Использование компрессора с частотным преобразователем

 

Реорганизация парка компрессоров является одной из ключевых задач для российских предприятий. На многих из них до сих пор используются мощные поршневые компрессорные установки, производительностью от 10 до 100 м³/мин. Как правило, такие компрессоры не оснащены системами регулирования производительности, за исключением сброса избыточного сжатого воздуха в атмосферу. В результате, для производства небольшого объема сжатого воздуха часто приходится запускать компрессоры с высокой мощностью и значительным потреблением электроэнергии.

Кроме того, длительная эксплуатация привела к моральному и физическому устареванию оборудования. Производительность компрессоров снижается, повышаются потери при производстве сжатого воздуха. Это затрудняет экономию и приводит к проблемам:

- Постоянные ремонты устаревшего оборудования.
- Необходимость поддержания штата обслуживающего персонала.
- Организация оборотного водоснабжения для охлаждения.
- Утечки в пневматических магистралях, приводящие к потерям.

С целью снижения затрат на производство сжатого воздуха предприятия стали переходить на децентрализованную схему снабжения компрессорами, устанавливая локальные винтовые агрегаты. Локальные компрессоры,  обеспечивают значительный экономический эффект, исчисляемый сотнями тысяч рублей.

Следующим шагом в развитии энергосберегающих технологий в 1995 году стала разработка винтовых компрессоров с частотным приводом. Частотно-регулируемый привод включает в себя асинхронный двигатель и преобразователь частоты. В комплектующих используются компоненты ведущих европейских компаний, таких как EMERSON и АВВ для преобразователей частоты, и многих других.

Электродвигатель преобразует электроэнергию в механическую и приводит в действие винтовую пару, тогда как преобразователь частоты управляет двигателем и настраивает частоту переменного тока. Это обеспечивает плавный запуск компрессора и уменьшение пусковых токов.

Компрессоры с частотным преобразователем поддерживают постоянное рабочее давление с точностью до 0,1 бар и оперативно реагируют на изменения давления в сети, что экономит электроэнергию, так как каждый бар давления увеличивает потребление электроэнергии на 6-8%.

Важным фактором экономии является соответствие производительности компрессора реальной потребности в сжатом воздухе в данный момент времени.

Существуют несколько методов установки компрессоров для экономии электроэнергии:

- Установка нескольких винтовых компрессоров: Компрессоры объединяются в единую сеть с общим пультом управления, что позволяет не только сократить энергопотребление, но и обеспечить резерв сжатого воздуха в случае выхода из строя одного из компрессоров. При пиковых нагрузках все компрессоры работают, а при снижении потребления часть из них отключается.
- Комбинированная работа компрессоров: Компрессор с частотным приводом работает в паре с обычным винтовым компрессором, что обеспечивает экономию электроэнергии и резервный запас в 50% на случай неисправности одного из компрессоров.

Стоит учитывать, что использование компрессора с частотным приводом особенно выгодно при нагрузке 20-70%, а при нагрузке свыше 80% экономия уже не так заметна и может быть оправдано использование компрессора с постоянной производительностью. Также стоит помнить, что наличие утечек в сети снижает эффективность экономии электроэнергии.

По данным анализа, средняя экономия электроэнергии может достигать 24%. Однако начальные инвестиции на установку компрессора с частотным приводом выше, чем на обычный компрессор, и окупаемость проекта может составлять от 12 до 36 месяцев в зависимости от графика потребления сжатого воздуха.