空压机系统的自动化节能控制

2016-02-04050041石药集团中诺药业有限公司河北石家庄高凯

中国机械 2016年6期

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空压机系统的自动化节能控制

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摘要：现代建筑呈多元化的发展趋势使得空压机在建筑工程领域得到越来越广泛的应用。而现代科技的不断变革使得传统的空压机工作模式逐步被空压机系统的变频驱动方案取代。本文在分析空压机变频驱动系统的自动化控制原理的基础上，结合具体案例进行阐述，就其中一些关键问题制定出了解决方案，希望能给相关施工部门提供有效建议和指导。关键词：空压机；变频；节能；自动化

社会的快速发展和经济的进步使得现在的铁路部门以及车辆管理等部门都在考虑使用风源作为发动能源。风动设备能够为其应用的设施提供风源。现在的风源主要使用活塞式空压机来实现运行。在铁路以及车辆管理方面上的应用上，空压机能够在较长的一段时间内保持一定范围内的工作压力，但这其中有一半的时间在空载状态中，这会产生一些电能浪费，也会增大维护的工作量。而在引入空压系统的自动化控制技术后，就会在很大程度上节省所用能源，由此可见，空压系统的自动化节能技术是值得在全国范围内推广使用的。

空压机变频驱动

a空压机变频驱动工作原理

由于空压机在空载运行时不能够产生压缩空气，所以在这段时间内空压机会处于浪费资源的状态，只有消除这种无用功状态才能实现资源的有效节约。现今在铁路部门使用的空压机容量较大且内部构成较为复杂，这样的条件决定了其不能承受过多的起停状态交替进行。在铁路部门的空压机工作结构中加入变频器可以提高本身的功率因数，除了能满足所需转矩，还可以使用尽可能少的电源。通过停机的方式来代替频繁起停，能够有效节约电能。变频控制器的PID调节功能可以实现对储气罐的内部控制。依据电动机负荷的不同来合理控制压力，能够确保供风质量。

变频驱动式空压机系统使用的是一控多模式，真毒实际需要的变频器来实现对多台空压机的控制。变频驱动由变频器、控制器、压力传感器以及直流电源以及电气控制元件共同构成。由于要保证系统的安全性，在系统中要延续使用原电机起动器。这样在变频驱动器系统发生问题时，就可以使用原系统进行工作。另外，在变频控制系统中，控制一台空压机电机后可以实现控制器对四个主开关的控制，从而实现对空压机及其工作方式的选择性控制。

b自动化控制系统

变频空压机主要控制系统通常由可编程控制器来实现，其对变压机组进行起停控制，同时控制电磁起风控制阀和排气阀。当空压机开始起动或停止时，关闭进风阀，打开排风阀。空压机在一定的负载下运行时，要打开避风阀，关闭排风阀。除此之外，变频驱动自动化系统还是用了冷却水泵联动以及储气罐自动排污、电动机温度、冷却水流监测与保护功能，采用多个参数综合监测的方式来保证系统运行的稳定安全性。

空压机综合自动化控制系统设计

现代计算机与网络技术的日益变革和完善也促进空压机应用系统的不断革新以及逐步走向现代化，对空压机自动化控制系统的管理水平与技术水平的提高促进自动化控制的逐步实现，从而进一步提升空压机工作效率。空压机应用在煤矿领域主要是为其内部的矿用机械提供动力源，一般设置在地面的压缩空气站，通过管网实现向各管道和工作单元的工期。空压机在煤矿系统中的主要作用是提供压缩空气。空压机自动控制系统可以有效地进行自动恒压供风，控制阀气与开停机能够实现输送一定范围内压力的风力的目的。如果系统出现压力超限、吸气阻力大、润滑油缺失等问题是都会自动进行报警保护。

空压机自动化系统的节能研究

在工业领域应用的众多种能源形式中，电力是应用最为广泛的能源，其次就是压缩空气。压缩空气在工业界应用范围的不断扩大使得工业对于空气压缩机的需求也越来越大，特别是螺杆式空气压缩机，已经被应用于机械、冶金、电子电力、医药、包装、化工、食品、采矿、纺织、交通等多个领域。但在另一方面，压缩机在制造压缩空气的同时，也在损耗许多能源。

AMB空压机节能控制系统的主要改造对象是螺杆式空气压缩机，其能够更加有效地实现节能和自动化。针对各类存在差异的行业，应用这套控制系统能够洁身10%-40%不等的能源，此外，哈能在一定程度上降低其工作运行成本。AMB空压机较同类产品而言，直观显示节能率、其所带控制器能够运用电量、气量、以及其他参数综合计算节能比；电压、电流、频率等都能通过数据曲线的方式显示出来；能够直观监管运行状况；具有较高的自动化能力，其所拥有闭环控制系统能够设置精确的上限、下限和目标压力，实现数据传输的自动化和有效性；能够根据客户实际需要编辑程序，达到多机监管的目的，从而更好地实现资源节约。最后，该系统使用7寸彩色触摸屏，能够实现人机快速互动操作。