变频空压机省电,这一点已经被市场接受。但保时佳在长沙、望城、长沙县的现场看到另一个极端:有的客户为了省电,把变频机的最低频率设得很低,长期在20到25赫兹运行,结果油温上不去、机头润滑不足、排气含油量升高,两三年就大修。变频机有它的运行边界,越过边界,省下来的电费不够修机器。
螺杆机的油温由两个因素决定:机头压缩热和冷却器散热。频率降低时,机头产热减少,但冷却器的散热能力基本不变,油温就会往下掉。湖南的空气湿度大,油温低于75度时,油气分离罐内的水分析出,油品开始乳化。
乳化的油润滑能力下降,轴承温升反而更高,同时抗泡性变差,油气分离负担加重,排气含油量上升。这是一个恶性循环:越想省电,越容易出问题。所以变频机的最低频率通常由油温反推,而不是由电机决定。多数机型在这个约束下的最低频率在30到35赫兹,具体看机型和环境温度。
喷油螺杆机靠油压把油送到机头,油压由油泵或者机头自身压差建立。频率降低后,机头转速下降,内置油泵的流量跟着下降,喷油量不足,转子之间的密封变差,容积效率下降,比功率反而变差。
判断方法:在变频机上读不同频率下的排气压力与油压,油压应该始终高于排气压力0.15到0.25兆帕。如果低于0.15,说明喷油量不够,这个频率就是不能用的。
这也是为什么有些机器在30赫兹时的比功率比50赫兹还差。选型时不能只看样本上的调节范围,要问厂家要不同频率下的比功率曲线,看最优点在哪个区间。
风冷机型的风扇多为定速,频率降低后机头散热需求下降,但变频器的发热与频率不是线性关系,低频时变频器的开关损耗占比上升,柜内温度反而容易高。长沙夏季机房温度常到42度以上,变频器降频保护、跳机的情况不少见。
处理办法有三条:一是机房通风按每千瓦不少于0.3立方米每秒配置,别按平均算,要按最热月算;二是变频器柜加独立风道,把热风直接排出机房,不要排在室内;三是把变频器温度报警值设在55度,提前预警,不要等到跳机才发现。
第一,明确最低运行频率,并要求厂家给出该频率下的油温、油压、比功率三个数据。第二,明确调节范围是在什么环境温度下成立的,湖南的夏天和东北的冬天不是一回事。第三,明确低频运行时的排气含油量指标,正常应不大于3毫克每立方米。第四,明确控制逻辑里是否有最低频率限制与油温保护,这两项不能由现场随意改。
还有一条实践经验:如果客户的用气波动很大,低谷时只有额定的两成,与其让一台大机器长期低频运行,不如配大小两台,低谷时开小机、高峰时两台并联。两台机的初投资略高,但两台都在高效区运行,综合能耗通常更低,机器寿命也更长。葆德在湖南交付的项目里,这种大小配的组合越来越常见。
变频机是好东西,但要按它的边界用。需要核对自己机器的最低频率是否合理,可拨服务热线 182 2999 9951,长沙地区可安排现场读参数。