高能效、占地面积小、噪声辐射低、结构简单、便于维护保养、可靠性高,这些是对现代化压缩机最重要的基本要求。为了最好地满足这些要求,Kaeser公司研制了FSD 571 SFC型压缩机(图1)。
图1 没有闲置的空间,所有部件都适当地布置在1:1驱动装置的周围
该压缩机具有电子转速调节系统,据制造商介绍,它特别适用于不规则出现的压缩空气峰值的情况。通过转速调节,可以连续性地适应对压缩空气量的实际需求,从而明显地降低能源成本。在很大的调节范围内,SFC型压缩机的输送能力可以连续满足压缩空气的消耗量。转速调节可用于最大为54 m3/min 的压缩空气供应量。现在可以提供供应量范围为47~57m3/min 的空压机系列产品(操作压力为0.8MPa)。
经济适用的空气冷却压缩机
该螺旋式压缩机的另一个优点就是采用空气冷却。它的成本最多可以比水冷螺旋式压缩机低60%。驱动功率高于250kW的FSD系列螺旋式压缩机也具有这一优点。Kaeser公司使用一个自己研制的离心风机抽吸环境空气通过冷却器的冷却系统来保证操作安全性。这也就意味着,冷却空气没有经过预热,因此可以达到较大的冷却效果。该冷却系统可正常工作的最高环境温度达45℃。
图2 在1:1的设计方案中,取消了减速机,电机和压缩机组通过一个联轴器互相连接起来,这样可以将传动损耗降低到最小程度
FSD系列设备经济性优化的出发点是螺旋式压缩机组,它具有所谓的Sigma外形。压缩机组采用1:1的设计方案,即没有减速机和与此相关的传动损失,它由一台1490r/min的低转速的EU-eff1节能电动机驱动。EU-eff1是在“欧洲电气机械和动力电子设备制造商委员会 ”(CEMP)框架下欧洲电动机制造商关于“高能效”的自我约束义务规程等级。
在Kaeser公司的1:1的驱动装置上,电动机和压缩机组通过一个联轴器互相连接起来,以同样的转速运转(图2)。这样可以明显地降低对能源和维护保养的需求,并降低了噪声。此外,采用创新性的空气导流和离心风机的冷却系统也有助于降低噪声辐射。据制造商说,尽管离心风机的能耗小于普通的轴流风机,但是它对排气口的剩余鼓风压力却超过普通风机的4倍。
图3 Sigma Control压缩空气控制系统可以用30种语言进行操作,该系统也可以识别朝鲜语
对于压缩空气量的控制,Kaeser公司采用Sigma控制系统,这是一种基于工业个人计算机的压缩机内部系统,它可以通过降低维护保养费用而进一步节省能源(图3)。Sigma控制系统拥有5种编程的控制方式,可以根据压缩空气量的需求精确地调节压缩机的功率,实现节能。该系统还可对压缩机的操作进行监控,对故障和维修的需求进行报警,并且通过所谓的安全链来保护压缩机不受损害。
图4 Sigma Air Manager是一个中央控制系统,除了对各个设备进行最佳协调之外,它还可以保证压缩机装置的操作经济性以及提高压缩空气供应的稳定性
对压缩空气量的控制
此外,控制系统和一个上置的同样基于工业个人计算机的Sigma 空气管理者(Sigma Air Manager)控制系统进行通信(图4)。这个系统是由上置的控制系统和万维网服务器组合起来的。它可以把接通和切断之间的压力差降低到节能压力范围内的最小程度,和数据可视化结合起来,并协调装置中各个压缩机的操作。用这种方式可以避免不必要的高的终端压力。据厂商介绍,控制所需要的压力范围宽度只有0.01MPa。这样,最多可以灵活高效地对16台压缩机的操作进行协调,使机器的空转时间减小到最低程度。据Kaeser公司介绍,使用FSD压缩机最多可以节能30%以上。
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