引言：節(jié)能技術的研究和發(fā)展是當今社會發(fā)展和建設節(jié)約型社會的主要目標，本文通過對離心式壓縮機設備及其介質中存在的節(jié)能潛力進行了闡述，同時驗證了英威騰CHH100系列變頻器在離心式空壓機上的成功應用。
一、引言
在世界經濟快速增長的今天，日益增長的社會經濟和能源供應日益短缺的矛盾越來越突出，為了應對這一必須面對的現實問題，世界各國都在考慮自己國家的能源計劃。而在我們中國，據估計到2020年，中國的能源需求總量仍將達到近25億噸標準煤，這個數字比2000年高出了90%，而最為悲觀的估計，則要高出152%。在能源每年增長3%一5%條件下，要保證國民經濟持續(xù)每年增長7%～9%，只能依靠節(jié)能技術的應用。而離心式壓縮機作為壓縮空氣動力供應設備在制造業(yè)內有著很普遍的應用，其本身通過各級壓縮消耗大量的電能來供應高壓空氣，同時附帶產生大量的熱量。結合節(jié)能技術和節(jié)能產品的推出以及空壓機設備的工藝流程，節(jié)能技術在離心式壓縮機上有著很廣闊的應用前景。
二、應用環(huán)境分析
在空壓機的應用上，離心式空壓機具有結構緊湊、重量輕、體積小、運行效率高、流量大、摩擦件少等特點，近年來在工業(yè)領域得到了廣泛應用。尤其是在大型的制造業(yè)界內和制氧廠，其離心式空壓機規(guī)模都很大，基本上都是有多臺離心式空壓機并聯在一起進行系統供氣。在滿足生產需求的情況下，供氣壓力越低，耗電量越少就越節(jié)能，對于離心式空壓機，傳統的節(jié)能調節(jié)方式基本上都是通過壓力上限和電流上限來進行調節(jié)。壓力上限的調節(jié)是通過對上限壓力的設定，來減小進氣閥門的開度進而降低電機電流，減少功率消耗。
電流上限的調節(jié)，是通過設定空壓機的電機電流最大值來控制空壓機的電流，使空壓機進氣閥門根據電流上限信號反饋，在閥門打開一定的開度后將不再繼續(xù)打開，進而控制空壓機的功率消耗。
三、系統方案提出
主回路方案
變頻控制為一拖一方案，配備一臺變頻器。變頻調速系統接10kV電壓等級的主動力電源系統，用于電動機的變頻調速。為增加運行安全性，變頻系統增加旁路，設計方案如下：
此方案是手動旁路的典型方案,原理是由3個高壓隔離開關QS1、QS2和QS3組成(見上圖)。要求QS2和QS3不能同時閉合，在機械上實現互鎖。變頻運行時，QS1和QS2閉合，QS3斷開;工頻運行時，QS3閉合，QS1和QS2斷開。
為了實現變頻器故障保護，變頻器對現場高壓斷路器QF進行連鎖，一旦變頻器故障，變頻器跳開QF。電機工頻運行時，變頻器允許QF合閘，撤消對QF的跳閘信號，使電機能正常通過QF合閘工頻啟動。
節(jié)能分析
以上兩種節(jié)能調節(jié)方式都存在以下缺點：
1.兩種調節(jié)方式都不能成為完全意義上的節(jié)能，這主要體現在控制壓力和控制電流本身來達到降低功率消耗的同時，空壓機的工作效率將大大降低。
2.存在調節(jié)空間小的缺陷。因為離心式空壓機在設計中存在一個其本身具有的一個特性，那就是喘振。為了避免離心式空壓機的喘振，在電流的設定上往往會有一個電流下限的設定，一旦電流下降到電流下限的設定值，電流將不再下降，或者空壓機將發(fā)生喘振，這就說明了依靠壓力上限和電流上限的調節(jié)方式其本身存在節(jié)能空間有限的缺陷。而這種缺陷在一年四季變化比較大的地方就顯得更加明顯，因為離心式壓縮機的排氣量隨著環(huán)境溫度的變化，其排氣量也在隨之變化。
在流體離心式機械上通過實驗和理論可以近似得出以下公式：
Q∝n ，H∝n2，P∝n3
Q1、H1、P1分別是行1轉速下的流量、壓力和功率;Q2、颶、島分別是甩2轉速下的流量、壓力和功率。即流量與轉速的一次方成正比，壓力與轉速的平方成正比，功率與轉速的三次方成正比。由此可見，當通過降低轉速以減少流量來達到節(jié)流目的時，所消耗的功率將降低很多。例如：當轉速降到80%時，流量減少到80%，而軸功率卻下降到額定功率的(80%)，≈5l%：若流量需減少到40%，則轉速相應減少到40%，此時軸功率下降到額定功率的40%3≈6.4%。
四、具體使用效果
A、設備主要參數
B、節(jié)電效果計算
根據在不同控制方式下的流量-負載關系曲線和現場運行的負荷變化情況進行計算。
五、結束語
節(jié)能技術的研究和發(fā)展是今后社會發(fā)展和建設節(jié)約型社會的主題，本文通過對離心式壓縮機設備及其介質中存在的節(jié)能潛力進行了闡述，同時驗證了英威騰高壓變頻器在離心式壓縮機負載上的可靠應用。
參考文獻：
深圳市英威騰電氣股份有限公司 《CHH100系列高壓變頻器產品說明書》
仲明振,趙相賓 《高壓變頻器應用手冊》機械工業(yè)出版社 2009-05出版
（轉載）
