江蘇漢光生物工程有限公司，坐落于太湖之濱的無錫地區(qū)宜興市，這臺阿特拉斯螺桿式壓縮機(jī)，于2004年由廠家花費了二十幾萬美元由意大利引進(jìn)，主要用于給生化反應(yīng)的菌類提供氧氣。 1.螺桿式空壓機(jī)的工作原理 由一對相互平行齒合的陰陽轉(zhuǎn)子（或稱螺桿）在氣缸內(nèi)轉(zhuǎn)動，使轉(zhuǎn)子齒槽之間的空氣不斷地產(chǎn)生周期性的容積變化，空氣則沿著轉(zhuǎn)子軸線由吸入側(cè)輸送至輸出側(cè)，實現(xiàn)螺桿式空壓機(jī)的吸氣、壓縮和排氣的全過程。 空壓機(jī)壓力加載卸載控制原理：按下起動按鈕，控制系統(tǒng)接通起動器線圈并打開斷油閥，空壓機(jī)在卸載模式下起動，這時進(jìn)氣閥處于關(guān)閉位置，而放氣閥打開以排放油氣分離器內(nèi)的壓力。等降壓1 s后空壓機(jī)開始加載運行，系統(tǒng)壓力開始上升。如果系統(tǒng)壓力上升到壓力開關(guān)上限值，控制器使進(jìn)氣閥關(guān)閉，油氣分離器放氣，壓縮機(jī)卸載運行，直到系統(tǒng)壓力跌到壓力開關(guān)下限值后，控制器使進(jìn)氣閥打開，油氣分離器放氣閥關(guān)閉，壓縮機(jī)打開，油氣分離器放氣閥關(guān)閉，壓縮機(jī)加載運行。 2.原系統(tǒng)在生產(chǎn)中存在的問題 電動機(jī)時常加載卸載運行，壓力波動大，電能浪費嚴(yán)重。主電動機(jī)工頻運行空壓機(jī)運行時噪聲很大。主電動機(jī)工頻起動設(shè)備的沖擊大，電動機(jī)風(fēng)機(jī)設(shè)備的磨損大。當(dāng)時無錫地區(qū)用電非常緊張，每周都要限電，如果在生產(chǎn)過程中壓縮機(jī)停機(jī)2 h，就會造成生產(chǎn)工藝中的生物制品的報廢，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。迫不得已，產(chǎn)家購買了一臺500 kW的柴油發(fā)電動機(jī)，在電網(wǎng)停電使用；在使用自備柴油發(fā)電動機(jī)時，主電動機(jī)雖然采用軟起動器起動，但起動時的電流仍然很大，發(fā)電動機(jī)電流容量不夠，無法起動，生產(chǎn)中的實際問題還沒有得到解決。 3.變頻器改造方案 電動機(jī)為三相感應(yīng)電動機(jī)，380 V、630 A、315 kW、980r/min。變頻柜采用ABB 原裝ACS800 － 07 － 490 － 3，壓力傳感器為4～20 MA/0～10 kg，構(gòu)成恒壓閉環(huán)變頻調(diào)速系統(tǒng)。配套壓縮機(jī)油泵改造（由它方負(fù)責(zé)）。電動機(jī)風(fēng)機(jī)改造（由甲方負(fù)責(zé)）。 工程調(diào)試從5/17/04日到7/22/04日，經(jīng)過中國ABB傳動公司、江蘇漢光生物工程公司和上海海得控制系統(tǒng)公司三方調(diào)試人員齊心協(xié)力，艱苦奮斗，克服了現(xiàn)場高溫酷暑和震耳欲聾的噪聲，終于解決了變頻器對阿特拉斯風(fēng)機(jī)控制器壓力信號的干擾問題而調(diào)試成功。 經(jīng)過實際運行測試，壓力為2.0 kg時，變頻器運行于800r/min，節(jié)能50%；變頻器運行于1 100 r/min，節(jié)能35%；原系統(tǒng)存在的不足之處，均得到解決。 調(diào)試中增加或更換設(shè)備：OMRON 壓力傳感器 4～20 MA/0～5 kg，1 只。國產(chǎn)配電隔離器4～20 MA/4～20 MA，1 只。LM324 低通濾波器2只。明緯電源24DC600MA 1 只。 4.使用情況 經(jīng)過一年來的生產(chǎn)實踐證明，由于空壓機(jī)可以在保證生產(chǎn)所需要的最低壓力下運行，電動機(jī)輸入功率大大下降，輔以壓力閉環(huán)控制，實現(xiàn)空壓機(jī)的供氣壓力－轉(zhuǎn)速的動態(tài)匹配，減少了電動機(jī)的實際輸入功率，達(dá)到節(jié)能目的。即電動機(jī)的轉(zhuǎn)速由供氣壓力來控制，壓縮機(jī)需要多大的功率，電動機(jī)就輸出多大的功率，而不必做無用功，從而取得良好的節(jié)能效果，節(jié)能的第二方面是空壓機(jī)停止了空轉(zhuǎn)，電動機(jī)不存在輕載運行，這部分能量很可觀。相應(yīng)帶來的其他好處是：供氣壓力穩(wěn)定，通過壓力調(diào)節(jié)器，可使空壓機(jī)保持在設(shè)定的壓力值下工作，壓力穩(wěn)定可靠性高，而且壓力可以無級設(shè)定，隨時可調(diào)。電動機(jī)實現(xiàn)軟起動，在自備柴油發(fā)電動機(jī)供電時，也可以正常起動；壓縮機(jī)的使用壽命及檢修周期都將得到大大延長。