一、空气压缩机系统工作原理简述

1.1.空气压缩机系统应用现况

在工农业生产中，经常需要一定压力的压缩空气。如电子、塑胶、五金、化工、木材、纺织、制药、造纸以及大量需要气动的系统，因此这些行业都安装了空气压缩机。功率范围从7.5KW到280KW。此设备在运行中消耗大量的电能，使生产成本上升，且噪声巨大，经常需要设备维护。因此，压缩机节电改造势在必行。

1.2.螺杆式空气压缩机系统工作原理

螺杆式单级压缩空压机，其工作原理是由一对相互平行啮合的阴阳转子（或称螺杆）在气缸内转动，使转子齿槽之间的空气不断地产生周期性的容积变化，空气则沿着转子轴线由吸入侧输送至压出侧，实现螺杆式空压机的吸气、压缩和排气的全过程。空压机的进气口和出气口分别位于壳体的两端，阴转子与阳转子被主电机驱动而旋转。

一般空压机的运行方式为星-角减压起动后全压运行，具体操作程序为：按下启动按钮，控制系统接通启动器线圈并打开断油阀，空压机在卸载状态下启动，这时进气阀处于关闭位置，而放气阀打开以排放油气分离器内的压力。等降压启动后空压机开始加载运行，系统压力开始上升。如果系统压力上升到压力开关上限值，即起跳压力，控制器使进气阀关闭，油气分离器放气，压缩机空载运行，直到系统压力跌到压力开关下限值后，即回跳压力下，控制器使进气阀打开，油气分离器放气阀关闭，压缩机满载运行。

二、传统的空气压缩机系统运行状况

存在以下不合理现象

2.1. 主电机虽然星-角减压起动，但起动时的电流仍是额定电流的5-6倍，不但浪费能源而且会影响电网的稳定及其它用电设备的运行。如果用气量变化越大，空压机起停越频繁，对电网和设备运行损坏越大。

2.2. 空气压缩机供气压力调节方式为上限压力值与下限压力值之差来控制，空压机工作流程如下：空压机投入运行后，即以额定转速运转，给储气罐充气，当储气罐气压达到上限压力值时，空压机的放气阀卸载，停止加压，转入空载运行，但空压机电机仍保持额定转速, 白白消耗电能的卸载运行；当储气罐气压低于下限压力值时，空压机的放气阀吸合加载，再次以额定转速给储气罐加压，直到储气压力达到上限压力而卸载，又转入空载运行，如此循环，空压机一直处于两种运行状态：一种是做有用功的满载运行，另一种是做无用功、白白消耗电能的卸载运行。在空压机的整个运行时间中，电能浪费非常严重。

2.3. 主电机工频起动和运行时，空压机运行时噪音很大，电机轴承的磨损也大，所以设备维护工作量大，而且维护费用高。

三、空气压缩机系统节能原理

空气压缩系统恒压供气原理

空气压缩主机、储气罐、供气管网、组成一套具有一定能量的供气系统，在空气压缩机供气系统的中，用气设备靠压缩的气体提供动力工作，一般用气设备在6.5KG就能满足使用，为了控制空气压缩系统主机频繁启停或频繁加卸载，通常设定上限压力8KG，来减少主电机对电网的冲击次数和频繁加卸载对管网的压力影响次数。

由分析可知，管网供气压力大小与空气压缩系统的供气能力和用户的设备用气量有关，供气量（Qg）与用气量（Qu）平衡如下：

当供气能力Qg大于需气量（Qu），则压力（P）上升

当供气能力Qg小于需气量（Qu），则压力（P）下降

当供气能力Qg等于需气量（Qu），则压力（P）不变

从以上分析式可以看出，供气量与需气量之间的矛盾可在管网的压力变化上体现出来，管网压力可以作为控制供气量与需气量平衡的参变量，也就是说只要保证空气压缩系统管网压力不变，也就能保证该供气量与需气量之间处于平衡。