Est-il nécessaire d’utiliser un moteur à fréquence variable pour le compresseur d’air à vis

Analyse de la nécessité de l’application du moteur à onduleur de compresseur d’air à vis

1. Principes techniques et avantages de base des moteurs à onduleur
Le moteur à fréquence variable réalise le réglage de la vitesse en modifiant la fréquence d’alimentation. L’application dans le compresseur d’air à vis peut apporter les améliorations suivantes:

1. Réactivité dynamique: Le système de conversion de fréquence peut ajuster la vitesse du moteur en temps réel en fonction de la demande de gaz et contrôler la plage de fluctuation de pression à ± 0,02 MPa, ce qui est nettement meilleur que le ± de l’unité à fréquence fixe 0.1MPa.
2. Mécanisme d’optimisation de l’efficacité énergétique: Dans certaines conditions de charge, l’unité de conversion de fréquence réduit la consommation d’énergie en réduisant la vitesse. Les données expérimentales montrent que lorsque la consommation de gaz est réduite à 60% du débit nominal, la consommation d’énergie de l’unité à fréquence variable est de 28% inférieure à celle de l’unité à fréquence fixe. -35%.
3. Fonction de protection de l’appareil: Les caractéristiques de démarrage souple réduisent le courant de démarrage maximal du moteur de 6 fois le courant nominal de l’unité à fréquence fixe à moins de 2 fois, prolongeant efficacement la durée de vie du moteur, des roulements et des composants de transmission.

2. Évaluation économique des scénarios applicables

1. La scène où le moteur à onduleur doit être adopté
   • Grande fluctuation de la consommation de gaz: Par exemple, dans l’atelier de soudage automobile, la consommation de gaz fluctue fréquemment entre 20% et 100% du débit nominal, et la puissance annuelle de l’unité à onduleur peut atteindre 80 000 à 120 000 kW · h (en prenant l’unité 110kW comme exemple).
   • Système parallèle multi-unités: Dans le système d’alimentation en gaz central, l’unité de conversion de fréquence peut être utilisée comme unité principale, et la sortie est automatiquement ajustée en fonction de la pression du tube, de sorte que la machine de secours à fréquence fixe fonctionne toujours dans une zone efficace.
   • Exigences de processus spéciales: Par exemple, le dispositif de torsion d’air de l’industrie textile nécessite une pression stable à 0,65 ± 0.01MPa, L’unité de conversion de fréquence peut éviter la dégradation de la qualité de la torsion causée par les fluctuations de pression de l’unité de fréquence fixe.
2. Scène de moteur de fréquence sélectionnable
   • Conditions de charge constantes: Par exemple, l’approvisionnement continu en gaz dans le processus chimique, la consommation de gaz est maintenue à 80% du débit nominal pendant une longue période -100%, Les avantages d’économie d’énergie de l’unité de conversion de fréquence ne sont pas évidents.
   • Projets sensibles aux investissements à court terme: Le coût d’investissement initial de l’unité à fréquence fixe est 15% inférieur -20%, Peut être utilisé comme plan de transition lorsque le budget est strictement limité.

3. Comparaison des coûts tout au long du cycle de vie
Prenons l’exemple du compresseur d’air à vis de 110kW pour comparer le coût du cycle de vie complet (cycle de 10 ans) des unités à fréquence variable et à fréquence fixe:

Remarque: le coût de la consommation d’énergie est de 0,8 yuans/ kW · H, calcul de 6000 heures de fonctionnement annuel; la différence de coût de maintenance est due à la prolongation de la durée de vie des roulements de l’unité à onduleur et à la réduction de la fréquence de remplacement des pièces de rechange.

4. Modèle de décision de sélection
Les entreprises peuvent évaluer l’économie de la transformation des convertisseurs de fréquence en utilisant les formules suivantes:
Période de récupération (années) = (prime pour les unités de conversion de fréquence)/(énergie annuelle × prix de l’électricité, économies d’entretien annuelles)
Lorsque le résultat du calcul est <3 ans, il est recommandé d’utiliser des unités de conversion de fréquence. Par exemple, l’unité de 110kW a une prime de 40 000 yuans, une puissance annuelle de 90 000 kW · h et un prix de l’électricité de 0,8 yuan/ kW · H, avec une économie d’entretien annuelle de 15 000 yuans, la période de récupération = 4/(9 × 0,8 1,5) = 0,4 an (environ 5 mois).

V. Tendances du développement technologique

1. Technologie de conversion de fréquence synchrone à aimant permanent: Le rendement du moteur peut atteindre 96% (3% plus élevé que le moteur à fréquence asynchrone -5%), A été largement utilisé dans les modèles haut de gamme.
2. Contrôle des objets intelligents: Grâce à la liaison du capteur de pression, du capteur de température et de l’onduleur, la maintenance prédictive et l’optimisation de l’efficacité énergétique sont réalisées.
3. Programme d’intégration de systèmes: L’unité de conversion de fréquence et le réservoir de stockage de gaz, le séchoir et le filtre forment une unité d’alimentation en gaz intelligente, et l’efficacité énergétique globale est améliorée de 15% -20%.

Conclusion
Pour les scénarios avec de grandes fluctuations de la consommation de gaz, des exigences élevées en matière d’efficacité énergétique ou des processus sensibles, le compresseur d’air à vis utilise des moteurs à onduleur présentant des avantages économiques et techniques importants. Les entreprises doivent combiner les caractéristiques de charge, les politiques de prix de l’électricité et l’utilisation des équipements, et prendre des décisions grâce à une analyze des coûts tout au long du cycle de vie. Dans le contexte de l’objectif «double carbone», la technologie de conversion de fréquence est devenue la direction dominante de la transformation économe en énergie des compresseurs d’air. Il est recommandé de donner la priorité aux unités de conversion de fréquence pour les nouveaux projets. La transformation des équipements existants doit évaluer la période de récupération des investissements. Habituellement, les projets de transformation qui peuvent récupérer les coûts dans les 3 ans sont réalisables.