降低真空泵的耗電

1、LOGO降低真空泵運行電耗降低真空泵運行電耗制造中心動力車間Company LogoQC小組簡介小組簡介 小組名稱制造中心動力車間QC小組 注冊編號成立時間2012年1月活動課題降低真空泵運行電耗活動時間2012年3月-12月小組類型攻關型小組成員序號姓 名組內職務性別文化程度受TQC課時崗 位1暢勝凱組長男?？?25電氣技術員2劉潤中副組長男本科125機械技術員3郭全鎖組員男高中125車間設備主任4雷旭光組員男高中120電工組長5楊應海組員男高中120機械維修組長6劉強組員男高中120電器修理工7張?zhí)m生組員男高中120電器修理工8姜濤組員男高中120機械維修工9王保存組員男高中120綜合運行

2、工10胡鵬偉組員男本科125電器修理工Company Logo選題理由選題理由v 公司真空泵機組電機容量大、耗電多，設備長期連公司真空泵機組電機容量大、耗電多，設備長期連續(xù)運行續(xù)運行，供應量不變，而需求量則在不斷變化，供應量不變，而需求量則在不斷變化，并并且供大于需，所以且供大于需，所以其節(jié)能潛力巨大。其節(jié)能潛力巨大。v 真空泵日常用電率偏高的原因主要是電動機在經濟真空泵日常用電率偏高的原因主要是電動機在經濟運行方面存在問題和差距。運行方面存在問題和差距。v 目前我公司中，風機和泵類已廣泛變頻調節(jié)電動機，目前我公司中，風機和泵類已廣泛變頻調節(jié)電動機，利用利用PIDPID形成閉環(huán)控制，實現恒壓運

3、行形成閉環(huán)控制，實現恒壓運行。v 真空泵機組采用的是定速驅動，在公司正常生產過真空泵機組采用的是定速驅動，在公司正常生產過程中，一直處于供大于求運行狀態(tài)，致使卸壓閥開程中，一直處于供大于求運行狀態(tài)，致使卸壓閥開啟頻繁。啟頻繁。Company Logo選題理由選題理由v 表表一一：20122012年年3 3月月-2012-2012年年5 5月真空泵耗電情況月真空泵耗電情況：時間時間運行時間運行時間（h h）耗電量耗電量（kwhkwh) )卷包機組開臺數（臺）卷包機組開臺數（臺）每小時平均耗電每小時平均耗電量（量（kwhkwh) )3.1-3.73.1-3.79595757175717.057.0

4、579.6979.693.8-3.143.8-3.1414414411643116436.566.5680.8580.853.15-3.213.15-3.21111111927892788.38.383.5883.583.22-3.283.22-3.284444343234328.78.778783.29-4.43.29-4.4127127978297827.127.1277.0277.024.5-4.114.5-4.1113313310427104277.57.578.3978.394.12-4.184.12-4.1814014010958109586.986.9878.2778.274.1

5、9-4.254.19-4.2514314311114111145 577.7277.724.26-5.24.26-5.21717135713573 379.8279.825.3-5.95.3-5.9108108852285227.057.0578.978.95.10-5.165.10-5.1613913910998109988.28.279.179.15.17-5.235.17-5.2314114110884108847.777.7777.1977.195.24-5.305.24-Company Logo選題理由選題理由 從上圖可以看出，卷包機組的開臺數的變化，真空泵每小時平均耗電量基本不變，

6、說明真空泵一直處于額定運行狀態(tài)，節(jié)能空間大！Company Logo課題選定課題選定降低車間設降低車間設備運行電耗備運行電耗節(jié)能降耗節(jié)能降耗 對標創(chuàng)優(yōu)對標創(chuàng)優(yōu)降低真空降低真空泵運行電泵運行電耗耗公司要求車間要求課題Company Logo目標值設定目標值設定 從表從表20122012年年3 3月月-2012-2012年年5 5月真空泵耗電情況，可得平均耗電量為月真空泵耗電情況，可得平均耗電量為79.0361579.03615度度/ /小時，根據以往的風機類變頻改造經驗，改造后可節(jié)電小時，根據以往的風機類變頻改造經驗，改造后可節(jié)電20%20%以上，故我們設定的以上，故我們設定的目標值為降低真空泵

7、耗電量目標值為降低真空泵耗電量20%20%。79.03615度度/小時小時63.22892度度/小時小時目標值柱狀圖目標值柱狀圖Company Logo原因分析原因分析無自動調無自動調速裝置速裝置降低真空泵降低真空泵耗電量耗電量管路系統(tǒng)管路系統(tǒng)泄漏泄漏巡檢不到巡檢不到位位生產結束閥門生產結束閥門末及時關閉末及時關閉責任心不責任心不強強無法實現閉無法實現閉環(huán)控制環(huán)控制閥門不能實現閥門不能實現自動控制自動控制無考核細無考核細則則工頻運行工頻運行軟啟動控軟啟動控制制巡檢制度巡檢制度不完善不完善維護保養(yǎng)維護保養(yǎng)技能不強技能不強未按規(guī)定未按規(guī)定保養(yǎng)保養(yǎng)維保制度維保制度不完善不完善維護保養(yǎng)維護保養(yǎng)不到位不

8、到位啟動電流大啟動電流大真空泵能真空泵能力過剩力過剩破空閥啟破空閥啟動頻繁動頻繁壓力過高壓力過高需手動調節(jié)需手動調節(jié)閥門閥門專業(yè)技能培專業(yè)技能培訓未達標訓未達標Company Logo要因確認要因確認 由關聯圖可知，導致真空泵耗電量大的未端原因由關聯圖可知，導致真空泵耗電量大的未端原因有五個：有五個：v無考核細則無考核細則v無自動調速裝置無自動調速裝置v專業(yè)技能培訓未達標專業(yè)技能培訓未達標v啟動電流大啟動電流大v需手動調節(jié)閥門需手動調節(jié)閥門Company Logo要因確認要因確認 我們小組將五個末端原因用餅圖表示如下，并根據每一因素的特點我們小組將五個末端原因用餅圖表示如下，并根據每一因素的特

9、點采用不同的驗證方式和方法，進行逐一的原因分析：采用不同的驗證方式和方法，進行逐一的原因分析：無考核細則無考核細則無自動無自動調調速裝置速裝置專業(yè)技能培專業(yè)技能培訓未達標訓未達標需手動調節(jié)閥門需手動調節(jié)閥門啟動電流大啟動電流大Company Logo要因確認一要因確認一 啟動電流大啟動電流大無自動稠速裝置無自動稠速裝置專業(yè)技能培專業(yè)技能培訓未達標訓未達標無考核細則無考核細則需手動調節(jié)閥門需手動調節(jié)閥門未端因素未端因素1 Company Logo要因確認一要因確認一無考核細則無考核細則非要因確認內容確認內容確認方法確認方法車間制度已完善，車間制度已完善，細則均能體現，細則均能體現，已按要求執(zhí)行。

10、已按要求執(zhí)行。檢查次數：檢查次數：20執(zhí)行率：執(zhí)行率：100%雷旭光雷旭光2012.3.20確認人確認人確認時間確認時間Company Logo要因確認二要因確認二啟動電流大啟動電流大無考核細則無考核細則專業(yè)技能培專業(yè)技能培訓未達標訓未達標無自動無自動調調速裝置速裝置需手動調節(jié)閥門需手動調節(jié)閥門未端因素未端因素2 Company Logo要因確認二要因確認二無自動無自動調調速裝置速裝置是要因是要因確認內容確認內容現場驗證現場驗證壓力恒定壓力恒定,閥門打閥門打開開,電流基本不變電流基本不變現場觀察現場觀察記錄電流記錄電流暢勝凱、劉潤中等暢勝凱、劉潤中等2012.4.10確認人確認人確認時間確認時

11、間Company Logo要因確認二要因確認二時間時間電流電流（A A）壓力（壓力（MpaMpa）每小時平均耗電量每小時平均耗電量（kwhkwh) )4.10.9:004.10.9:00133-0.58-0.5878784.10.11:004.10.11:00134134-0.59-0.5979794.10.13:004.10.13:00132132-0.60-0.6080804.10.15:004.10.15:00133133-0.60-0.6079794.10.17:004.10.17:00134134-0.59-0.5980804.10.19:004.10.19:00132132-0.6

12、1-0.6181814.10.21:004.10.21:00133133-0.61-0.618080 表：表：75KW真空泵不同時間的輸出電流、頻率統(tǒng)計表：真空泵不同時間的輸出電流、頻率統(tǒng)計表： 從上表可以看出不同時間的輸出電流基本穩(wěn)定，耗電量基本不變，說明真空泵的耗電量不受負載的變化而變化。Company Logo要因確認三要因確認三 啟動電流大啟動電流大無考核細則無考核細則無自動無自動調調速裝置速裝置專業(yè)技能培專業(yè)技能培訓未達標訓未達標需手動調節(jié)閥門需手動調節(jié)閥門末端因數Company Logo要因確認三要因確認三專業(yè)技能培專業(yè)技能培訓未達標訓未達標非要因非要因確認內容確認內容現場查看現場

13、查看各證書考試成績各證書考試成績均達均達80分以上分以上培訓合格培訓合格持證上證持證上證雷旭光、張力等雷旭光、張力等2012.4.20確認人確認人確認時間確認時間Company Logo要因確認四要因確認四 無自動無自動調調速裝置速裝置無考核細則無考核細則專業(yè)技能培專業(yè)技能培訓未達標訓未達標啟動電流大啟動電流大需手動調節(jié)閥門需手動調節(jié)閥門未端因素未端因素4 Company Logo要因確認四要因確認四啟動電流大啟動電流大非要因非要因確認內容確認內容現場查看現場查看啟動電流大，啟動電流大，時間短，耗電量小時間短，耗電量小觀察并記錄啟動觀察并記錄啟動電流及啟動時間電流及啟動時間劉強、張?zhí)m生等劉強、

14、張?zhí)m生等2012.4確認人確認人確認時間確認時間Company Logo要因確認四要因確認四時間時間4 4月月2 2日日4 4月月9 9日日4 4月月1616日日4 4月月2323日日啟動電流啟動電流328338330328啟動時間啟動時間78 87.57.58 真空泵主電機采用軟啟動控制，啟動時電流較大，小組調查了真空泵主電機采用軟啟動控制，啟動時電流較大，小組調查了4月份月份真空泵的啟動情況，如下表表：真空泵的啟動情況，如下表表： 從上表可以看出，雖真空泵啟動時電流很大，要從上表可以看出，雖真空泵啟動時電流很大，要消耗一部分電量，但由于啟動時間短，對真空泵整體耗消耗一部分電量，但由于啟動時

15、間短，對真空泵整體耗電量影響不大！電量影響不大！制表人：張?zhí)m生 日期：Company Logo要因確認五要因確認五 無自動無自動調調速裝置速裝置無考核細則無考核細則專業(yè)技能培專業(yè)技能培訓未達標訓未達標需手動調節(jié)閥門需手動調節(jié)閥門啟動電流大啟動電流大未端因素未端因素5 Company Logo要因確認五要因確認五需手動調節(jié)閥門需手動調節(jié)閥門是要因是要因確認內容確認內容現場查看現場查看壓力增高時壓力增高時,需手需手動調閥門動調閥門,人為增人為增加負載加負載,造成浪費造成浪費觀察并記錄運行觀察并記錄運行壓力及閥門開度壓力及閥門開度李江、張?zhí)m生等李江、張?zhí)m生等2012.4.25確認人確認人確認時間確認

16、時間Company Logo要因確認五要因確認五時間時間4 4月月2525日日9:009:004 4月月2525日日10:0010:004 4月月2525日日14:0014:004 4月月2525日日15:0015:004 4月月2525日日16:0016:00運行壓力運行壓力-0.75-0.75-0.74-0.74-0.7-0.7-0.71-0.71-0.7-0.7閥門開度閥門開度0 00 030%30%25%25%20%20%破空閥開破空閥開啟次數啟次數101011110 00 01 1 真空泵主電機采用軟啟動控制，運行時為避免壓力過高，致使破空閥頻繁開啟,小組調查了4月25日真空泵的運行

17、情況，如下表： 從上表可以看出，若不手動開啟閥門人為增加負載,破空閥開啟次數頻繁,說明真空泵的抽氣能力遠大于生產負載的需求量,造成浪費,節(jié)能空間巨大!制表人：張?zhí)m生 日期：Company Logo要因確認要因確認2無無自自動動調調速速裝裝置置需需手手動動調調節(jié)節(jié)閥閥門門1通過以上分析通過以上分析,確定了確定了2個末端因素是主要原因個末端因素是主要原因:Company Logo 制定對策制定對策電機調速與節(jié)能電機調速與節(jié)能電機（負載）調速的典型方案)1 (60)1 (11spfsnn 可知，若要改變異步電動機的轉速，主要有可知，若要改變異步電動機的轉速，主要有以下方法：以下方法： （1 1）改變

18、電動機的磁極對數）改變電動機的磁極對數p p （2 2）改變電動機的電源頻率）改變電動機的電源頻率f f1 1 （3 3）改變電動機的轉差率）改變電動機的轉差率s s 由：Company Logo 制定對策制定對策電機調速的典型方案1：變極調速變極調速變極調速: :通過改變電動機定子繞通過改變電動機定子繞組的接線，改變電動機的磁極對數，組的接線，改變電動機的磁極對數，從而達到調速的目的。從而達到調速的目的。優(yōu)缺點優(yōu)缺點: : 1 1、成本較低、成本較低 2 2、只適應特定的籠型、只適應特定的籠型- -異步電動機異步電動機 3 3、不能實現連續(xù)調節(jié)、不能實現連續(xù)調節(jié) Company Logo 制

19、定對策制定對策電機調速的典型方案電機調速的典型方案2 2：變頻調速：變頻調速變頻調速變頻調速：改變電源頻率從而使改變電源頻率從而使電動機的同步轉速變化達到調速的電動機的同步轉速變化達到調速的目的的。目的的。優(yōu)缺點優(yōu)缺點: : 1 1、基本不改變電機的機械特性、基本不改變電機的機械特性 2 2、能實現全頻范圍內無極調節(jié)、能實現全頻范圍內無極調節(jié) 3 3、調節(jié)精度高，、調節(jié)精度高，0.01Hz0.01Hz調節(jié)精度調節(jié)精度 4 4、傳遞效率高、傳遞效率高97%97% 5 5、電壓源型有無功補償作用、電壓源型有無功補償作用 6 6、適用任何感應式電動機、適用任何感應式電動機 7 7、成本較高、成本較高

20、變頻調速機械特性變頻調速機械特性Company Logo 制定對策制定對策電機調速的典型方案電機調速的典型方案2 2：變頻調速：變頻調速抽氣量與輸出功率的關系抽氣量與輸出功率的關系Company Logo 制定對策制定對策電機調速的典型方案電機調速的典型方案3 3：轉差調速：轉差調速變頻調速變頻調速：定子調壓調速、轉定子調壓調速、轉子電路串電阻調速和串級調速子電路串電阻調速和串級調速。優(yōu)缺點優(yōu)缺點: : 1 1、成本較低、成本較低 2 2、調速范圍窄、調速范圍窄 3 3、電機發(fā)熱嚴重、電機發(fā)熱嚴重 Company Logo 制定對策制定對策真空泵適時調速及電機頻率隨負壓而變化真空泵適時調速及電

21、機頻率隨負壓而變化 變頻器調節(jié)負壓傳感器負壓傳感器 如圖所示：針對生產不同狀態(tài)，根據傳感器的負壓如圖所示：針對生產不同狀態(tài)，根據傳感器的負壓值，所需負載適時地調節(jié)變頻器的輸出頻率，真空泵的值，所需負載適時地調節(jié)變頻器的輸出頻率，真空泵的輸出功率隨之發(fā)生改變，達到節(jié)能目的。輸出功率隨之發(fā)生改變，達到節(jié)能目的。Company Logo 制定對策制定對策要因對策表：要因對策表：序號序號要因要因對策對策目標目標措施措施完成完成時間時間落實人落實人1無自動無自動調速裝調速裝置置變頻改造變頻改造進行設計、進行設計、安裝，安裝， PID形成形成閉環(huán)控制閉環(huán)控制變速變速運行運行保留原保留原控制系控制系統(tǒng)，在統(tǒng)

22、，在現場增現場增加變頻加變頻控制控制10月月雷旭光雷旭光胡鵬偉胡鵬偉張?zhí)m生張?zhí)m生等等2需手動需手動調節(jié)閥調節(jié)閥門門關閉關閉閥門閥門變頻控變頻控制制10月月Company Logo對策實施對策實施變頻控制設計、安裝變頻控制設計、安裝設計圖紙設計圖紙時間：時間：20122012年年5 5月月-7-7月月 負責人：暢勝凱、劉潤中負責人：暢勝凱、劉潤中實施措施：自行設計并組織實施實施措施：自行設計并組織實施Company Logo對策實施對策實施壓力傳感器的選開型安裝壓力傳感器的選開型安裝 為了準確測量壓力值，我們選擇了精度較高的為了準確測量壓力值，我們選擇了精度較高的E+HE+H傳感器，并進行了安裝

23、。傳感器，并進行了安裝。選型選型安裝后安裝后Company Logo檢查效果檢查效果總體效果：總體效果： 實施完成后，我們對實施完成后，我們對2012.102012.101212月對該項目進行月對該項目進行了效果跟蹤檢查，真空泵節(jié)能效果顯著，結果見下表：了效果跟蹤檢查，真空泵節(jié)能效果顯著，結果見下表：時間時間運行時間運行時間（h h）累計耗電量累計耗電量（kwhkwh) )壓力（壓力（MpaMpa）每小時平均耗每小時平均耗電量（電量（kwhkwh) )2012.102012.104902633226332-0.58-0.5853.73853.7382012.112012.11655655311

24、7131171-0.59-0.5947.58947.5892012.122012.126156153122331223-0.60-0.6050.7650.76表：表：20122012年年1010月月1212月真空泵耗電量表：月真空泵耗電量表：Company Logo檢查效果檢查效果20%36%Company Logo效果檢查效果檢查1011121011131415161718192021222324活動活動前前130130130130130130129129129129129129129128128128128活動活動后后87867799816395949686818080100908088圖為真空泵瞬時電流活動前后對照表（單位：安培）：圖為真空泵瞬時電流活動前后對照表（單位：安培）：Company Logo經濟分析經濟分析101112平均值平均每小時用電量活動前2011.10-1281.6