)間中間罐等裝置；3、振動(dòng)小，易損件少，不需要龐大而笨重的基礎(chǔ)；4、除軸承外，機(jī)件內(nèi)部不需潤(rùn)滑，省油，且不污染被壓縮的氣體；5、轉(zhuǎn)速高；6、維修量小，調(diào)節(jié)方便。 1.3 壓縮機(jī)的主要功能和用途 :（1） 空氣壓縮

17、機(jī)的特點(diǎn)由電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，使曲軸產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)連桿使活塞產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)，引起氣缸容積變化。由於氣缸內(nèi)壓力的變化，通過(guò)進(jìn)氣閥使空氣經(jīng)過(guò)空氣濾清器（消聲器）進(jìn)入氣缸，在壓縮行程中，由於氣缸容積的縮小，壓縮空氣經(jīng)過(guò)排氣閥的作用，經(jīng)排氣管，單向閥（止回閥）進(jìn)入儲(chǔ)氣罐，當(dāng)排氣壓力達(dá)到額定壓力0.7MPa時(shí)由壓力開(kāi)關(guān)控制而自動(dòng)停機(jī)。當(dāng)儲(chǔ)氣罐壓力降至0.5-0.6MPa時(shí)壓力開(kāi)關(guān)自動(dòng)聯(lián)接啟動(dòng)。（2）空氣壓縮機(jī)的選擇空氣壓縮機(jī)的選擇主要依據(jù)氣動(dòng)系統(tǒng)的工作壓力和流量。MPa。首先按空壓機(jī)的特性要求，選擇空壓機(jī)的類型。再根據(jù)氣動(dòng)系統(tǒng)所需要的工作壓力和流量?jī)蓚€(gè)參數(shù)，確定空壓機(jī)的輸出壓力pc和吸入流量qc，最

18、終選取空壓機(jī)的型號(hào)。1）空壓機(jī)的輸出壓力pcpc=p+ppc：空壓機(jī)的輸出壓力p：氣動(dòng)執(zhí)行元件的最高使用壓力p：氣動(dòng)系統(tǒng)的總壓力損失。一般情況下，p=0.150.2MPa。2）空壓機(jī)的吸入流量qc不設(shè)氣罐，qb=qmax設(shè)氣罐，qb=qsaqb：氣動(dòng)系統(tǒng)提供的流量qmax：氣動(dòng)系統(tǒng)的最大耗氣量qsa：氣動(dòng)系統(tǒng)的平均耗氣量空壓機(jī)的吸入流量，qc=kqbqc：空壓機(jī)的吸入流量k：修正系數(shù)。主要考慮氣動(dòng)元件、管接頭等處的漏損、氣動(dòng)系統(tǒng)耗氣量的估算誤差、多臺(tái)氣動(dòng)設(shè)備不同時(shí)使用的利用率以及增添新的氣動(dòng)設(shè)備的可能性等因素。一般k=1.52.0.3)空壓機(jī)的功率Pp=（n+1）*k*p1*qc*(pc/p1

19、)(k-1)/(n+1)*k-1/(k-1)*0.06 （3）空氣壓縮機(jī)的用途a 、傳統(tǒng)的空氣動(dòng)力：風(fēng)動(dòng)工具，鑿巖機(jī)、風(fēng)鎬、氣動(dòng)扳手，氣動(dòng)噴砂；b 、儀表控制及自動(dòng)化裝置，如加工中心的刀具更換等c、車輛制動(dòng)，門窗啟閉；d 、噴氣織機(jī)中用壓縮空氣吹送緯紗以代替梭子；e 、食品、制藥工業(yè)，利用壓縮空氣攪拌漿液；f 、大型船用柴油機(jī)的起動(dòng)；g 、風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)、地下通道換氣、金屬冶煉；h 、油井壓裂；i、 高壓空氣爆破采煤；j 、武器系統(tǒng)，導(dǎo)彈發(fā)射、魚雷發(fā)射；k、潛艇沉浮、沉船打撈、海底石油勘探、氣墊船；l、 輪胎充氣；m、吹瓶機(jī)；n、噴漆；二、壓縮機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)載特性2.1 活塞式壓縮機(jī)根據(jù)上述活塞式壓

20、縮機(jī)的工作原理，按四個(gè)過(guò)程分析活塞式壓縮機(jī)的負(fù)載特性： a) 吸氣過(guò)程：進(jìn)氣門打開(kāi)，排氣門關(guān)閉，汽缸內(nèi)壓力為進(jìn)氣壓力，活塞在汽缸內(nèi)作恒轉(zhuǎn)矩勻速運(yùn)動(dòng)； b) 壓縮過(guò)程：進(jìn)、排氣門關(guān)閉，汽缸內(nèi)的氣體在活塞的推動(dòng)下進(jìn)行壓縮。根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程，并假設(shè)在壓縮的過(guò)程中氣體的溫度不變，即根據(jù)玻意爾-馬略特定律：P1.V1 = P2.V2 = nRT 在壓縮的過(guò)程中氣體的體積不斷縮小，壓力則不斷增大，與體積成反比例的關(guān)系： P2 = P1.V1/V2 = nRT/V2。即活塞上的壓力與體積成反比例的關(guān)系增大。 c) 排氣過(guò)程：當(dāng)汽缸內(nèi)的壓力達(dá)到排氣壓力時(shí)，排氣門打開(kāi)，壓縮氣體排出，體積增大，壓力與體積成

21、反比例的關(guān)系減小。 d) 膨脹過(guò)程：當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)后，氣隙內(nèi)的氣體膨脹，推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)短時(shí)呈發(fā)電狀態(tài)運(yùn)行。隨之進(jìn)氣門打開(kāi)，吸氣過(guò)程又開(kāi)始了。 根據(jù)以上的分析，電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩可畫成如圖4所示的曲線： 圖4 活塞式壓縮機(jī)的拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩曲線 由圖4可以看出：活塞式壓縮機(jī)的負(fù)載特性屬周期性沖擊負(fù)載，其平均轉(zhuǎn)矩不隨轉(zhuǎn)速的改變而變化，即可按“（平均）恒轉(zhuǎn)矩”負(fù)載處理，其軸功率只與轉(zhuǎn)速的一次方成正比即：P = F.n 。2.2 螺桿式壓縮機(jī)螺桿式壓縮機(jī)是一種回轉(zhuǎn)式容積式壓縮機(jī)，其負(fù)載特性與活塞式壓縮機(jī)相似，只是在同一時(shí)刻存在著吸汽、壓縮、排汽三個(gè)過(guò)程，不過(guò)它們發(fā)生在不同的齒槽空間而已。這就相當(dāng)于說(shuō)活

22、塞式壓縮機(jī)的負(fù)載曲線是“單相”的，而螺桿式壓縮機(jī)則是“多相”的而已，電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩可畫成如圖5所示的曲線：圖5 螺桿式壓縮機(jī)的拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩曲線由圖5也可以看出：活塞式壓縮機(jī)的負(fù)載特性屬周期性沖擊負(fù)載，其平均轉(zhuǎn)矩不隨轉(zhuǎn)速的改變而變化，即可按“（平均）恒轉(zhuǎn)矩”負(fù)載處理，其軸功率只與轉(zhuǎn)速的一次方成正比即：P = F.n 。2.3離心式壓縮機(jī)離心式壓縮機(jī)即為超高壓的離心式風(fēng)機(jī)，其負(fù)載特性同離心式風(fēng)機(jī)的負(fù)載特性，即為平方轉(zhuǎn)矩特性。分析方法同離心式風(fēng)機(jī)，只是要注意系統(tǒng)反壓和最低出口壓力的要求。因?yàn)殡x心式壓縮機(jī)與通風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)不一樣：通風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)一般不存在反壓，所以基本滿足流體力學(xué)的三個(gè)相似條件，可以用

23、比例定律的三個(gè)公式計(jì)算：qv/qv=n/n(1)H/H=( n/n)2，p/p=( n/n)2 (2)P/P=( n/n)3 (3)而離心式壓縮機(jī)系統(tǒng)一般都存在反壓力：儲(chǔ)氣罐壓力或母管壓力，其原理就像水泵系統(tǒng)的靜揚(yáng)程一樣。所以離心式壓縮機(jī)系統(tǒng)不滿足流體力學(xué)的三個(gè)相似條件，因而不能直接用比例定律的三個(gè)公式計(jì)算，而必須進(jìn)行相似折算后才能用比例定律的三個(gè)公式計(jì)算，其原理就像水泵系統(tǒng)在不同靜揚(yáng)程和不同流量時(shí)的節(jié)能計(jì)算一樣。三、壓縮機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的節(jié)能分析 壓縮機(jī)系統(tǒng)一般采用“卸壓”方式或通過(guò)打開(kāi)回流閥的方式進(jìn)行氣罐壓力或母管壓力的控制，這樣無(wú)疑會(huì)有一部分能量白白的浪費(fèi)掉，如果采用調(diào)節(jié)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的方式來(lái)控制

24、壓力的話，則既能起到節(jié)能的效果，又改善了控制性能，降低了運(yùn)行噪音，延長(zhǎng)了設(shè)備壽命，減少了維護(hù)費(fèi)用。3.1 活塞式壓縮機(jī)根據(jù)以上的分析，活塞式壓縮機(jī)可按“（平均）恒轉(zhuǎn)矩”負(fù)載處理，其軸功率只與轉(zhuǎn)速的一次方成正比，即：P = F.n 。在壓縮機(jī)加載時(shí)，其節(jié)電率約為：（0.96n/ne）100% .考慮到壓縮機(jī)的卸載工況，其節(jié)電率會(huì)有所下降，具體的下降幅度，要視卸載/加載的時(shí)間比例而定。其最低轉(zhuǎn)速受主軸油泵的壓力限制。對(duì)于容積式壓縮機(jī)來(lái)講，在調(diào)速運(yùn)行時(shí)，其出口壓力不變，與轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)！所以可不考慮反壓的影響。其流量和所消耗的電功率均與轉(zhuǎn)速的一次方成正比！3.2 螺桿式壓縮機(jī) 同活塞式壓縮機(jī)！3.3 離心

25、式壓縮機(jī)離心式壓縮機(jī)的節(jié)能計(jì)算原理就像水泵系統(tǒng)在不同靜揚(yáng)程和不同流量時(shí)的節(jié)能計(jì)算一樣。只要知道反壓（氣罐壓力或母管壓力）所占額定全壓的百分比和實(shí)際流量所占額定流量的百分比，就可查表求出其相應(yīng)的轉(zhuǎn)速、軸功率和節(jié)電率。表1 水泵系統(tǒng)在不同靜揚(yáng)程和不同流量時(shí)轉(zhuǎn)速、軸功率和節(jié)電率：流量Q/Qe靜揚(yáng)程Hst零流量10203040506070809010轉(zhuǎn)速%31.637.142.848.554.861.368.475.883.391.2軸功率%3.164.277.8411.416.523.132.043.657.875.9節(jié)電率%90.586.782.275.570.462.551.238.320.92

26、0轉(zhuǎn)速%44.749.554.459.464.569.674.880.185.892.1軸功率%8.9312.116.121.026.833.741.951.463.278.1節(jié)電率%79.475.270.865.359.251.542.431.217.030轉(zhuǎn)速%54.858.662.566.570.674.778.983.488.193.0軸功率%16.520.124.429.435.241,749.158.068.480.4節(jié)電率%65.662.259.153.449.542.635.025.814.540轉(zhuǎn)速%63.266.269.372.575.879.282.786.390.093

27、.9軸功率%25.229.033.338.143.649.756.664.372.982.8節(jié)電率%55.853.549.946.040.534.528.020.912.050轉(zhuǎn)速%70.773.175.678.180.783.486.288.991.894.8軸功率%35.539.143.247.656.758.064.170.377.485.2節(jié)電率%43.641.536.032.729.525.821.316.19.460轉(zhuǎn)速%77.579.280.982.684.586.688.891.093.395.7軸功率%46.649.752.956.460.365.070.175.481.28

28、7.7節(jié)電率%30.128.426.624.522.218.915.511.96.870轉(zhuǎn)速%83.785.086.387.688.990.391.893.394.896.6軸功率%58.661.464.367.270.373.677.481.285.290.2節(jié)電率%12.411.410.39.38.37.26.25.14.280轉(zhuǎn)速%89.590.391.191.992.793.694.595.496.497.5軸功率%71.773.675.677.679.782.084.486.889.692.7節(jié)電率%5.95.14.33.63.12.62.21.81.5閥門調(diào)節(jié)功耗737780848

29、790939698注意：1. 表中最左邊一欄為水泵系統(tǒng)靜揚(yáng)程與全揚(yáng)程的百分比；2. 表中最上邊一欄為水泵系統(tǒng)的實(shí)際流量與額定流量的百分比。3. 本表所列數(shù)據(jù)系根據(jù)某典型水泵特性得出，與實(shí)際的泵有一定誤差。3.4 工業(yè)企業(yè)壓縮機(jī)系統(tǒng)節(jié)能改造在工業(yè)企業(yè)中，一般有多臺(tái)壓縮機(jī)組成壓縮機(jī)系統(tǒng)，采用母管制運(yùn)行；母管壓力采用啟停壓縮機(jī)和卸載控制相結(jié)合的辦法，也能達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。在這樣的壓縮機(jī)系統(tǒng)中，若是容積式壓縮機(jī)（即活塞式壓縮機(jī)和螺桿式壓縮機(jī)）單機(jī)采用調(diào)速運(yùn)行時(shí)，只影響流量而不會(huì)影響并汽壓力，因此可以單臺(tái)或部分壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速，在不影響供汽壓力的前提下實(shí)現(xiàn)供汽流量調(diào)節(jié)。若是離心式壓縮機(jī)，在單臺(tái)或部分

30、壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速時(shí)，就要考慮并汽壓力的問(wèn)題了：因?yàn)槟腹軌毫ο拗屏藟嚎s機(jī)的調(diào)速范圍，如果母管壓力較高，調(diào)速壓縮機(jī)稍一降速就會(huì)并不了汽，就像是靜揚(yáng)程較高的水泵系統(tǒng)一樣。工程中也不乏這樣的失敗先例，我們一定要記住這樣的教訓(xùn)！a) 廣州南方制堿廠有兩臺(tái)鍋爐給水泵，由于靜揚(yáng)程（汽包壓力）很高，占到額定揚(yáng)程的70%，上?？七_(dá)公司只改了一臺(tái)泵變頻運(yùn)行，當(dāng)變頻泵和工頻泵并列運(yùn)行時(shí)，變頻泵的頻率降到48赫茲時(shí)就出不了水了，只能當(dāng)軟啟動(dòng)器用！b) 石家莊華北制藥廠一共有十一臺(tái)離心式壓縮機(jī)，平時(shí)只要開(kāi)5一6臺(tái)就可以滿足供汽壓力的要求，北京利德華福公司只改了一臺(tái)壓縮機(jī)變頻運(yùn)行，由于母管壓力很高（5臺(tái)壓縮機(jī)工頻運(yùn)行）

31、，變頻壓縮機(jī)的頻率降到48赫茲時(shí)就并不了汽了，運(yùn)行一個(gè)月的結(jié)果是不但不節(jié)能，反而還費(fèi)能，最后只好拆回去了！四、 壓縮機(jī)變頻調(diào)速和液力耦合器調(diào)速節(jié)能比較4.1. 液力耦合器的工作原理和主要特性參數(shù) （略，見(jiàn)第一講）4.2. 液力耦合器在壓縮機(jī)調(diào)速中的節(jié)能效果a) 液力耦合器在活塞式壓縮機(jī)和螺桿式壓縮機(jī)的調(diào)速中不節(jié)能，其轉(zhuǎn)差功率都變成熱量消耗掉了！b) 液力耦合器在離心式壓縮機(jī)調(diào)速中的節(jié)能效果同離心式風(fēng)機(jī)。4.3 壓縮機(jī)變頻調(diào)速和液力耦合器調(diào)速節(jié)能對(duì)比計(jì)算 a) 液力耦合器在活塞式壓縮機(jī)和螺桿式壓縮機(jī)的調(diào)速中不節(jié)能，其轉(zhuǎn)差功率都變成熱量消耗掉了.甚至還不如卸載方式節(jié)能! 改用變頻調(diào)速后，如果變頻器

32、和液力耦合器的固有損耗可以相抵消，其節(jié)電率約為：（1.0n/ne）100% .考慮到壓縮機(jī)的卸載工況，其節(jié)電率會(huì)有所下降，具體的下降幅度，要視卸載/加載的時(shí)間比例而定。b) 液力耦合器在離心式壓縮機(jī)調(diào)速中的節(jié)能效果同離心式風(fēng)機(jī)，改用變頻器后的相對(duì)節(jié)電率為：（1.0n/ne）100% .如果不拆除液力耦合器，則還要減去液力耦合器在最高轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)的固有損耗和丟轉(zhuǎn)引起的損耗：（0.960.04-0.04n/ne）100% . 實(shí)際約為：（0.88 - n/ne）100% .如果拆除液力耦合器，則還應(yīng)考慮當(dāng)變頻器因故障而退出運(yùn)行，投工頻旁路時(shí)的啟動(dòng)措施，如加軟啟動(dòng)器。五、離心式壓縮機(jī)并列運(yùn)行節(jié)能分析5

33、.1 相同參數(shù)離心式壓縮機(jī)并列運(yùn)行節(jié)能分析例5-1：圖6所示為兩臺(tái)壓縮機(jī)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行且其中一臺(tái)轉(zhuǎn)速降低時(shí)并聯(lián)運(yùn)行工況點(diǎn)的變化情況。并聯(lián)運(yùn)行工作點(diǎn)由M點(diǎn)逐漸移到MM” M.點(diǎn)，工頻壓縮機(jī)的工作點(diǎn)則相應(yīng)的由N點(diǎn)逐漸移到NN” N.點(diǎn)，由圖上可見(jiàn)，工作點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的流量減小，同時(shí)壓力下降；而工頻壓縮機(jī)的流量反而會(huì)增加。最后工作點(diǎn)移到B點(diǎn)，變頻壓縮機(jī)的流量為零，而工頻壓縮機(jī)的流量約增加了60%，壓力下降了40%左右，工頻壓縮機(jī)有可能過(guò)載，應(yīng)采取相應(yīng)的措施，如關(guān)小進(jìn)氣門以防止其過(guò)載。根據(jù)壓力減小的比例可以算出變頻壓縮機(jī)的最低轉(zhuǎn)速：Pb/Pm開(kāi)平方即為最低轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速的比值。如Pb/Pm=0.6，則n1/ne

34、=0.77。此時(shí)對(duì)于變頻壓縮機(jī)來(lái)說(shuō)，Pb就成了其靜壓力了，已不再符合相似定律了，所以在調(diào)速的過(guò)程中，流量已不再與轉(zhuǎn)速的一次方成正比了，而是流量比恒大于轉(zhuǎn)速比了！其中心調(diào)節(jié)頻率也不再是額定頻率與最低頻率的中間值了，而應(yīng)查表1求出50%流量時(shí)的轉(zhuǎn)速（頻率）了！如果本例的靜壓力Pb為全壓的50%的話，則其中心調(diào)節(jié)頻率為83.4%額定頻率（轉(zhuǎn)速），而不是0.77與1.00的中間值88.5%！這個(gè)轉(zhuǎn)速也是我們計(jì)算變頻壓縮機(jī)功率消耗的依據(jù)?？梢愿鶕?jù)不同流量時(shí)的轉(zhuǎn)速查出（或算出）其消耗的電功率和節(jié)電率來(lái)。圖6 兩機(jī)并聯(lián)其中一臺(tái)轉(zhuǎn)速降低時(shí)并聯(lián)運(yùn)行工況點(diǎn)的變化如果壓縮機(jī)在工頻運(yùn)行時(shí)采用卸載或啟停控制的話，就要根

35、據(jù)加/卸載或啟/?？刂频臅r(shí)間比和相應(yīng)的電功率消耗的值進(jìn)行計(jì)算了。一般在這種工況下，僅一臺(tái)機(jī)采用變頻調(diào)速控制收不到什么節(jié)能效果，只能對(duì)出口壓力的穩(wěn)定性起到作用；只有兩臺(tái)壓縮機(jī)同時(shí)采用變頻調(diào)速，才能取得良好的節(jié)能效果。圖7多機(jī)并聯(lián)其中一臺(tái)轉(zhuǎn)速降低時(shí)并聯(lián)運(yùn)行工況點(diǎn)的變化例5-2：圖7所示為三臺(tái)壓縮機(jī)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行且其中一臺(tái)轉(zhuǎn)速降低時(shí)并聯(lián)運(yùn)行工況點(diǎn)的變化情況。與上例相比，變頻壓縮機(jī)的靜壓力更高，因而調(diào)速范圍更小，節(jié)能效果也就更差了。如果其中還有一臺(tái)壓縮機(jī)采用啟?？刂频脑?，則有可能不但不節(jié)能，反而還費(fèi)能了，就如華北制藥廠的案例一樣！5.2不同參數(shù)離心式壓縮機(jī)并列運(yùn)行節(jié)能分析圖8 不同參數(shù)離心式壓縮機(jī)并列運(yùn)行

36、分析例5-3：工程案例：河南天方藥業(yè)壓縮機(jī)節(jié)能分析：河南天方藥業(yè)集團(tuán)共有各種壓縮機(jī)31臺(tái)：650m3/min進(jìn)口壓縮機(jī)4臺(tái)，400m3/min國(guó)產(chǎn)壓縮機(jī)11臺(tái)，活塞式壓縮機(jī)16臺(tái)，它們的參數(shù)和工作數(shù)據(jù)如下：1. 進(jìn)口離心式壓縮機(jī)4臺(tái)： 壓縮機(jī)參數(shù)： 型 號(hào)：TA95M2D (二級(jí)壓縮) 額定流量：650m3/min 吸氣壓力：0.0993MPa (大氣壓力0.1013MPa) 吸氣溫度： 35 oC 相對(duì)濕度： 80% 排氣壓力：0.33MPa （絕對(duì)壓力） 軸 功 率： 2058 kW (+ - 4%) 電動(dòng)機(jī)參數(shù)： 型 號(hào)：TECO 三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī) 額定功率：2200kW 額定電壓：100

37、00 V 額定電流：139 A (運(yùn)行電流 118-122A) 額定轉(zhuǎn)速：2960 rpm 功率因數(shù)：0.882. 國(guó)產(chǎn)離心式壓縮機(jī)11臺(tái)： 壓縮機(jī)參數(shù)： 型 號(hào)： 額定流量：400m3/min 吸氣壓力：98.68 kPa (大氣壓力100.68 kPa) 吸氣溫度： 20-155 oC 相對(duì)濕度： 80% 排氣壓力：280.68 kPa （絕對(duì)壓力） 軸 功 率：1098 kW (+ - 4%) 電動(dòng)機(jī)參數(shù)： 型 號(hào)：YKOS 1250 -2 三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī) 額定功率：1250kW 額定電壓：10000 V 額定電流：84 A (運(yùn)行電流 78-82A) 額定轉(zhuǎn)速：2985/1760 rp

38、m 速比：5.89 功率因數(shù)：0.853. 國(guó)產(chǎn)活塞式壓縮機(jī)16臺(tái)： （用作末端壓力微調(diào)。） 壓縮機(jī)參數(shù)： 型 號(hào)： 額定流量：80m3/min 吸氣壓力：98.68 kPa (大氣壓力100.68 kPa) 吸氣溫度： 20-155 oC 相對(duì)濕度： 80% 排氣壓力： 320 kPa （絕對(duì)壓力） 軸 功 率： 208 kW (+ - 4%) 電動(dòng)機(jī)參數(shù)： 型 號(hào)： 三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī) 額定功率：240kW 額定電壓：380 V 額定電流： 54 A 額定轉(zhuǎn)速：1485 rpm 功率因數(shù)：0.85 圖9所示為壓縮機(jī)組的示意圖：圖9 河南天方藥業(yè)集團(tuán)二分廠壓縮機(jī)組示意圖由于所有的壓縮機(jī)都并入同一

39、管網(wǎng)系統(tǒng)工作，管線很長(zhǎng)，所以管網(wǎng)阻力很大。離心式壓縮機(jī)采用進(jìn)氣門控制，活塞式壓縮機(jī)則采用運(yùn)行臺(tái)數(shù)控制。在目前（冬季）用氣量約為60%左右，管網(wǎng)壓力為0.16MPa（表壓，即相對(duì)壓力）的工況下，壓縮機(jī)運(yùn)行電流已達(dá)90%98%，若再開(kāi)大進(jìn)氣門電動(dòng)機(jī)就會(huì)過(guò)載；夏天由于空氣密度變小，所以進(jìn)氣門要開(kāi)大，而電功率增加并不多。由于壓縮機(jī)在小流量工作時(shí)效率降低，所以電流太小工作不經(jīng)濟(jì)；由于壓縮機(jī)臺(tái)數(shù)很多，所以采用工作臺(tái)數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)用氣量，讓運(yùn)行壓縮機(jī)都工作在高效狀態(tài)。由于管網(wǎng)阻力很大，還要保證進(jìn)入發(fā)酵罐的壓力，所以管網(wǎng)壓力應(yīng)滿足不小于0.15MPa。圖10 壓縮機(jī)組的綜合性能曲線和調(diào)速分析圖10為兩組共15臺(tái)壓縮

40、機(jī)組的綜合性能曲線，第一組為11臺(tái)額定流量為400m3/min，出口全壓為0.18Mpa的國(guó)產(chǎn)壓縮機(jī)，第二組為4臺(tái)額定流量為650m3/min，出口全壓為0.23Mpa的國(guó)產(chǎn)壓縮機(jī)，選擇出口壓力較大的四臺(tái)進(jìn)口壓縮機(jī)變頻調(diào)速改造，可以取得較好的節(jié)能效果。由圖10可以看出：壓縮機(jī)組目前的工作點(diǎn)在M，總流量約為6800m3/min，壓力為0.16Mpa；若將四臺(tái)進(jìn)口壓縮機(jī)關(guān)掉（或者將轉(zhuǎn)速降低到足夠低，以至于不能并氣），壓縮機(jī)組的工作點(diǎn)將移到B點(diǎn)，流量為5400m3/min，壓力為0.11Mpa，總的軸功率約為：Pz = PQ/f = 90110/0.85 = 11647 kW，11647kW/11

41、= 1059 kW，尚未超過(guò)額定軸功率（1098kW），所以電動(dòng)機(jī)也不會(huì)過(guò)載。對(duì)于變頻壓縮機(jī)組來(lái)說(shuō)，其靜壓約占全壓的50%，取平均調(diào)節(jié)流量為額定流量的50%計(jì)算：其轉(zhuǎn)速為83.4%額定轉(zhuǎn)速，管道壓力約為0.14Mpa，軸功率為58%，節(jié)電率為14.5%；若流量為60%，節(jié)電率為25.8%；若流量為70%，節(jié)電率為21.3%；若流量為80%，其轉(zhuǎn)速為91.8%額定轉(zhuǎn)速，管道壓力約為0.15Mpa，節(jié)電率為16.1%；若流量為90%，節(jié)電率為9.4%；如下表所示：流量Q/Qe靜揚(yáng)程Hst零流量10203040506070809050轉(zhuǎn)速%70.773.175.678.180.783.486.288

42、.991.894.8軸功率%35.539.143.247.656.758.064.170.377.485.2管道壓力MPa.115.120.125.130.135.140.145.150.155.160節(jié)電率%43.641.536.032.729.525.821.316.19.4若只有一臺(tái)壓縮機(jī)采用變頻調(diào)速的話，其靜壓為0.15Mpa，約占全壓的65%，如圖12所示。 圖12取平均調(diào)節(jié)流量為額定流量的50%計(jì)算：其轉(zhuǎn)速為88.4%額定轉(zhuǎn)速，管道壓力約為0.14Mpa，軸功率為69.1%，節(jié)電率為14.5%；若流量為60%，節(jié)電率為13.2%；若流量為70%，節(jié)電率為11.3%；若流量為80%，

43、其轉(zhuǎn)速為94.1%額定轉(zhuǎn)速，節(jié)電率為8.1%；若流量為90%，節(jié)電率為5.4%；如下表所示：流量Q/Qe靜揚(yáng)程Hst零流量10203040506070809065轉(zhuǎn)速%80.282.183.685.186.788.490.392.294.196.2軸功率%51.655.358.461.665.269.173.678.483.389.0管道壓力MPa.150.151.152.153.154.155.156.157.158.159節(jié)電率%20.418.517.015.714.513.211.38.15.4如果反過(guò)來(lái)：進(jìn)口壓縮機(jī)組工頻定速運(yùn)行，國(guó)產(chǎn)壓縮機(jī)組變頻調(diào)速運(yùn)行，則其靜壓為0.144Mpa，約

44、占全壓的80%，見(jiàn)圖13所示： 圖13計(jì)算結(jié)果如下表：流量Q/Qe靜揚(yáng)程Hst零流量10203040506070809080轉(zhuǎn)速%89.590.391.191.992.793.694.595.496.497.5軸功率%71.773.675.677.679.782.084.486.889.692.7節(jié)電率%5.95.14.33.63.12.62.21.81.5 在這種情況下，如果只有一臺(tái)壓縮機(jī)采用變頻調(diào)速運(yùn)行的話，就更不能取得什么節(jié)能效果了！附 件： 球磨機(jī)節(jié)能技術(shù)1. 球磨機(jī)的工作原理目前球磨機(jī)普遍采用的驅(qū)動(dòng)方式是：三相交流電動(dòng)機(jī)液力耦合器齒輪減速器皮帶輪減速器。在這里，球磨機(jī)的料筒作為了減速器的皮帶輪用。在球磨機(jī)重載起動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流可達(dá)到額定電流的十倍以上。為了緩解起動(dòng)時(shí)的機(jī)械沖擊，傳動(dòng)環(huán)節(jié)中加入了液力耦合器，液力耦合器是通過(guò)控制工作腔內(nèi)工作油的動(dòng)量矩變化來(lái)傳遞電機(jī)的驅(qū)動(dòng)能量的。電動(dòng)機(jī)通過(guò)液力耦合器的輸入軸拖動(dòng)其主動(dòng)工作輪旋轉(zhuǎn)，