为多个空气压缩机系统确定VFD压缩机的尺寸
介绍
每当更换旧空气压缩机时，安装变频驱动（VFD）空气压缩机已成为“最佳实践”。因此，真正的系统有定速和变频空气压缩机，混合。我观察了几种VFD压缩机的尺寸确定方法。在我的上一篇文章中，我提到了一种常见的方法：为整个系统设置一个VFD压缩机的尺寸。这是可行的。但是，如果不能满足更高的峰值需求，则会启动一台或多台旧压缩机，从而导致混合系统。另一种方法是用VFD替换相同尺寸的压缩机。如果更换的压缩机较大，则安装较大的VFD。如果小的话，一个小的。另一种方法是对系统进行分段。在所有这些情况下，在一个尚未真正设计的系统中有一个VFD压缩机。事情就这样发生了。由于系统问题和VFD压缩机的尺寸没有得到很好的考虑，这些系统中的许多都不能有效或可靠地运行。
本文的目的是为在多压缩机系统中选择和安装合适尺寸的VFD空气压缩机提供一些指导。
总结
简而言之，当VFD空气压缩机添加到多压缩机系统时，我建议如下：
- 开发固体流动曲线
- 确定“微调”空气压缩机的流量范围
- 尺寸VFD＆Base-Load空气压缩机来自方差和碱基负载尺寸
开发固体流动曲线
当您有多个空气压缩机时，开发流动轮廓可能更容易，特别是如果有多个空气压缩机站。在每个压缩机站的干燥器的出口安装一个永恒流量计是优选的方法。它们可以很容易地热拍。一些制造商制造热质量流量计，即优选的类型。我更喜欢米能够通过克制电缆进行数据记录并附带。请参见图1.如果您的系统具有再生压缩空气干燥器，则需要将干燥器吹扫到测量的流动轮廓。
图1.典型的热质量流量计
如果未安装流量计，则必须进行“审计”以确定流量剖面。这要求记录所有空气压缩机的电流（或功率）和压力数据，记录时间足以形成所有典型的生产曲线，根据测量数据和空气压缩机性能曲线准确计算流量，并汇总所有压缩机流量。即使您正在测量磨损的空气压缩机，为了保守起见，我建议为压缩机指定完整的工厂指定曲线流量。根据加载-卸载间隔，以30秒或更高的速度记录数据。这就是我做大多数审计的方式。人们不应该仅仅通过一个因子来衡量电流。这将是非常不准确的。
在任一方法中，流量计量或计算的流量，如果在混合中有加载 - 卸载或启动停止压缩器，则必须在数值上“抑制”流量值。它们使系统看起来比真正的“峰值”更为“峰值”。如果负载卸载间隔是2分钟，我将运行5-10分钟的运行平均流量，以平滑它。
然后，测量（流量计）流到空气压缩机进气流量，以“ACFM”或M3 / HR等容量单位，而不是“SCFM”或“NM3 / HR”的归一化单元。该档案成为调整空气压缩机的基础，并且压缩机输送是封装摄入的额定值。使用以下公式：
- 进气流量=测量流量x 29.92/环境压力（毫米汞柱）
我也会根据压力调整流量曲线，因为有些系统没有调节，压力变化很大。这需要比您可能想要做的更多的电子表格操作，但以下是我为每个数据样本所做的：
- P2 = P1 X [1 +未调节比率x（P2 - P1）/ 100]的调节流程。
对于我的一个大型航空客户，我得到了他们的热质量流量计数据，他们将这些数据记录在SCADA系统中，对其进行验证，并对其进行汇总。在这种情况下，我建议压缩干燥机加热，所以我没有添加回干燥器吹扫。参见图2。请注意流中的高度差异和“两种模式”行为。还要注意数据中的高“噪音”。即使在阻尼后，噪声也很明显。
图2。流动剖面
总之
在系统处于受控压力下，开发整个压缩空气系统必须开发整个压缩空气系统的全系列流量的Excel模型。
确定“微调”空气压缩机的流量范围
该步骤需要“眼球”的上述流动轮廓。这不是我在工程学学校学到的技巧，而是在做数百个压缩空气分析的现实世界中。在航空航天项目示例中，显然有两种模式。高流量，这是一种测试过程，用于模拟辅助液压单元的空气传播操作，以及低流量，这是HVAC加维护的一般气动。这是一个“批量”过程。你的工厂可能不会变化这么多。我用它作为一个例子，因为至少有一半的项目在空气流中有大的秋千，你的工厂可能比你想象的更多。许多运营商说“我的流量是不变的”，然后我做审计，它具有很大的方差。它只需要一个1个“阀门即可打开以创建1,000个SCFM需求峰值，并且可能会从操作员中脱离，因此它们不知道它正在发生。
首先，抛出明显的异常值数据。一个典型的数据设置为忽略在关闭后泵送系统。在此数据集中，始终加压。其他异常值可能是短暂的一段时间，您可以有效地忽略主压缩机大小，并期望备用压缩机捕获它。就像在此数据中约10点的2-15-16上的峰值。
其次，寻找在最大-最小差异中接近相同的范围。该数据显示了两个范围，大约为800-1000 scfm max-min。见图3。
图3.流量范围
VFD和基本负载空气压缩机的尺寸，根据差异和基本负载尺寸
如上一节所述文章在确定单压缩机系统的VFD压缩机的尺寸时，大部分时间应保持在30%到80%的范围内。在这种情况下，低端似乎经常归零。显然，这就是数据噪音。这个系统太大了，做不到这一点。所以，如果你想让一台VFD空气压缩机在这两个范围内神奇地工作，你需要一台1200-1300 acfm的装置，在速度控制上有一个800-1000 acfm调低，或者在速度控制上有一个500-1300 acfm调低。但是，系统中必须有一台1200-1300 acfm基本负载压缩机才能在高流量端运行，因此您的选择仅限于最有意义的基本负载压缩机组，以及是否在安装VFD时更换它们。
我将在这里停止，并为您提供一些经验法则，这些经验法则可以很好地适用于多压缩机系统设计：
- 始终有一个定序器，该定序器可以控制VFD压缩机作为“固定微调”，而不是作为分阶段输入和输出的压缩机之一。
- 其他物品已经写在这篇文章中，但我喜欢每丙件至少3-5加仑，用无油螺丝和6-10，润滑。
- 对于定速压缩机，同等尺寸、相同类型的顺序压缩机（峰值时有一个备用）始终是最稳健的设计。
- 理想情况下，只有其中一个，并且在它的最佳点，30-80%的速度，大部分时间。
- 为了避免“死区”控制问题，VFD压缩机需要略大于基本负载压缩机，当然不能更小。
我将在这个流程图上运行三个选项，您将看到什么最有效。在现实世界中，这将取决于约束到的基本载荷选项。
选项1.两（2）个等式的空气压缩机（VFD和碱基负载）
空气压缩机选择：
- （1）VFD：1300 ACFM，500-1300 ACFM速度范围
- （1） 基本负荷（+1个备用）：1300 acfm/ea
如果流量不经常在中间范围内降落，这可以工作。如图4所示，该系统中的情况通常不是这种情况。但是，如果您的需求上下随机浮动，并且将在中间的20％的范围内，我不会使用这个设计。您将经常在VFD和碱基负载压缩机之间短周期。
图4
以下是一些观察结果：
- 低流量：VFD循环
- 高流量，VFD处于最佳位置
- 注意中间区域，1300-1800 acfm，“死区”
- “2模式”配置文件正常。中档差。
- 建议：
- 如果流量在中等范围>10%的时间内，则不要使用。
- 调整存储大小并调整控件，以抑制从1=>2和2=>1压缩机运行的过渡。
备选案文2。较大的VFD和（2）同等大小的基本负载空气压缩机
空气压缩机选择：
- （1）VFD：1300 ACFM，500-1300 ACFM速度范围
- （2） 基本负荷（+1个备用）：750 acfm/ea
这是一个尝试，以遵循经验法则最严格，可用的大小压缩机。这种流动剖面的挑战是大跳跃。它通常超过一个基本负载和VFD，需要第二个基本负载才能启动。参见图5。如果流量变化更随机，这通常是“最佳实践”设计。但这是真实的世界，让我们看看它是如何工作的。参见图5。
图5
以下是一些观察结果：
- 低流量，VFD在低范围内循环
- 高流量，2后钕基地开始，VFD摇摆，循环循环
- 基本负载小通常是好的，但注意VFD的低范围。
- 建议：
- 尺寸存储和调谐控制从1 => 3 = 3 => 1压缩机运行的延迟。
- 避免使用定序器定时器进行2=>3和3=>2操作。在两个小型基本负载压缩机运行的情况下，给VFD足够的时间使其旋转并稳定。
备选案文3。超大型基本负荷空气压缩机
空气压缩机选择：
- （1）VFD：1300 ACFM，500-1300 ACFM速度范围
- （1） 基本负载（+1备用）：2000 acfm
这违反了所有规则。我正在举例说明为什么你不应该这样做。我经常遇到设施工程师客户，他们希望有一个“大”的基本负载和一个“小”的VFD压缩机。他们只考虑一个负载，即在他们认为的流速下的固定需求。他们没有考虑该模型崩溃的流量范围，这可能会发生在系统的整个生命周期内。在某些情况下，系统中已经有一个较新的大型基本负载压缩机，并且添加了一个新的较小的VFD微调压缩机。
我把中档称为“无人区”。从技术上讲，这是一个“死区”控制问题，即配平和基本负载压缩机的控制范围重叠。两者都将试图满足需求，系统将不稳定。参见图6。
图6
以下是一些观察结果：
- 低流量，VFD循环
- 中流量、基本负载和VFD循环，不稳定
- 高流量，VFD循环
- 大的基本负荷坏了
- 建议：
- 如果你能避免的话，就不要这样做。
- 如果不可避免，请使用基于流量的控制和基本负载压缩机的上限调制，以便在中等范围内单独运行系统。这是一个自定义控制器。
结论
要将VFD匹配到多个空气压缩机系统，请执行以下操作：
- 开发固体流动曲线
- 观察配置文件，并确定修剪压缩机的范围进行操作
- 始终包括系统中的主控制器和存储，旨在将装饰压缩机控制为“固定装饰”。
- 通常，最安全的尺寸为VFD 1.5 x底部负载，并且具有相等大小的测序载荷压缩机，具有一个备用。
有关更多信息，请联系Tim Dugan，电话：（503）520-0700，电子邮件：提姆。Dugan@comp-英语网站，或参观www.comp-eng.com。
阅读更多空压机技术文章，请访问www.aperbestpractics.com/technology/air-crespressors.。
