[發明專利]用于分析壓縮空氣系統的壓縮空氣供應安全性的方法

有效

• 申請號: 201780031866.0
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN109313441B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 安德里亞斯·福斯特;弗洛里安·瓦格納
• 申請（專利權）人: 凱撒空壓機股份有限公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 成都超凡明遠知識產權代理有限公司 51258
• 代理人: 魏彥

本發明涉及一種用于分析壓縮空氣系統的壓縮空氣供應安全性的方法，該壓縮空氣系統包括一個或多個壓縮空氣發生器(C₁、C₂)并經由壓縮空氣網絡(9)供應一個或多個壓縮空氣負載，其特征在于，感測、估計或計算最大輸送體積流率MDVF(t)的時間進程，感測、估計或計算消耗體積流率CVF(t)的時間進程，以及最大輸送體積流率MDVF(t)的時間進程和消耗體積流率CVF(t)的時間進程在分析時間段自動相互抵消，以便分析壓縮空氣供應安全性。

本發明涉及一種用于分析壓縮空氣系統的壓縮空氣供應安全性的方法，該壓縮空氣系統包括一個或多個壓縮空氣發生器并經由壓縮空氣網絡供應一個或多個壓縮空氣消耗者，其中記錄、估計或計算最大輸送體積流率的時間進程(曲線)，其中記錄、估計或計算消耗體積流率的時間進程(曲線)，并且其中在若干時間點最大輸送體積流率的時間進程和消耗體積流率的時間進程自動相互抵消(平衡)，用于分析壓縮空氣供應安全性。此外，指定了一種用于控制壓縮空氣系統的方法。

運行工業壓縮空氣系統以為過程和機器的運行提供壓縮空氣。在這種情況下，壓縮空氣系統通常包括一個或多個壓縮空氣發生器。一個或多個壓縮空氣消耗者(用戶)經由壓縮空氣網絡連接到壓縮空氣系統并且被供應壓縮空氣。壓縮空氣系統通常還包括用于壓縮空氣處理的部件(例如過濾器、冷凝分離器、干燥器等)、壓縮空氣儲存器和其他部件，諸如管線、閥門等。壓縮空氣系統的實際設計取決于預期的應用。所使用的部件的類型，諸如壓縮機、壓縮空氣處理部件(過濾器、冷凝分離器、干燥器等)、壓縮空氣儲存器和網絡的結構(管道)可以有很大差異。在這方面沒有標準化的配置和結構。然而，可以注意到，一般來說，以并聯連接或可選地還以串聯連接設置多個壓縮空氣發生器，其中關于壓縮空氣的產生，提供了一定的冗余。

通常，壓縮空氣系統與更高水平的控制系統(系統控制)一起工作。這可以直接在壓縮空氣系統處或其中設置，或者特定分配給壓縮空氣系統。然而，也可以提供更高水平的控制系統，其不僅控制壓縮空氣系統而且控制其他技術系統和部件。系統控制的任務是控制整個壓縮空氣系統，特別是借助于負載或非負載命令，并且如果需要，控制各個壓縮空氣發生器的速度規格，以便維持壓縮空氣系統的操作者指定的極限，即一方面作為下極限的指定的所需壓力和另一方面作為上極限的壓力裕度極限。

遵守上述指定壓力極限隱含地意味著關于時間平均起來，壓縮空氣發生器產生了壓縮空氣消耗者所需的壓縮空氣的數量。在給定時間點，供應的體積流量和壓縮空氣消耗者消耗的體積流量之間的差值導致網絡壓力的變化。如果遵守指定壓力極限，則對壓縮空氣系統或對壓縮空氣消耗者來說，網絡壓力的變化大體上不會造成問題。網絡壓力不必保持恒定的事實被系統控制用作自由度，特別是關于能量、維護、磨損等，以進行優化。

網絡壓力的變化不會立即導致違反指定壓力極限的事實是由于壓縮空氣系統中和壓縮空氣網絡中存在的線路容量(即線路的容量)和存儲罐，其全面地定義了所謂的有效緩沖容量V。有效緩沖容量V確定輸送體積流率DVF(t)和消耗體積流率CVF(t)之間的差值在壓力變化中(即網絡壓力的變化中)以什么程度表現它們自己。以下適用：有效緩沖容量V越大，網絡壓力的變化率越低(在其他方面處于相同條件下)。同時，有效緩沖容量V，類似于可再充電電池，可以看作是壓縮空氣的消耗者和供應者。產生的太多壓縮空氣存儲在有效緩沖容量中，并且可以在以后的日期使用以利用來自有效緩沖容量V的壓縮空氣補充壓縮空氣發生器的相對于當前消耗體積流率CVF(t)的低輸送體積流率DVF(t)。

消耗體積流率CVF(t)用作壓縮空氣消耗者的壓縮空氣需求的參數。所有壓縮空氣消耗者的總需求通過相應的各個需求的疊加(添加)產生相應的消耗體積流率CVF(t)。連接的消耗者的實際運行通常不會及時同步，導致總壓縮空氣需求變化。如果許多小的、不同步的壓縮空氣消耗者在壓縮空氣網絡中運行，則可以假設平均消耗。少數大的、不同步的壓縮空氣消耗者傾向于引起消耗體積流率CVF(t)中的大的波動。