英格索兰Nirvana调速螺杆式空气压缩机

一种真正实现调速功能的空压机

作者:本网编辑 文章来源:自动化 发布时间:2011-10-19
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英格索兰凭借其将混合永磁电机和调速变频器结合在一起的独特Hybrid Permanent Magnet新设计,成功开发了拥有调速变频驱动系统的空气压缩机,并将其投放市场.


图1 Nirvana压缩机组

无与伦比的可靠性

英格索兰凭借其将混合永磁电机和调速变频器结合在一起的独特Hybrid Permanent Magnet新设计,成功开发了拥有调速变频驱动系统的空气压缩机,并将其投放市场。与其他种类的螺杆式空气压缩机相比,Nirvana的旋转运动部件减少了很多。令革命性的由混合永磁电机驱动的空压机的可靠性达到了一个新的高度。

在混合永磁电机内没有电机轴承,而且因为空压机是由混合永磁电机直接驱动,在运行时就无需考虑齿轮、滑轮、皮带、联轴器或轴封等运动部件的磨损、泄漏或者更换等问题。同时也不需要进行齿轮同轴度校准,而是直接与耐用可靠的主机连接,维护保养非常方便。

Nirvana的高效混合永磁电机事实上没有磨损部件。定子上的电磁线圈在定子和一排永磁铁之间产生强大的电磁力,使得电机轴在不同转速下旋转。当电机遭受灾难性的电流涌流或者其他电热故障,烧坏其中一个或多个绕组时,英格索兰经验丰富的维修人员可以方便而快捷地更换烧坏的部分。这相比传统电机需要更换整个绕组,将节省大笔费用。

整体化设计,更少的零部件和连接件有助于减少机组的故障、泄漏和失效等问题。Nirvana主机和油分离器一体化设计,从根本上减少了空压机内部复杂的管道和易于泄漏的接口;而这些部件是导致空压机停机以及运行和维修费用高的原因所在。

现场可更换的电机定子有效缩短维修时间。传统空压机的电机维修,通常是把电机送往电机维修中心或送回制造商处解决问题,这不仅会导致设备几天甚至几周的停产,还要额外租赁空压机。而且无论是重新绕线圈或更换轴承,都将耗费大量的人力和物力。

经久耐用的高质量主机和变频器。在Nirvana的空压机内并非每个部件都是重新设计的,如Nirvana核心部件——英格索兰坚固可靠的主机。据了解,英格索兰数以十万计的空压机都凭借其先进的主机设计以零故障和低位成本而享誉全球。另外,Nirvana的调速驱动系统的变频器也是标准变频器。


图2 Nirvana两级压缩空压机相比其它变频空压机的运行情况

在任何负载下Nirvana都能保持最大效率

在全负载状态下,Nirvana可以用最小能耗产出最大气量,即使在其负载率低至25%时,依然能够保证此效率。一台传统的固定转速的空压机的气量调节,是通过开关及角度调节的进气蝶阀控制的。但是当客户的气量需求变化时,这种控制方式会导致压力波动的产生,从而造成能源的浪费。若空压机在非最佳性能的气量范围内运行时,会引起效率的大幅衰减。

由于采用了调速变频器和混合永磁铁电机,Nirvana真正实现了调速功能,可以在任何用气需求量下,保证恒定压力的同时达到最高输出效率。即负载率在25%~100%之间,Nirvana都能保证在最大效率下输出压力恒定的压缩空气。

从投资运行开始,Nirvana就将为用户节约空压机的运行费用。购买空压机是传统意义上的成本(即购买成本和运行维护成本),假定固定转速的空压机一年平均用气率为70%,一年运行4000h,每度电0.6元,其比例只占到总成本的20%,而能源消耗却占到80%,Nirvana和传统的空压机相比至少能节约28%的能源。

而英格索兰独特的调速变频驱动系统能够使空压机在一系列的运行工程下保持很高的效率。对于传统的空压机,电机启动时会造成巨大的能耗,启动电流通常会高达全负载时正常工作电流的8倍之多。Nirvana的混合永磁电机保证启动电流不到全负载电流的100%,这样就消除了空压机启动时对电网的冲击,从而节约了能耗。

不同于传统空压机的加载/卸载工作方式,Nirvana无需卸载。取而代之的是,简单低降低螺杆转速来满足气量的变化。而且不用放气,与其他空压机采用卸载模式相比,Nirvana采用了简单停机方式。另外,由于Nirvana允许电机每小时无限次低启/停,而又不会缩短其寿命,因此节能效果相当明显。

卓越的技术

Nirvana实现了更多气量、更大气量调节范围以及更高效率。绝大多数空压机设计都是将一个变频器固定在传统的感应电机上,来达到调速效果。但是在这种情况下,传统空压机在相同的功率下产气会下降10%~15%。而Nirvana在开机时电机效率是95%(其他空压机只能达到90%),且在整个气量调速范围内始终保持高达95%运行效率。

Nirvana冷却剂调节器(专利技术)保证空压机稳定的排气温度。Nirvana的噪声等级可以降低到59%db(A),在正常情况下的噪声是67db(A)。Nirvana特有的冷却剂调节器完全满足压缩机冷却系统的需要,同时最大限度延长了轴承的寿命,降低了能耗和噪声。

变频冷却剂循环系统可以完全避免冷凝水在系统中的出现。而市场上的同类变频空压机往往会在部分负载时出现凝集水分,进而影响轴承寿命。Nirvana冷却剂调节器会根据系统负载状况及环境温度来优化冷却剂的分配,以达到理想性能。

Nirvana采用模块化控制系统。该系统采用最新技术,并且是专为Nirvana而设计的,而且该系统采用的都是标准化零件,易于维修和检测。散热片上部的强制通风系统可以降低系统的运行温度,也可延长散热片的寿命。系统检测数据可以从Intellisys控制器上读出。具专利权的控制系统可以由经验丰富的英格索兰维修人员在现场进行检测和维修,避免不必要的停机损失。另外,该系统体积小巧,比标准的调速器小60%。

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