空壓機系統的自動化節能控制

050041 石藥集團中諾藥業有限公司 河北 石家莊|高凱

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空壓機系統的自動化節能控制

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摘要：現代建筑呈多元化的發展趨勢使得空壓機在建筑工程領域得到越來越廣泛的應用。而現代科技的不斷變革使得傳統的空壓機工作模式逐步被空壓機系統的變頻驅動方案取代。本文在分析空壓機變頻驅動系統的自動化控制原理的基礎上，結合具體案例進行闡述，就其中一些關鍵問題制定出了解決方案，希望能給相關施工部門提供有效建議和指導。關鍵詞：空壓機；變頻；節能；自動化

社會的快速發展和經濟的進步使得現在的鐵路部門以及車輛管理等部門都在考慮使用風源作為發動能源。風動設備能夠為其應用的設施提供風源。現在的風源主要使用活塞式空壓機來實現運行。在鐵路以及車輛管理方面上的應用上，空壓機能夠在較長的一段時間內保持一定范圍內的工作壓力，但這其中有一半的時間在空載狀態中，這會產生一些電能浪費，也會增大維護的工作量。而在引入空壓系統的自動化控制技術后，就會在很大程度上節省所用能源，由此可見，空壓系統的自動化節能技術是值得在全國范圍內推廣使用的。

空壓機變頻驅動

a空壓機變頻驅動工作原理

由于空壓機在空載運行時不能夠產生壓縮空氣，所以在這段時間內空壓機會處于浪費資源的狀態，只有消除這種無用功狀態才能實現資源的有效節約。現今在鐵路部門使用的空壓機容量較大且內部構成較為復雜，這樣的條件決定了其不能承受過多的起停狀態交替進行。在鐵路部門的空壓機工作結構中加入變頻器可以提高本身的功率因數，除了能滿足所需轉矩，還可以使用盡可能少的電源。通過停機的方式來代替頻繁起停，能夠有效節約電能。變頻控制器的PID調節功能可以實現對儲氣罐的內部控制。依據電動機負荷的不同來合理控制壓力，能夠確保供風質量。

變頻驅動式空壓機系統使用的是一控多模式，真毒實際需要的變頻器來實現對多臺空壓機的控制。變頻驅動由變頻器、控制器、壓力傳感器以及直流電源以及電氣控制元件共同構成。由于要保證系統的安全性，在系統中要延續使用原電機起動器。這樣在變頻驅動器系統發生問題時，就可以使用原系統進行工作。另外，在變頻控制系統中，控制一臺空壓機電機后可以實現控制器對四個主開關的控制，從而實現對空壓機及其工作方式的選擇性控制。

b自動化控制系統

變頻空壓機主要控制系統通常由可編程控制器來實現，其對變壓機組進行起停控制，同時控制電磁起風控制閥和排氣閥。當空壓機開始起動或停止時，關閉進風閥，打開排風閥。空壓機在一定的負載下運行時，要打開避風閥，關閉排風閥。除此之外，變頻驅動自動化系統還是用了冷卻水泵聯動以及儲氣罐自動排污、電動機溫度、冷卻水流監測與保護功能，采用多個參數綜合監測的方式來保證系統運行的穩定安全性。

空壓機綜合自動化控制系統設計

現代計算機與網絡技術的日益變革和完善也促進空壓機應用系統的不斷革新以及逐步走向現代化，對空壓機自動化控制系統的管理水平與技術水平的提高促進自動化控制的逐步實現，從而進一步提升空壓機工作效率。空壓機應用在煤礦領域主要是為其內部的礦用機械提供動力源，一般設置在地面的壓縮空氣站，通過管網實現向各管道和工作單元的工期。空壓機在煤礦系統中的主要作用是提供壓縮空氣。空壓機自動控制系統可以有效地進行自動恒壓供風，控制閥氣與開停機能夠實現輸送一定范圍內壓力的風力的目的。如果系統出現壓力超限、吸氣阻力大、潤滑油缺失等問題是都會自動進行報警保護。

空壓機自動化系統的節能研究

在工業領域應用的眾多種能源形式中，電力是應用最為廣泛的能源，其次就是壓縮空氣。壓縮空氣在工業界應用范圍的不斷擴大使得工業對于空氣壓縮機的需求也越來越大，特別是螺桿式空氣壓縮機，已經被應用于機械、冶金、電子電力、醫藥、包裝、化工、食品、采礦、紡織、交通等多個領域。但在另一方面，壓縮機在制造壓縮空氣的同時，也在損耗許多能源。

AMB空壓機節能控制系統的主要改造對象是螺桿式空氣壓縮機，其能夠更加有效地實現節能和自動化。針對各類存在差異的行業，應用這套控制系統能夠潔身10%-40%不等的能源，此外，哈能在一定程度上降低其工作運行成本。AMB空壓機較同類產品而言，直觀顯示節能率、其所帶控制器能夠運用電量、氣量、以及其他參數綜合計算節能比；電壓、電流、頻率等都能通過數據曲線的方式顯示出來；能夠直觀監管運行狀況；具有較高的自動化能力，其所擁有閉環控制系統能夠設置精確的上限、下限和目標壓力，實現數據傳輸的自動化和有效性；能夠根據客戶實際需要編輯程序，達到多機監管的目的，從而更好地實現資源節約。最后，該系統使用7寸彩色觸摸屏，能夠實現人機快速互動操作。

結語

社會對資源需求的不斷增加使得節能技術被越來越廣泛的運用于各類工程領域。空壓機在引進自動化控制技術后，在實現很好的節約能源的效果后，也有效地節約了運行成本，從整體上提高了所應用領域的生產效率，促進了我國經濟的健康和可持續發展。

參考：

［1］徐平凡，肖文勛，曾華春.不同型號空壓機集中節能控制系統的設計與應用［J］.電氣應用. 2014（22）

［2］劉芬，任愛江，陽天海.空壓機系統的自動化節能控制［J］.中國石油和化工標準與質量. 2014（08）

作者簡介：

高凱（1977.8-），性別： 男，籍貫：河北 ，學歷：本科。