ЧАСТОТНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ДВИГАТЕЛЕМ СУДОВОГО КОМПРЕССОРА СЖАТОГО ВОЗДУХА

Машиныи и моторы. Технологии и инновации. Оборудование.

NEW ТЕХНОЛОГИИ

Все свежие публикации

Меню для авторов

ТЕХНОЛОГИИ: экспорт материалов
Скачать бесплатно! Научная работа на тему ЧАСТОТНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ДВИГАТЕЛЕМ СУДОВОГО КОМПРЕССОРА СЖАТОГО ВОЗДУХА. Аудитория: ученые, педагоги, деятели науки, работники образования, студенты (18-50). Minsk, Belarus. Research paper. Agreement.

Полезные ссылки

BIBLIOTEKA.BY Беларусь глазами птиц HIT.BY! Звёздная жизнь KAHANNE.COM Мы в Инстаграме
Система Orphus

Автор(ы):
Публикатор:

Опубликовано в библиотеке: 2019-11-17

ЧАСТОТНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ДВИГАТЕЛЕМ СУДОВОГО КОМПРЕССОРА СЖАТОГО ВОЗДУХА

Колебанов О.К., Терпан И.Д.

Херсонська державна морська академія (Україна)

 Введение. На судах мирового флота применяются воздушные компрессоры различных фирм. Они бывают двух и трехступенчатые, а на современных судах возникает потребность в четырёхступенчатых компрессорах [1]. Необходимость применения многоступенчатых компрессоров вызвана тем, что степень сжатия воздуха в одной ступени не должна превышать 8 (т. е. воздух в первой, например, ступени можно сжимать до давления 0,8 МПа). Это объясняется тем, что температура вспышки компрессорных смазочных масел составляет 250-280°С, а при сжатии воздуха до 0,8 МПа его температура достигает 170-220°С. При дальнейшем повышении давления пары масла могут самовоспламениться, что приведет к взрыву и разрушению компрессора. Поэтому в первой ступени двухступенчатого компрессора воздух обычно сжимается до 0,5-0,8 МПа, во второй - до конечного давления 2,5-3,0 МПа. При этом воздух обязательно охлаждается в специальном воздухоохладителе после первой ступени компрессора примерно до первоначальной температуры (для предотвращения чрезмерного повышения температуры воздуха после сжатия во второй ступени и уменьшения затрат мощности на привод компрессора). После второй ступени компрессора, перед подачей в воздухохранители (баллоны), воздух также охлаждается (по Правилам Регистра температура воздуха, поступающего в баллоны, не должна превышать 40°С). Для очистки воздуха от масла и влаги устанавливаются влагомаслоотделители.

Поршневой компрессор является простым механическим устройством с объёмным вытеснением, которое уменьшает объём газа за счет увеличения давления при поршневом действии. Термин «объёмное вытеснение» относится к инженерии, к области движения сред. Положительное действие (движение) поршня буквально заставляет газ сжиматься.

Типы управления компрессоров.

В компрессорах могут применяться различные типы управления его производительностью: включение дополнительного компрессора, старт-стоп, регулирование производительности с помощью золотника или дроссельного клапана, регулирование производительности путем перепуска горячего газа, управление при помощи преобразователя частоты.

         Компрессоры работают непосредственно на контур использования сжатого газа, минуя ресивер, в таком случае наиболее эффективным способом регулирования является использование частотно-регулируемых систем управленияЧастотно-регулируемый электропривод (ЧРЭ) позволяет изменять производительность компрессора в зависимости от фактического потребления сжатого газа и таким образом достичь весьма значительной экономии электроэнергии.

Наиболее предпочтительными для поршневых компрессоров являются ступенчатое регулирование и регулирование с использованием системы клапанов.

Частотно–регулируемый электропривод состоит из асинхронного двигателя и преобразователя частоты. Компрессоры изготавливают    c использованием высококачественного чугуна, что обеспечивает максимальную износоустойчивость и высокую производительность в агрессивных средах.

Преобразователь частоты управляет электрическим двигателем и преобразует переменный ток одной частоты в переменный ток другой частоты.  Название "частотно-регулируемый электропривод" обусловлено тем, что регулирование скорости вращения двигателя осуществляется изменением частоты напряжения питания, подаваемого на двигатель от преобразователя частоты [2].

При пуске асинхронного электродвигателя пусковые токи превышают номинальные в четыре с лишним раза, что ведет к перегрузке сети и ограничению допустимых включений компрессора в течение часа, а компрессор с "частотно-регулируемым электроприводом" запускается в работу плавно с меньшими значениями пусковых токов, соответственно и число операций пуска у него меньше.

Компрессор с частотно-регулируемым электроприводом, поддерживает постоянное рабочее давление в системе с точностью до 0,1 бар и немедленно реагирует на изменение давления в системе. А каждый лишний бар давления нагнетания увеличивает электропотребление компрессора на 6...8% .Существует несколько вариантов установки компрессоров для получения экономии электроэнергии.

Первый вариант - установка нескольких компрессоров, соединенных в единую сеть с общим пультом управления, позволит помимо сокращения энергопотребления обеспечить столь необходимый "резерв" сжатого воздуха в случае выхода из строя одного компрессора. При пиковых нагрузках компрессорная станция работает полностью, а при падении потребления воздуха один или несколько компрессоров автоматически отключаются. Сделав это, уже можно получить вполне реальную экономию электроэнергии.

Второй вариант - компрессор с ЧРЭ работает в паре с обычным винтовым компрессором, тем самым мы также получаем экономию электроэнергии + 50% резерв, если один из них выходит из строя.

Считается, что компрессор с ЧРЭ имеет смысл использовать при работе компрессора в режиме 20-70% нагрузки, при нагрузке свыше 80% экономия электроэнергии уже не так заметна, возможно, здесь имеет смысл ставить компрессор с постоянной производительностью. А также важно отметить, что компрессор с ЧРЭ не будет экономить электроэнергию, если в системе сжатого воздуха есть утечки.

               Преимущества и особенности применения преобразователей частоты для компрессоров сжатого воздуха

Применение частотных преобразователей для управления производительностью компрессора имеет ряд преимуществ:                                             • Снижение пусковых токов; • Защита электродвигателя; • Значительная экономия электроэнергии; • Не имеет ограничений по количеству пусков в час; • Точное поддержание давления; • Не нужен ресивер большого объема; • Меньше механический износ компрессора.

         При подборе преобразователя частоты для компрессорного применения необходимо учитывать ряд факторов и ограничений:                                                        • Поддержание постоянного момента; • Режим нормальной перегрузки; • Коэффициент запаса мощности для двигателей 110-120%; • Принудительное охлаждение двигателя; • Высокая температура среды; • Необходимость побора преобразователя частоты с запасом по току; • Снижение уровня масла в компрессоре; • Возрастание динамических потерь; • Снижение КПД.

Заключение. Компрессор с частотно-регулируемым электроприводом, поддерживает постоянное рабочее давление в системе с большой точностью до 0,1 бар и немедленно реагирует на изменение давления в системе, что особенно важно для судовых воздушных систем обеспечения надежного запуска, работы и подачи сжатого и инструментального воздуха в самых тяжелых условиях эксплуатации на судне.

 

ЛИТЕРАТУРА

1.Френкель М.И. Поршневые компрессоры 3–е изд./ М.И. Френкель – Л.: Машиностроение, 1969. – 744 с.

2.Соколовский Г.Г. Электроприводы переменного тока с частотным регулированием / Г.Г. Соколовский – М.: Академия, 2006. – 272 с.


Комментируем публикацию: ЧАСТОТНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ДВИГАТЕЛЕМ СУДОВОГО КОМПРЕССОРА СЖАТОГО ВОЗДУХА


© Колебанов О.К., Терпан И.Д. • Публикатор (): Колебанов Александр Константинович

Искать похожие?

LIBRARY.BY+ЛибмонстрЯндексGoogle

Скачать мультимедию?

подняться наверх ↑

Новые поступления

Выбор редактора LIBRARY.BY:

Популярные материалы:

подняться наверх ↑

ДАЛЕЕ выбор читателей

Загрузка...
подняться наверх ↑

ОБРАТНО В РУБРИКУ

ТЕХНОЛОГИИ НА LIBRARY.BY


Уважаемый читатель! Подписывайтесь на LIBRARY.BY на Ютубе, в VK, в FB, Одноклассниках и Инстаграме чтобы быстро узнавать о лучших публикациях и важнейших событиях дня.