[發明專利]空壓機智能節能控制系統

無效

• 申請號: 200910024858.0
• 申請日: 2009-02-27
• 公開（公告）號: CN101514698A
• 公開（公告）日: 2009-08-26
• 發明（設計）人: 章建;張剛;趙后銀
• 申請（專利權）人: 南京昱天高新能源科技發展有限公司
• 主分類號: F04B49/06
• 分類號: F04B49/06;F04C28/00
• 代理公司: 南京君陶專利商標代理有限公司
• 代理人: 沈根水

技術領域

本發明涉及的是一種空壓機智能節能控制系統，屬于空壓機控制技術領域。

背景技術

目前空壓機的控制方式多為開關進氣口閥門加載卸載來調節氣壓。即當用氣量減少時，氣壓增加，到達上限壓力時，關閉進口閥門，使空壓機處于空載狀態，沒有氣體壓出，這時空壓機在做無用功，當氣壓低于下限壓力時，進氣口閥門打開加載。這種工作方式會帶來氣壓不穩，影響產品質量。當氣壓高時電機的負荷增大，耗電量增加。當氣壓低時，空壓機卸載，電機處于空載狀態，做無用功，也是在浪費能源。且當氣壓高時，管道滲漏也是耗電的一種表現。這種工作方式已不能滿足現代工業的發展。空壓機的驅動軸上所需要的軸功率，與排氣壓力、空壓機轉速有直接的關系，也就是說，在實際運行中，由于壓縮空氣的使用隨時在變化，空壓機并不經常在額定工況下運行，而空壓機排氣壓力的高低則直接影響到實際軸功率的大小。排氣壓力越高，所需軸功率也越大。為滿足用氣量的隨時變化要求，儲氣罐內氣體必須保持一定的壓力，目前大多數空壓機均采用切斷進氣的調節方式來改變排至儲氣罐的氣量。對于空壓機氣量的供求關系表現為排氣壓力的變化，空壓機排氣量正好滿足生產用氣量要求時，儲氣壓力保持不變。若能維持這種狀態當然最佳，但實際上用氣量是隨時變化的，而且設計冗余量較大，所以空壓機排氣量都要大于用氣量。如果空壓機仍恒速運轉，則儲氣罐內的氣體越積越多，當罐內壓力上升達到設定壓力時，一般采用兩種辦法：

1.空壓機卸荷運行，不產生壓縮氣體，電動機處于空載運轉，其用電量仍為滿負載的30-60％，這部分電能被白白浪廢掉。

2.停止空壓機運行，這樣似乎空壓機空轉或不斷放空所浪費的電能被消除了，但是若無容積較大的儲氣罐，將會帶來電動機的頻繁啟動，空壓機的空載啟動電流大約是額定電流的5-7倍，對電網及其它用電設備沖擊較大，同時使空壓機的使用壽命也會縮短。

靠機械方式調節進氣閥，使供氣量無法連續調節，當用氣量不斷變化時，供氣壓力不可避免地產生較大幅度的波動。用氣精度達不到工藝要求。再加上頻繁調節進氣閥，會加速進氣閥的磨損，增加維修量和維修成本。

頻繁采用打開和關閉放氣閥，放氣閥的耐用性得不到保障。

發明內容

本發明提出一種利用恒壓供氣控制的空壓機智能節能控制系統，旨在克服現有技術所存在的上述缺陷。

本發明的技術解決方案：其結構是設定壓力參數的觸摸屏的輸出端連接PLC的第一輸入端，壓力變送器的輸出端連接PLC的第二輸入端，PLC的輸出端連接變頻器的輸入端，變頻器的輸出端連接空壓機的輸入端，空壓機的輸出端通過儲氣罐接壓力變送器的輸入端。

本發明的優點：(1)節能性好，節空壓機智能節能系統控制壓縮機與傳統控制的壓縮機比較，能源節約是最有實際意義的。根據空氣量需求來供給的壓縮機工控是經濟的運行狀況。節省電費約20％以上，約半年即可回收投入的資金；(2)運行成本降低，傳統壓縮機的運行成本由三項組成：初始采購成本、維護成本和能源成本。其中能源成本大約占壓縮機運行成本的77％。通過能源成本降低44.3％，再加上變頻起動后對設備的沖擊減少，維護和維修量也跟隨降低，所以運行成本將大大降低；(3)提高壓力控制精度，變頻控制系統具有精確的壓力控制能力，使壓縮機的空氣壓力輸出與用戶空氣系統所需的氣量相匹配。變頻控制壓縮機的輸出氣量隨著電機轉速的改變而改變。由于變頻控制電機速度的精度提高，所以它可以使管網的系統壓力變化保持在±0.2bar范圍內，有效地提高了工況的質量；(4)延長壓縮機的使用壽命，空壓機智能節能系統從0Hz起動壓縮機，它的起動加速時間可以調整，從而減少起動時對壓縮機的電器部件和機械部件所造成的沖擊，增強系統的可靠性，使壓縮機的使用壽命延長；(5)降低了空壓機的噪音，根據壓縮機的工況要求，變頻調速改造后，電機運轉速度明顯減慢，因此有效地降了空壓機運行時的噪音。噪音與原系統比較下降約3至7分貝；空壓機智能節能系統能夠有效的將起動電流的峰值減少到最低程度。供氣壓力穩定，通過壓力調節器，可使空壓機保持在設定的壓力值下工作，壓力穩定可靠性高，而且壓力可以無級設定，隨時可調。電機實現軟啟動，壓縮機的使用壽命及檢修周期都將得到大大延長。空壓機排氣量由空壓機的轉速來控制，氣缸內氣閥片不再反復地開啟和關閉，閥座、彈簧等工作條件大大改善，避免了高溫、高壓氣體急劇的流動與沖擊，維修工作量減少。

附圖說明

附圖1是空壓機智能節能系統的節能原理示意圖。

附圖2是空壓機變頻控制系統主回路圖。