Плавный пуск винтового компрессора

Плавный пуск винтового компрессора

Чем полезен плавный пуск компрессора?

При пуске компрессора электродвигатель преодолевает инерцию покоя движущихся деталей и разницу давлений в системе. Существует несколько способов облегчения запуска: плавный пуск компрессора (постепенное преодоление инерции покоя), выравнивание давления в системе с помощью капиллярной трубки при остановке, выравнивание давления до и после компрессора байпасированием, регулирование давления всасывания с помощью регулятора давления в картере KVL (Danfoss) и это не все. Как и самих разновидностей компрессоров : Автомобильный, Винтовой, Винтовой воздушный, Вихревой, Высокого давления ,Мембранный, Низкого давления, Осевой, Поршневой, Роторно-пластинчатый,
Стандартные, Центробежный, Шестеренчатый .
Существует несколько разновидностей облегченного пуска компрессоров. Все они предназначены для снижения пусковых токов, величина которых влияет как на сечение подводимых силовых кабелей и пускателей, так и на срок жизни самого компрессора. Вот основные виды:
1. Пуск «Звезда-Треугольник», при котором двигатель стартует сначала на подключении обмоток типа «Звезда» несколько секунд, а затем по таймеру переключается на «Треугольник», позволяет снизить пусковой ток примерно в три раза по отношению к прямому пуску. Этот способ часто применяется для облегчения пуска обычных трехфазных двигателей, мощность которых выше 5,5 кВт.
2. Пуск «Звезда-Треугольник» с плавным переключением. При переключении с «Звезды» на «Треугольник» происходит кратковременный скачок пускового тока.
3. Пуск с байпасом. Используется на поршневых компрессорах, где устанавливается байпассная линия между нагнетанием и всасыванием компрессора, которая открывается во время пуска с помощью соленоидного клапана. На винтовых компрессорах также реализован байпас, но он является частью системы управления производительностью. При пуске управляющий золотник находится в режиме минимальной загрузки и компрессор стартует на 10-20% максимальной мощности.
4. Пуск с частичным включением обмотки компрессора. Используется на поршневых компрессорах большой мощности.
5. Плавный пуск. На холодильных машинах со спиральными компрессорами, где на каждый холодильный контур приходится по нескольку компрессоров (обычно до 4), часто устанавливается устройство плавного пуска только одного компрессора в каждом контуре. При этом такой компрессор стартует последним в контуре. Пусковой ток такого компрессора на 30% ниже стандартного.
В пределах мощности пускового устройства допускается параллельное подключение двигателей, при этом суммарный ток подключенных двигателей должен быть меньше номинального тока пускового устройства, выбранного в функции типа применения. В электрических компрессорных станциях применяются асинхронные трехфазные двигатели переменного тока. При прямом пуске этих двигателей, нагруженных на винтовой компрессор, возникают большие броски тока в питающей сети, которые превышают более чем в 12 раз номинальный ток двигателя. Этот ток вызывает перегрузку проводов системы питания предприятия, резкому провалу напряжения в ней. Возникает высокий вращательный момент (резкий рывок с места), перегружающий механические части компрессора и самого электродвигателя. Возможно даже скручивание вала. Бросок тока приводит к преждевременному выходу из строя коммутационных устройств шкафов или пультов управления (подгорание, приваривания контактов магнитных пускателей, автоматических выключателей), нагрев силовых кабелей.
Чтобы избежать этих проблем при эксплуатации, необходимо использовать устройства плавного пуска электродвигателя компрессора.
Применение устройства плавного пуска исключает, или по крайней мере, уменьшает проблемы, сопровождающие переходные процессы пуска компрессора.
Плавный пуск компрессора обеспечивает:
-пусковой ток меньше в 2–2.5 раза,
-пусковой момент составляет одну треть от момента при прямом пуске,
-снижение нагрузки на питающую сеть предприятия,
-увеличение срок службы электродвигателя и компрессора за счет резкого снижения ударных нагрузок ,
-увеличение срок службы устройств коммутации,
-возможность применения силовых кабелей меньших диаметров,
-экономию эксплуатационных затрат. .

Плавный пуск компрессоров любых типов обеспечивает безаварийный режим их работы и возможность отключения в том случае, когда нет необходимости их работы.

Мягкий пуск двигателя, не допускающий ударов и перегрузок, снижает износ деталей компрессора, обеспечивая его безотказную работу в течении долгого времени.

Использование устройств плавного пуска компрессорных нагрузок позволяет осуществлять включение и отключение коммутационной аппаратуры и электродвигателя на нулевом напряжении, что многократно увеличивает их ресурс.

Читайте также:  Отрицательная оценка 4 буквы

Для данного применения рекомендуется использовать преобразователи частоты серии VLT Micro Drive FC51, либо другие специальные серии преобразователей частоты «Данфосс».

Наиболее распространены следующие типы холодильный компрессоров:
• Поршневые
• Спиральные
• Винтовые

Принцип управления всеми типами холодильных компрессоров подобны, однако, в работе винтовых компрессоров существует специфика.

Поршневые и спиральные компрессоры

Система управления преобразователя частоты поддерживает заданное значение давления всасывания (температуры кипения) хладагента. Преобразователь частоты поддерживает давление на требуемом уровне путем изменения частоты вращения электродвигателя, тем самым плавно регулируя производительность компрессора. Такой режим работы особо актуален при значительно изменяющейся нагрузке на холодильную систему.

Винтовой компрессор

В большинстве случаев такие установки снабжены регуляторами производительности. Исследования показывают, что эффективность регулирования производительности винтового компрессора золотником, по сравнению с применением преобразователя частоты для этих целей, экономически обоснована лишь при узком диапазоне производительносте (85–100%). В случае, если технологически необходимо регулирование производительности в более широком диапазоне, энергоэффективность решения на базе преобразователей частоты не имеет аналогов.

Ввод в эксплуатацию

Преимущества применения преобразователей частоты

Поршневой и спиральный компрессор

Применение частотно-регулируемого привода Преимущества
Изменение производительности насоса Сокращение расходов на электроэнергию. Широкий диапазон изменения производительности, особо актуальный для установок с большим диапазоном изменения тепловой нагрузки.
Отсутствие механических устройств регулирования производительности
Плавный пуск Увеличение срока службы двигателя.
Пусковые токи близки к номинальному
Особенности преобразователей частоты Данфосс Преимущества
Съемная панель управления Нет необходимости в выносном дисплее контроллера
Встроенный логический контроллер Экономия на внешнем ПЛК
Широкая сеть сервисных партнеров в России Оперативная техническая поддержка и сервис

Винтовой компрессор

Применение частотно-регулируемого привода Преимущества
Изменение производительности насоса Сокращение расходов на электроэнергию. Возможность регулирования производительности в широком диапазоне (выше номинальной производительности, при согласовании с производителем до 90 Гц) без отключения экономайзера
Изменение производительности компрессора Отсутствует необходимость в обслуживании золотникового механизма, сокращение количества двигающихся механизмов
Плавный пуск Увеличение срока службы двгателя.
Пусковые токи близки к номинальному
Особенности преобразователей частоты Данфосс Преимущества
Съемная панель управления Нет необходимости в выносном дисплее контроллера
Встроенный логический контроллер Экономия на внешнем ПЛК
Широкая сеть сервисных партнеров в России Оперативная техническая поддержка и сервис

Пример. Рассчет экономии электроэнергии с использованием преобразователей частоты для холодильных компрессоров

Винтовой холодильный компрессор с электродвигателем мощностью 15 кВт работает в составе производственного технологического процесса. Компрессор работает круглосуточно. Среднесуточная загрузка распределена следующим образом:
27 % производительности – 6 ч
55 % производительности – 8 ч
85% производительности – 6 ч
100 % производительности – 4 ч

Стоимость преобразователя серии VLT Micro Drive FC51 мощностью 15 кВт ≈ 48 500 руб.
Стоимость 1 кВт/ч электроэнергии ≈ 3 руб.
КПД двигателя = 84%.
Потребление без ПЧ в сутки = 9,47 * 24= 227,28 кВт/ч.
Потребление с ПЧ в сутки = 8,65 * 24 = 207,5 кВт/ч.
Экономия за сутки = (227,28-207,5) * 3=59,04 руб.
Экономия за сутки составит 8,7% (Расчет был сделан при помощи программы «Экономия с ЧРП»).
Экономия за год = 59,04 руб * 365 дней ≈ 21 549,6 руб.
Экономия за счет встроенного логического контроллера составит 4000 руб (это стоимость внешнего контроллера).

В компании «Данфосс» разработаны методики расчета ТЭО для винтовых компрессоров и программа для мобильных приложений по расчету. Данный факт позволяет экономить время заказчику при предварительных расчетах ТЭО по внедрению Преобразователей частоты. Экономия составит около 8000 руб.

Сведем все расчеты энергосбережения в таблицу

Применение частотно-регулируемого привода Экономия, руб.
Изменения производительности насоса за счет частоты вращения 21 549
Особенности преобразователей частоты Данфосс Экономия, руб.
ТЭО 8 000
Встроенный логический контроллер 4 000
Итого 33 549

Покупка преобразователя частоты в данном случае окупится менее чем за полтора года.

Здравствуйте. См. инфу в ответах на вопросы УСТРОЙСТВА ПЛАВНОГО ПУСКА, СНИЖЕНИЕ ПУСКОВЫХ ТОКОВ и др.

Читайте также:  Как найти значение синуса угла

Пользуйтесь окном поиска!

В Вашем случае применение УПП — это самое простое и очевидное решение для снижения пусковых токов. Про частотное регулирование Ваших компрессоров с помощью инвероторв наверно стоит как-то поговорить особо. Имейте ввиду, что частотный инвертор не только осуществляет плавное регулирование производительности компрессора в диапазоне 20..50Гц. Но он может увеличивать при необходимости производительность компрессора выше его номинальной величины при 50Гц, увеличив частоту регулирования до 75Гц. Тут надо уже сравнивать стоимости малого компрессора+инвертора и большого компрессора!

При подключении мотора компрессора через УПП или ЧИ его PW обмотки подключаются как при Direct on line Start — прямой пуск обеих омоток одновременно. Время акселерации д.б. в интервале 1. 5 сек — настроить на месте. Более того, при подключении мотора компрессора через УПП или ЧИ необходимо заменить стандартное электронное защитное устройство мотора SE-E1 на SE-E2 или на SE-C1 (HSN7471-75), SE-C2 или SE-i1 (HSN8571-125).

При подключении мотора компрессора HSN7471-75 через УПП или ЧИ следует также предусмотреть задержку 2 сек включения соленоида на масловозвратной линии после пуска компрессора.

Ваши подозрения небезосновательны! Для работы с частотным инвертором или устройством плавного пуска необходимо использовать с винтовым компрессором электронные защитные устройства SE-E2 или SE-C1ю Кроме того при использовании ЧИ или УПП с временем акселерации до 5 сек необходимо обеспечить задержку включения соленоида на масловозвратной линии 2 сек. после пуска Вашего компрессора Hsk7471-90.

См. в перечне тех. параметров компрессра CSW95113-280Y-40D

Максимальный рабочий ток 411.0 A
Пусковой ток (ротор блокирован) 805.0 A Y / 2520.0 A D

Это максимально возможные пусковые токи при пуске мотора этого компрессора с переключением его обмоток со звезды на треугольник/при прямом пуске

Если на Вашем объекте происходит просадка напряжения даже при последовательном пуске двух компрессоров чиллера, причём с переключением обмоток Y/D, то УПП очень даже не помешает!

См. инфу в ответе на вопрос УСТРОЙСТВО ПЛАВНОГО ПУСКА

Для работы винтового компрессора CSW95113-280Y-40D с УПП или ЧИ необходимо установить вместо стандартного SE-E1 электронное защитное устройство SE-E2, SE-C1, SE-i1

Наличие УПП на эффективность работы компрессора особенно не влияет. Оно обеспечивает плавный пуск компрессора с минимальными пусковыми токами. Если этот фактор для Ваших эл. сетей не существенен, то можно обойтись и без УПП.

Оптимальные уставки УПП определяются исходя из величин реальных рабочих нагрузок на электродвигатель компрессора при пуске и при устойчивой работе. См. величину потребляемой мощности компрессора и величину рабочего тока в расчётах этого компрессора по программе БИТЦЕР 6.4.

При подключении исправного компрессора через УПП максимальная величина пускового тока не должна превышать величину рабочего тока на 10%. Время разгона для компрессора 4FES-5 — 2..3 сек.

Величина пускового тока будет зависеть от начальной величины ро перед пуском компрессора. Но, вообще говоря, при самых благоприятных условиях при пуске мотора с разделёнными обмотками величина пускового тока будет меньше, чем при прямом пуске прибл. в 1,7..1,9 раза. Разумеется надо делать пуск PW, как написанов в kt-400.

Если частота остаётся 50Гц, а напряжение проваливается до 205/355, то мотор компрессора (любого производителя!) может и сгореть. Да ещё и пускатели такого зверства над собой не любят.

УПП в Вашем случае было бы очень кстати. И не дороже оно компрессора + товара, который хранится и охлаждается от этой установки.

Подключение УПП для ассинхронного мотора переменного тока аналогично подключению частотного инвертора. См. все рекомендации. Время разгона мотора 3..5сек. Необходимо установить обязательную задержку включения соленоида масловозвратной линии 2 сек. после пуска мотора компрессора.

Все производители частотных инверторов как правило производят и устройства плавного пуска, см. список в ответе на вопрос

какой частотный инвертор посоветуете для 2fc-3,2 y?

Дополнительно по УПП см. материал и ещё инструкцию

Читайте также:  Консольный браузер для windows

Устройство плавного пуска, как и частотный инвертор, обеспечивает затянутый на 3..5 сек пуск мотора компрессора и значительное снижение пусковых токов до Iпуск max= 1,6 Iраб. Меньше не рекомендуется. Но, самую подробную консультацию по настройкам УПП Вам следует получить у производителей этих устройств или их компетентных продавцов.

Разумеется, возможна. УПП сейчас на рынке представлены очень широко.

Время разгона мотора компрессора 3..5 сек.

Следует предусмотреть задержку 2 сек. включения соленоида на масловозвратной линии после старта компрессора.

Ну давайте ещё раз разберёмся.

Устройство плавного пуска, как и частотный инвертор, обеспечивает затянутый на 3..5 сек пуск мотора компрессора и значительное снижение пусковых токов до Iпуск max= 1,6 Iраб.

Но, в отличие от УПП, инвертор обеспечивает ещё и плавное регулирование производительности компрессора во время его работы.

А если у компрессора мотор 40S, то диапазон его частотного инверторного регулирования возрастает с 25..50Гц до 25..87Гц за счёт раскручивания ротора мотора до скорости выше номинальной. За счёт этого и объёмная производительность компрессора возрастает выше его номинальной на 70%. Т.о. вместо одного компрессора Вы получите почти два, установив на него инвертор! Тут все затраты на инвертор окупаются.

Последний способ — это установка на поршневой компрессор клапан предпусковой разгрузки SU и, если компрессор работает в параллельной централи и всегда для него перед его пуском есть большой перепад давлений на всасывании и на нагнетании, то на его патрубок нагнетания следует устанавливать дополнительный обратный клапан. См. тех. информацию KT-110-3 Start Unloading for BITZER Reciprocating Compressors

Во время пуска компрессора клапан SU сообщает порт нагнетания компрессора со всасыванием на 0,5 сек для "PW" моторов и на 1..2 сек для "star-delta" моторов. Таким образом снижается пусковая нагрузка на мотор и его пусковые токи. Этот способ самый малозатратный, но и самый малоэффективный, особенно для больших компрессоров.

При пуске компрессора через частотный инвертор величина пускового тока сотавляет не выше, чем

1,6 от величины рабочего тока. При пуске через устройство плавного пуска — не выше, чем

2 х Iраб. При прямом пуске компрессора 2HC-2.2 — прибл. 4..8 х Iраб.

Величины рабочих и пусковых токов см. в руководстве по проектированию SH-110-2 Semi-hermetic Screw Compressors HS.85, в таблице 7 на стр. 70.

Самое простое решение Вашей проблемы — установка Устройства Плавного Пуска. Величина пускового тока составит

160% от величины рабочего тока. Возможно и ещё более низкое значение пускового тока, если компрессор будет пускаться с положения золотника-регулятора производительости CR50%.

Посмотрите ещё ответы на вопросы

Частотное регулирование HSN8571-125

В ТТХ компрессоров Битцер, опубликованные в проспектах и в инфо-блоках программы указываются значения максимальных (т.е. с заблокированным ротором) пусковых токов при прямом пуске и пуске с разделёнными обмотками.

В случае применения различных разгрузочных мероприятий реальные пусковые токи будут ниже. Но, таких данных у инженеров Битцер нет.

В случае использования УПП или частотного инвертора старт компрессора "растягивается" на

5сек., и пусковые токи при этом становятся значительно ниже максимальных — не выше двухкратного превышения рабочих токов (точнее — ТТХ у поставщиков).

В технической информации Битцер ST-120-1-rus Protection Devices for Screw Compressors // SE-E1 and SE-B2 есть такой выделенный абзац.

В настоящее время вместо уже устаревшего INT69VSY-II поставляется защитное устройство SE-E2, которое можно использовать в компрессоре при его подключении через частотный инвертор или софт-стартер. См. техническую информацию st-122-1 Protection Device for Screw Compressors // SE-E2.

Такая установка не только возможна, но и желательна, как мера по обеспечению плавного пуска электродвигателя, способствующая снижению высоких пусковых токов.

Заполните форму, чтобы задать вопрос

Ссылка на основную публикацию
Перевод денег сбер по номеру телефона
У Российских людей имеются карты банка «Сбербанк». Зачастую надо перевести средства на данную банковскую систему для тех или иных операций....
Относительная атомная масса металла
Определение и формула атомной массы Массы атомов и молекул очень малы, поэтому в качестве единицы измерения удобно выбрать массу одного...
Отношение литовцев к русским
В литовском обществе наблюдается усталость от риторики действующего президента и ландсбергистов, которые все внутренние проблемы государства пытаются оправдать либо «российской...
Перевод за рубеж втб
Мы даем вам возможность, максимально быстро и безопасно перечислять и получать средства из любой точки мира, посредством разнообразных услуг денежных...
Adblock detector