– Hiện nay ở nước ta đang có rất nhiều nhà máy sử dụng khí nén phục vụ cho sản xuất, hầu hết nhu cầu vận hành máy trong các nhà máy đều nhỏ hơn công suất máy nén. Dẫn đến hiệu suất khai thác máy không cao,chi phí vận hành lớn.
– Motor máy nén chạy trực tiếp từ lưới điện 3 pha/380VAC, khởi động theo SAO- TAM GIÁC gậy sụt áp lưới điện khi khởi động, dòng điện tăng tiêu tốn một lượng điện đáng kể, về lâu dài cũng gây ảnh hưởng tuổi thọ của mot or.
– Hầu hết các máy nén đều được sử dụng theo phương pháp chạy theo chế độ load (tải) và Unload ( không tải). Motor được chạy Sao – Tam giác nên khi chế độ chạy không tải (duy trì) vẫn quay ở tốc độ max như lúc có tải gây tổn thất năng lượng điện rất lớn. Hơn nữa, nếu nhà máy sử dụng lưu lượng khí thay đổi liên tục thì máy sẽ chuyển chế độ Load/ Unload liên tục làm van đóng mở liên tục và làm giảm tuổi thọ máy
- Sửa chữa máy nén khí tại Hà Nội uy tín chất lượng
- Cách bảo trì, bảo dưỡng máy nén khí
- Tìm hiểu về máy nén khí trục vít
Vậy bài toán đặt ra làm thế nào để lượng năng điện điện tiêu thụ cho máy nén khí, và thiết bị nào sẽ được sử dụng để tiết kiệm điện cho máy nén khí?
-Theo kinh nghiệm chuyên môn của chúng tôi, việc lắp đặt Biến Tần cho Máy Nén Khí sẽ mang lại hiệu quả rất thiết thực cho Quý Doanh Nghiệp.
Lợi ích của việc gắn biến tần cho máy nén khí:
- Tiết kiệm điện từ 10 – 50%
- Khởi động êm dịu không làm hư cơ khí à tăng thời gian bảo trì và kéo dài tuổi thọ máy
- Hạn chế giảm tải ( đóng mở van) à tăng tuổi thọ máy
- Bảo vệ motor không bị cháy do quá tải mất pha chạm đất
Nguyên lý tiết kiệm điện trong hệ thống máy nén khí
Đây là một phương pháp điều khiển có tính khoa học, sử dụng một biến tần điều khiển tốc độ quay của máy nén khí với mục đích tiết kiệm điện. Những thông số sau đây được biết dựa trên đặc tính hoạt động của máy nén khí.
Q1 / Q2 = n1 / n2
H1 / H2 = (n1 / n2)2
P1 / P2 = (n1 / n2)3
Ở đây:
Q: là lưu lượng khí cung cấp cho đường ống bởi máy nén khí.
H: là áp suất của hệ thống đường ống
P: công suất tiêu thụ của motor
n: tốc độ quay của máy nén khí
Có thể thấy được từ biểu thức trên, khi tốc độ quay của motor giảm 80% so với tốc độ quay định mức, lưu lượng khí cung cấp cho hệ thống đường ống bởi máy nén khí cũng giảm 80%, áp suất đường ống giảm tới (80%) 2 và công suất tiêu thụ của motor giảm tới (80%) 3, tức là 51,2%. Loại trừ tổn hao sắt và tổn hao đồng của motor thì hiệu suất tiết kiệm điện đạt tới 40%. Đây là nguyên lý tiết kiệm điện bằng phương pháp thay đổi tần số
Điều này đã được chứng minh bằng thực tế trong thời gian dài, việc ứng dụng biến tần vào hệ thống cung cấp khí và dùng công nghệ thay đổi tần số thay đổi tốc độ quay của máy nén khí điều chỉnh lưu lượng để thay thế cho việc dùng valve có thể đạt được hiệu quả trong việc tiết kiệm điện. Bình thường, lượng điện tiết kiệm là hơn 30%. Ngoài ra, chức năng khởi động mềm và đặc tính điều chỉnh tốc độ mịn của biến tần có thể thực hiện điều chỉnh lưu lượng ổn định và giảm rung khi khởi động kéo dài tuổi thọ cho toàn bộ máy và đường ống.
Sẽ có hai Phương pháp được sử dụng :
+ Biến tần chạy PID, tín hiệu lấy từ bộ chuyển đổi áp suất
+ Biến tần chạy 2 cấp tốc độ : theo tín hiệu Load/ Unload hoặc từ Relay Áp suất à phương pháp vẫn đóng ngắt tải nên không tối ưu
Phương pháp PID:
Phương pháp này ta sẽ sử dụng một cảm biến áp suất đưa về làm tín hiệu phản hồi cho Bộ điều khiển PID.Phương Pháp này được cho là khá hiệu quả trong rất nhiều trường hợp.
Nguyên lý tiết kiệm điện của việc cung cấp khí với áp suất không đổi
Lưu lượng là đối tượng điều khiển cơ bản của một hệ thống cung cấp khí. Lưu lượng khí cần thiết phải đáp ứng được lưu lượng tiêu thụ khí bất cứ lúc nào. Trong một hệ thống cung cấp khí, áp suất trong đường ống dự trữ có thể chỉ ra mối quan hệ giữa công suất cung cấp và nhu cầu tiêu thụ khí.
Nếu lưu lượng cung cấp > lưu lượng tiêu thụ làm áp suất bên trong đường ống sẽ tăng lên.
Nếu lưu lượng cung cấp < lưu lượng tiêu thụ làm áp suất bên trong đường ống sẽ giảm xuống.
Nếu lưu lượng cung cấp = lưu lượng tiêu thụ làm áp suất bên trong đường ống sẽ giữ nguyên không thay đổi.
Do đó, nếu áp suất trong đường ống là không đổi, lượng cung cấp khí chỉ cần đáp ứng đủ lượng khí tiêu dùng. Đây là mục đích của một hệ thống cung cấp khí với áp suất không đổi.
Khi một máy nén khí sử dụng cách thay đổi vận tốc và thay đổi tần số (VVF=Variable Velocity and Variable Frequency) để kiểm soát cung cấp khí áp suất không đổi.
Hệ thống VVF xem áp suất đường ống như là một đối tượng điều khiển. một cảm biến áp suất ở cửa ra của đường ống sẽ chuyển áp suất của bình chứa thành tín hiệu điện, gửi tín hiệu đến hệ thống điều chỉnh PID, so sánh nó với áp suất đặt, tiến hành tính toán theo kiểu điều khiển PID căn cứ theo độ lớn của sự sai lệch, phát ra một tín hiệu điều khiển để điều khiển điện áp ngõ ra và tần số của biến tần, điều chỉnh tốc độ quay của motor, như vậy áp suất thực sự được giữ không đổi và giữ cố định trong toàn thời gian.
Thêm vào đó, khi sử dụng giải pháp này, biến tần có thể khởi động mềm cho motor của máy nén khí từ lúc đứng yên cho đến lúc tốc độ quay ổn định, ngăn ngừa sự ảnh hưởng của dòng điện lớn trong lúc máy nén khí khởi động.
Quá trình hoạt động của biến tần trong máy nén khí. ( được biểu thị ở hình vẽ sau)
Trong trường hợp tải thay đổi thường xuyên, chu kỳ Load/ Unload quá ngắn khiến Biến tần và động cơ luôn hoạt động trong tình trạng Nhấp/ Nhả à động cơ và biến tần thường bị nóng, bộ phận làm mát không đủ khả năng giải nhiệt khiến Sensor nhiệt báo Over Heat liên tục . Dùng máy đo tần số thì thấy xuất hiện rất nhiều răng cưa và gần như Tần số hoạt động không ổn định tại một điểm mà dao động liên tục xung quanh ngưỡng.
Nếu máy nén khí quay ở tốc độ quá thấp, sự hoạt động ổn định của máy nén khí bị giảm, mặt khác dầu bôi trơn không đủ làm sự mài mòn diễn ra nhanh.
